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标准:usb:pd:start

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标准:usb:pd:start [2025/04/12 11:31] – [版本差异] hwwiki标准:usb:pd:start [2025/04/14 08:28] (当前版本) – [版本差异] hwwiki
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 ===== 版本差异 ===== ===== 版本差异 =====
 +
 +根据如下三种Charging Models,列表区分如下。
 +  - Fixed Supply Charging Models:固定电压
 +  - Programmable Power Supply (PPS) Charging Models:可编程电压,电压步进幅度20mV。
 +  - Adjustable Voltage Supply (AVS) Charging Models:可调节电压,电压步进幅度100mV
 +  * 备注:PPS和AVS的区别在于,在充电过程中,PPS的电压随时在调整,而AVS电压固定不变。
 +
 +|  Fixed Supply Power Ranges  ||||
 +|  Power Range  |  Available Current and Voltages  |  PDP Range  |  PD Rev.  |
 +|  Standard Power Range \\ (SPR)  |  3A: 5V, 9V, 15V, 20V  |  15-60W  |  PD2.0/3.0/3.1/3.2  |
 +|:::|  5A: 20V  |  >60-100W  |:::|
 +|  Extended Power Range \\ (EPR)\\ Optional  |  3A: 5V, 9V, 15V, 20V  |  15-60W  |  PD3.1/3.2  |
 +|:::|  5A: 20V  |  >60-100W  |:::|
 +|:::|  5A: 28V, 36V, 48V  |  >100-240W  |:::|
 +
 +|  PPS Voltage Power Ranges(Optional)  |||||||||||
 +|  Rev.  ||  PD3.0  |||  PD3.1  |||  PD3.2  |||
 +|  Available Current  |  Prog  |  Min Voltage (V)  |  Max Voltage (V)  |  PDP Range  |  Min Voltage (V)  |  Max Voltage (V)  |  PDP Range  |  Min Voltage (V)  |  Max Voltage (V)  |  PDP Range  |
 +|  3A  |  5V Prog  |  3  |  5.9  |  15-60W  |  3.3  |  5.9  |  15-60W  |  -  |||
 +|:::|  9V Prog  |  3  |  11  |:::|  3.3  |  11  |:::|  5  |  11  |  16-60W  |
 +|:::|  15V Prog  |  3  |  16  |:::|  3.3  |  16  |:::|  5  |  16  |:::|
 +|:::|  20V Prog  |  3  |  21  |:::|  3.3  |  21  |:::|  5  |  21  |:::|
 +|  5A  |  20V Prog  |  3  |  21  |  60-100W  |  3.3  |  21  |  60-100W  |  5  |  21  |  61-100W  |
 +
 +|  AVS Voltage Power Ranges  ||||||||
 +|  Power Range  |  Rev.  |  PD3.2  |||  PD3.1/3.2  |||
 +|:::|  PDP  |  Minimum Voltage (V)  |  Maximum Voltage (V)  |  Maximum Available Current  |  Minimum Voltage (V)  |  Maximum Voltage (V)  |  Maximum Available Current  |
 +|  SPR  |  >27…45W  |  9  |  15  |  3A  |  -  |||
 +|:::|  >45…60W  |  9  |  20  |  3A  |:::|:::|:::|
 +|:::|  >60..100W  |  9  |  20  |   5A  |:::|:::|:::|
 +|  EPR\\ (Optional)  |  100…140W  |  9  |  20  |   5A  |  15  |  28  |   5A  |
 +|:::|  >140..180W  |  9  |  20  |   5A  |  15  |  36  |   5A  |
 +|:::|  >180..240W  |  9  |  20  |   5A  |  15  |  48  |   5A  |
 +
  
 备注: 备注:
-  - PD2.0支持USB接口[[标准:usb:start#usb连接器|TYPE-A/B/C]](通过VBus或CC线协商),从PD3.0开始只支持[[标准:usb:start#usb_type_c|TYPE-C]](通过CC线协商)。+  - PD2.0支持USB接口[[标准:usb:start#usb连接器|TYPE-A/B/C]](通过VBus或CC线协商),从PD3.0开始只支持[[标准:usb:start#usb_type_c|TYPE-C]](通过CC线协商),注意TYPE-C线不一定支持PD,PD对线材的要求是至少支持3A电流。
   - PD2.0支持TYPE-A/B需要特定的接头和线缆,市场上真正用此A/B接口的产品非常少。   - PD2.0支持TYPE-A/B需要特定的接头和线缆,市场上真正用此A/B接口的产品非常少。
 +  - PPS由PD3.0引入,在所有版本中均是可选的(optional)。其兼容Quick Charge™(QC2.0/3.0/QC4+,Q5),联发科技PumpExpress™ Plus(PE+ 1.0/2.0)、三星自适应快速充电(AFC)、华为快速充电协议(FCP)、华为超级充电协议(SCP)、OPPO的SuperVOOC2.0闪充协议等,基本统一了快充协议。
