USB-PD取代平板电源接口而实现中大功率充电

最新更新时间:2013-09-22来源: 电子发烧友关键字:USB-PD  充电电源 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章

  通用序列汇流排电力传输(USB-PD)标準演变,将掀起新一波USB应用革命。USB在资料传输方面早已成为业界普遍採用的标準协定,而随着更高传输速率的USB 3.0规格问世,更进一步增进其音讯/视讯传输应用的价值。目前已有许多扩充基座(Docking Station)导入USB 3.0方案,仅利用单一USB 3.0连接线就能同步支援两个1,080p显示器、Gigabit乙太网路(Ethernet),以及多个USB 3.0和USB 2.0接口,可用于连接设备,环绕立体声音响,麦克风输入,甚至手机充电功能。

  由于各种行动运算装置设计持续朝更轻、更薄的结构演进,因此对缩减传输介面占位空间的需求也更加殷切。为使下世代平板装置和超轻薄笔电 (Ultrabook)更贴近市场需求,相关设计人员正积极投入研发USB 3.0方案,期透过单一接口延展出更多的输入/输出(I/O)介面,甚至能进一步支援更高功率的充电规格,以同步满足用户对平板或笔电的可携性和可扩展性要求。

  事实上,目前Windows 8平板装置大多只容纳一个USB 3.0接口,以及一个负责影像传输的接口,再藉由USB 3.0扩充基座提供用户额外连接需求;传统个人电脑(PC)常见的读卡器、乙太网路,以及键盘和滑鼠的连接埠皆已陆续被製造商移除。下一阶段,USB- IF协会正酝酿以USB-PD规范,进一步取代各种电子装置的电源接口(图1)。

  扩增大功率充电规范 USB-PD应用潜力爆发

  USB 3.0扩充基座几乎可支援所有传统I/O接口,包括资料同步、音讯/视讯传输等,但仍缺乏中大功率的充电能力,无法为一般笔电、Ultrabook及平板提供电力。也因此,USB-IF协会遂将供电技术视为拓展USB应用的布局重点,并于近期发布新的USB-PD规范,将USB功率标準配置由10瓦(W) 提升到100瓦,让USB成为全方位的装置对外连接解决方案。

  传统的USB充电架构基于主控端(Host)与设备端(Device)连接模式,由主控端负责向设备端供电,因而增加主控端系统功耗。尤其USB 2.0和USB 3.0因应多元、高速传输需求,分别将功率拉升至500毫安培(mA)、900毫安培,可能产生更严重的系统功耗,将与当前Ultrabook、 Windows 8平板的设计理念相互衝突;况且,即便USB装置端自带电源也无法向主控端供电。

  为改进上述不合时宜的USB充电架构,USB-PD标準新增一个机制,让主控端及装置端可互相供电,这意味着主机仍可做为主要的USB传输电力来源,但装置端亦可提供主机电源,以减轻USB主机在执行大量资讯传递或影音同步任务时的耗电量。

  与此同时,USB-PD也扩展USB充电电压选项,除既有的5伏特(V)规格外,还加入12伏特和20伏特,在USB介面可承受最高5安培电流的前提下,目前可提供的最大功率为100瓦,并可由设计者灵活调配10、18、36和60瓦解决方案。

  USB-PD牵动系统设计转变

  随着USB-PD打破既有充电电压限制,笔电、平板製造商均可依产品需求设计不同的供电方案,如笔电一般使用20伏特充电,而平板或其他USB连接器则可使用12伏特方案。

  然而,电子装置要导入新一代USB-PD规格,须採用新的缆线和连接器,并通过相关的安全性和协定测试。主要是考量USB升级至中大功率充电后,传统缆线无法完全满足USB-PD的电压/电流额定值,且对装置内部电路和用户使用安全将带来一定程度的影响,所以未来USB缆线和连接器均须增加ID接脚,以提升电路保护功能。此外,USB-PD连接器还须向下相容,以支援现有的USB产品。

