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      類型分類:
      科普知識
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      FFC連接器

      電源小貼士:使用C型USB端口進行電力共享

      發布日期:2022-04-28 點擊率:32

      USB Type-C? 功率輸出(Power Delivery,PD)標準允許在任何地方通過一個USB Type-C端口輸送7.5W (5V, 1.5A)至100W (10V, 5A) 的功率。但在任一特定系統內,可用的輸入功率總是受限的。那么在多端口系統中,應該如何在不同端口之間進行功率分配呢?

      一種顯而易見的電力共享方法是限制每個端口的功率,從而確保輸出的總功率不超過輸入功率。但在這種情況下,由于功率被平均分配到各個端口中,插入系統的任何器件都無法充分利用可用的輸入功率。

      另一種方法是為其中一個端口提供高功率輸出,但對其余端口的供電實行嚴格限制。采用這種方法,可以讓用戶對功率較大的電子設備進行快速充電。但是,大多數用戶不會去閱讀相關的產品標簽和說明書。他們也許會疑惑:為什么電子設備在某些端口的充電速度要比在其他端口要慢?這樣一來會造成糟糕的用戶體驗,導致退貨,進而影響用戶的忠誠度。

      更好的解決方案是在系統內的各端口間智能分配可用輸入功率。TPS25740A PD源控制器配備有兩個引腳,可輕松在雙Type-C端口系統中實現端口電力管理。

      其中一個引腳UFP為開漏信號,它可實時顯示輸出端口的狀態。UFP信號通常為高電平,但在輸出Type-C端口接入有效負載后則會被拉低而輸出低電平。另一個引腳PCTL為輸入信號;當其被拉低時,會將TPS25740A廣播的最大功率值切換為原廣播值的一半。切換PCTL引腳的同時也會迫使與之相連的負載重新分配電力,從而確定該端口的輸出電壓及最高可用功率。

      圖1所示的是一個36W雙Type-C端口系統使用端口電力共享的例子。起初,當兩個Type-C輸出端口未接入任何設備時,則均向外廣播滿額功率值36W。其中一個端口接入設備后,則該端口可支持以36W滿額功率對設備進行充電。由于接入了有效負載,該端口的UFP引腳信號輸出低電平,并同時將TPS25740A另一端口上的PCTL引腳拉低。因此,另一端口的廣播功率值降低到了18W。

      1:該36W系統配置了端口電力管理,可在兩個端口間智能分配功率

      如果此時在另一個端口也接入設備,該端口的UFP引腳信號也將被拉低,從而迫使前一個端口重新分配電力至18W。這就使得當兩個端口同時給設備供電時,每個端口的功率都不會超過18W,總功率不超過36W。

      同樣的技術也可應用在多端口系統中(大于雙口)。但此時的情況變得更加復雜,因此往往需要增加一個微處理器。使用微處理器還可幫助系統根據溫度等其它因素進行電力分配。

      為USB Type-C PD設計多端口系統時還要考慮很多其他因素。我最新發布的EE Times電源小貼士博文中對多端口Type-C系統進行了更詳細的討論,請點擊閱讀。

      其他信息

      • 下載TPS25740A數據表,了解更多關于設備和功率分布的內容。

      • 從TI獲取更多USB Type-C?產品的信息。

      閱讀往期TI電源小貼士博文。


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