 +  - SPR和EPR由PD3.1引入,EPR在所有版本是可选的(optional)。要能支持EPR需要先进入EPR Mode,进入流程见[[https://www.graniteriverlabs.com.cn/technical-blog/usb-power-delivery-specification-3-1/|GRL:EPR模式流程]]
 +  - AVS由PD3.1引入,SPR的AVS在PD3.2是必须支持的。
 +  - 表格整理自各[[标准:usb:pd:start#常用标准|版本文档]]的第2章 Overview: Charging Models和第10章 Power Rules。
 +
 +PD3.2 Power Rules见下图[([[https://www.ti.com.cn/cn/lit/ml/slypa55/slypa55.pdf?ts=1743132208827&ref_url=https%253A%252F%252Fcn.bing.com%252F|TI: USB-C®: Global mandates and the new USB Power Delivery 3.1 Extended Power Range]])]:
 +
 +{{:标准:usb:pd:summary_of_usb-pd_power_rules.png?800|}}
 +
 +
 +===== 系统架构 =====
 +
 +框图如下[({{ :标准:usb:pd:usb_pd_r3_2_v1.1_2024-10.pdf | Universal Serial Bus Power Delivery Specification, Revision 3.2, Version 1.1: 2.6 Architectural Overview}})]:
 +
 +{{:标准:usb:pd:figure_2.5_high_level_architecture_view.png?800|}}
 +
 +备注:
 +  - USB Type-C Port Control: USB Type-C state operation (attach/detach)
 +  - Physical Layer: Port to Port over CC wire, Collision Avoidance
 +  - Power Source/Sink: Controls power transitions
 +  - Protocol Layer: Handles retries, message construction and chunking
 +  - Policy Engine: Drives the Atomic Message Sequences
 +  - Device Policy Manager : 
 +  * Handles PD across multiple ports
 +  * Makes decisions on how to allocate power
 +  * Talks to Power Source/Sink and Cable Detection
 +
 +Provider(Source)和Consumer(Sink)之间通过CC线传递SOP*信息(BMC调制)协商PD供电。
 +
 +SOP*信息如下图所示[([[https://www.graniteriverlabs.com.cn/technical-blog/usb-pd-power-delivery-spec-versions/|GRL: Power Delivery的源起与规格]])],简要的通讯过程详见[[https://mp.weixin.qq.com/s/rMceEH2f9T0ur-UPU8M39g| ZLG:从USBPD带你走进手机快充协议]]:
 +
 +{{:标准:usb:pd:sop.png?800|}}
 +
 +备注:
 +  - Source和Sink之间为SOP信息
 +  - 靠近Vconnn Source(负责供电给线材中的e-Marker)的为SOP'
 +  - 与较远程e-Marker则为SOP"
 +
 +
 +PD支持以下USB设备[({{ :标准:usb:pd:usb_pd_r3_2_v1.1_2024-10.pdf | Universal Serial Bus Power Delivery Specification, Revision 3.2, Version 1.1: 2.3 USB Power Delivery Capable Devices}})],USB Host/Device/Hub既可以作为Provider(Source)也可以作为Consumer(Sink),而USB Charger只能作为Provider(Source)。
 +
 +{{:标准:usb:pd:figure_2.1_logical_structure_of_usb_power_delivery_capable_devices.png?800|}}
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 +备注:
 +  - DFP: Downstream Facing Port(下行端口,包括电源和USB数据通讯)
 +  - UPF: Upstream Facing Port(上行端口,包括电源和USB数据通讯)
 +  - DRD: Dual-Role Data Ports, DFP或UPF,两者之间切换
 +  - Source: 源(为负载提供电源,不包括USB数据通讯)
 +  - Sink:负载(消耗电源,不包括USB数据通讯)
 +  - DRP: Dual-Role Power Ports, Source或Sink,两者之间切换
 +  - 上述DFP、UPF等的识别,详见[[标准:usb:start#usb_type_c|USB TYPE-C接口]]CC1和CC2的管脚说明
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 +===== 参考文献 =====
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 +  - {{ :标准:usb:pd:d2t2-1_-_usb_power_delivery.pdf | USB Power Delivery Group: USB Power Delivery}}
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标准/usb/pd/start.1744428673.txt.gz · 最后更改: 2025/04/12 11:31 由 hwwiki