一、USB PD協議簡介

yooooooo發表於2024-12-09
協議

1、簡介

文件中是這樣解釋的：

本規範定義了USB裝置 如何透過USB電纜 協商比[USB 2.0]、[USB 3.2]、[USBBC 1.2]規範中定義的USB電纜（使用USB型別-C®CC線作為通訊通道）更多電流或更低的電壓。它 允許比當今規範 更強大的裝置從VBUS獲得執行所需的電力，並與外部電源（例如，壁牆）協商。此外，它 允許源和接收器交換電源角色，這樣裝置就可以向主機提供電源。例如，一個顯示器可以為膝上型電腦供電，給電池充電。

本規範定義了 發現、 輸入和 退出由 標準或 特定供應商定義的模式的機制。這些模式可以由埠合作伙伴或透過連線兩個埠合作伙伴的電纜來支援。

該規範定義了發現可以使用電力傳輸進行通訊的 電纜能力的機制。

該規範增加了一種 交換機制來交換資料角色，從而使 面向上游的埠成為 面向下游的埠，反之亦然。它還允許 交換供應VCONN到供電電纜的末端。

為了方便最佳充電，該規範定義了USB充電器可以為裝置使用做廣告的 兩種機制：

  1. 每個具有最大電流的 固定電壓列表。“裝置”會從列表中 選擇一個電壓和電流。這是傳統的裝置使用內部電子裝置來管理電池的充電模式，包括修改實際提供給電池的電壓和電流。這個模型的副作用是，充電電路產生的熱量對於小尺寸的器件來說可能會有問題。
  1. 可程式設計電壓範圍列表，每個範圍具有最大電流（PPS）。裝置請求在廣告範圍內的電壓（ SPRPPS模式為 20 mV增量， EPR AVS模式為 100 mV增量和最大電流）。USB充電器提供所要求的電壓，直到達到最大電流，此時USB充電器降低其輸出電壓，以擴音供超過所要求的最大電流。在充電迴圈的大電流部分，USB充電器可以直接（透過適當的安全裝置）連線到電池。該模型被那些希望最小化其內部充電電路的熱衝擊的裝置所使用。

USB充電器提供所要求的電壓，直到達到最大電流，此時USB充電器降低其輸出電壓，以擴音供超過所要求的最大電流。在充電迴圈的大電流部分，USB充電器可以直接（透過適當的安全裝置）連線到電池。該模型被那些希望最小化其內部充電電路的熱衝擊的裝置所使用。本規範旨在完全相容並擴充套件現有的USB基礎設施。該規範旨在使系統oem、電源和外圍裝置開發人員在產品通用性和市場差異化方面具有足夠的靈活性，而不失去向後相容性

USB電源傳輸設計獨立於現有USB匯流排定義的機制，用於 協商電源：

• [USB 2.0]，[USB 3.2]在波段請求高功耗介面。
• [USBBC 1.2]提供更高功率的機制（本規範未強制規定）。
• [USB型別-C2.3]機制提供更高的功率。

初始操作條件仍為[USB 2.0]、[USB 3.2]、[USB Type-C 2.3]或[USBBC 1.2]中定義的USB預設操作。

•DFP源vSafe5V超過VBUS。
•UFP從VBUS中消耗電力。

簡而言之，USB PD協議是用來協商source和sink之間的充電功率的，通常我們充電硬體會有三部分：充電器、充電線、受電裝置。那麼USB PD的協議訊息可以是這三部分中任一部分發出或接收，透過彼此之間的協商進行充電。

2、名詞解釋

_Source _ 埠透過VBUS供電的角色；最常見的是主機或集線器下游埠。
Sink 消耗VBUS功率的埠；最常見的是一個裝置。
Cable Plug 用於描述由SOP’/SOP’'的資料包處理的多點系統中的PD能力元素的術語。從邏輯上講，電纜插頭與電纜一端的USB Type-C型插頭相關聯。在實際實現中，電子裝置可能駐留在電纜中的任何地方。
Configuration Channel (CC) BMC PHY層信令方案所使用的單線（參見[USB Type-C 2.3])。
Downstream Facing Port (DFP) 指示該埠在USB拓撲中的位置，它通常對應於[USB Type-C 2.3]中定義的USB主機根埠或集線器下游埠。在連線時，埠預設操作為Source和USB主機（當支援USB通訊時）。
Upstream Facing Port (UFP) 指示埠在USB拓撲中的位置，通常是在[USB Type-C 2.3]中定義的裝置上的埠。在連線時，埠預設操作為USB裝置（當支援USB通訊時）和Sink。
_Dual-Role Data (DRD) _ 能夠作為DFP或UFP進行操作。
_Dual-Role Power (DRP) _ 作為Source或Sink操作的能力。
_Vconn Powered USB Charge _
Through Device (CT-VPD)		 CT-VPD是一個帶有附加埠的VPD，用於連線[USB型別-C2.3]中定義的原始碼（例如，充電器）。當沒有連線充電器時，CT-VPD表現為VPD。當充電器連線時，與CT-VPD本身沒有PD通訊，因為CC連線到充電器埠。因此所有的PD通訊都與充電器和連線它的電纜。
Vconn Powered USB Device(VPD) 一種專用電纜USB裝置，可由VCONN或VBUS供電的USB裝置。VPD是一種固定的電纜USB裝置，它可以由VCONN或VBUS供電，並且只響應“狀態行為”定義的SOP訊息。它只響應至少3.0的規範修訂傳送的訊息。VPD不允許支援替代模式。術語VPD指的是沒有連線充電器的VPD或CT-VPD。

我們最常見的也就是Source和Sink，供電和受電，注意DFP和UFP，Source和Sink是可以進行角色轉換的

相關文章