在深入了解細(xì)節(jié)之前,,先回顧一下 Type-C PD 輸出的一些功率要求會很有幫助:
· 標(biāo)準(zhǔn) Type-C 電纜的額定輸出電流為 3A,。(還可以使用特殊的有源電纜提供高達(dá) 5A 的輸出電流。)
· Type-C總線上的電壓從5V到20V可調(diào),,有5V,、9V,、15V和20V的標(biāo)準(zhǔn)化等級。
· 用作電源的 Type-C 連接器稱為向下端口 (DFP),。DFP 支持的電壓/電流配置文件在 Type-C 電纜內(nèi)的一對通信線(CC1 和 CC2)上公布,。
· 當(dāng)負(fù)載連接到電纜的另一端時,它可以與 DFP 通信它想要哪個可用配置文件,。DFP 中使用端口控制器設(shè)備來提供這種握手和接口返回到 DFP 內(nèi)的開關(guān)電源,。
首先要做的決定是支持哪些電壓配置文件。這將由應(yīng)用程序和適配器打算充電的設(shè)備支持的電壓配置文件驅(qū)動,。5V 電平主要用于傳統(tǒng)手機(jī)和平板電腦,,以及拇指驅(qū)動器等小型設(shè)備。隨著 Type-C 被更廣泛地采用,,我們應(yīng)該會看到更多的手機(jī)和平板電腦市場從 5V 水平遷移,。
考慮到手機(jī),,Type-C 引入了 9V 電平。顯然,,在 9V 下可以提供比 5V 更多的功率,,從而大大減少充電時間。此外,,在 9V 時,,集成在手機(jī)中的電池充電器可以通過消除在某些系統(tǒng)中為電池組完全充電的需要而提高效率。15V 和 20V 電平針對筆記本電腦和筆記本電腦,。
接下來,,必須考慮適配器的總功率以及端口數(shù)量??傤~定功率不一定需要是所有端口的最大額定功率之和,。每當(dāng)設(shè)備與任何端口連接或斷開連接時,都可以重新協(xié)商每個端口上可用的電源配置文件,。適配器的尺寸和成本與額定功率成正比,,因此不要過度指定適配器非常重要。
最簡單且最具成本效益的系統(tǒng)是所有端口僅支持 5V 的系統(tǒng),。該系統(tǒng)中的電源只需調(diào)節(jié)到恒定的 5V,。然后每個端口都有自己的端口控制器。在這個僅 5V 的系統(tǒng)中,,很容易混合和匹配 Type-C 端口和傳統(tǒng)的 Type-A,。下面是一個示例框圖。在 Type-C 采用的早期階段,,這些類型的適配器可能是最常見的,,尤其是在售后配件方面。
必須支持多個端口和多個電壓配置文件的系統(tǒng)更加復(fù)雜,。該適配器必須能夠同時提供多個電壓電平,。
下面,電源生成所有三個軌,,然后根據(jù)需要多路復(fù)用到輸出,。這種方法很有效,但可能會過大,,因?yàn)槿齻€電源軌永遠(yuǎn)不會同時充分利用,,保持適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)可能是一個令人望而卻步的問題??刂齐妷弘娖街g的轉(zhuǎn)換速率也可能是有問題的,。
主電源產(chǎn)生一個單軌,每個端口都有自己的專用同步降壓轉(zhuǎn)換器,。AC/DC 電源軌不需要很好地調(diào)節(jié),,因?yàn)橥ㄟ^降壓轉(zhuǎn)換器提供了良好的調(diào)節(jié),。以功率雙轉(zhuǎn)換的形式付出了代價(jià),但并沒有犧牲多少效率,,因?yàn)樵谌β氏?,降壓轉(zhuǎn)換比不大,只是從 17 V 轉(zhuǎn)換到 15 V,。
最后要考慮的系統(tǒng)級方面是如何根據(jù)端口使用情況和轉(zhuǎn)換器的功率容量來管理各種端口上公布和使用的功率,。在具有大量端口的大型系統(tǒng)中,最好使用監(jiān)控微處理器來完成,。在較小的雙端口系統(tǒng)中,,微處理器可能會被省略。一些端口控制器旨在相互通信以提供此端口電源管理,。
USB Type-C PD 正在推動 AC/DC 電源適配器的發(fā)展,。端口數(shù)量、電壓曲線和總功率容量的組合看似無窮無盡,。小心不要過度指定系統(tǒng)是關(guān)鍵的第一步,。多端口系統(tǒng)受益于兩級電源架構(gòu),復(fù)雜的電源管理可能需要微處理器,。
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