  短期内,USB-PD因增加系统复杂性,可能使设计成本攀升;不过,其带来的应用效益将更具价值,将改变人们对笔电一定需要电源转换器(Adapter)的旧思维。未来只要一个支援USB-PD的接口就能取代电源转换器,直接为电子装置充电。

  此外,对电源供应解决方案业者而言,发展USB-PD的技术挑战还包括周边元件的选用,并须考量电力供应和消耗两个面向,因应5、12和20伏特电压或不同的电流规格,投入更多软硬体研发资源,以改良现有USB介面的5伏特VBus电源线,提高支援电压等级至12或20伏特。

  无庸置疑,USB-PD产品能否问世的关键,就在于负责电源讯号通讯的USB VBus设计。新控制方案须达到够高的频率,以免影响传统USB设备,且须搭配符合USB-PD协定的缆线与连接器,才能真正实现中大功率USB充电应用。现阶段,包括威锋电子等USB 3.0晶片商已纷纷投入开发USB-PD方案,将协助系统厂打造充电、资料传输、乙太网路及影音同步连结等功能一应俱全的USB扩充基座,抢攻 Ultrabook、平板周边装置的市场商机。

关键字:USB-PD  充电电源 编辑:探路者 引用地址:USB-PD取代平板电源接口而实现中大功率充电

上一篇:实例演示,带你深入了解开关电源测试
下一篇:技术秘技:为何大容量磷酸铁锂电池需要大功率充电器?

推荐阅读最新更新时间:2023-10-12 22:26

便携式电源产品中的电池充电器发展趋势━━ 高功率和宽范围输入
背景     便携式电源应用领域宽泛而多样。产品涵盖了从平均功耗仅几 μW 的无线传感器节点到采用好几百瓦时电池组的车载式医疗或数据采集系统等众多门类。然而,尽管品种繁多,但它们却呈现出了相对一致的发展趋势 ━━ 设计人员不断地要求其产品拥有较高的功率以支持更多的功能,并指望能从任何可用的电源来给电池充电。第一个趋势要求增加电池容量。不幸的是,用户常常缺乏耐心,而且增加的电池容量必须要在合理的时间之内完成充电,这就必然导致充电电流的增大。第二个趋势则要求电池充电解决方案具有巨大的灵活性。我们将对这些问题逐个进行较为详细的探究。 更高的功率     新式的手持设备 (无论是消费类设备还是工业设备) 都有可能包括一个蜂窝电话调制解
[电源管理]
便携式<font color='red'>电源</font>产品中的电池<font color='red'>充电</font>器发展趋势━━ 高功率和宽范围输入
小个子也可以大容量 太阳能充电移动电源
移动电源,作为众多移动设备的后援力量,其续航能力也备受关注。究竟多大容量才合适?容量太小,不够用,容量大的,个头又太大携带不方便。那么,这款 Hybrid 太阳能移动电源 Solar Charge eco Multiple Connecters 绝对可以满足你的需要。 Solar Charge eco Multiple Connecters 体型小巧,就相当于一个日系翻盖手机,有两个可接受太阳能的面板。默认配有7个不同的转接头,可以满足目前几乎所有主流设备的接口类型。并且,还配备USB充电线,除了依靠阳光,还可以通过传统的USB连接PC充电。 根据官方公布的数据,Solar Charge eco Multipl
[电源管理]
小个子也可以大容量 太阳能<font color='red'>充电</font>移动<font color='red'>电源</font>
手机充电数日忘拔电源 深圳两房一厅烧成废墟
据《羊城晚报》报道27日6点多,深圳东方盛世小区B1栋11楼一住户家突发大火,家中被烧成废墟。据悉, 失火原因是手机充电几天忘拔掉电源,充电器发热引燃沙发。当天8时,大火已被扑灭。 房间内的物品全被烧毁 11楼住户阳台和12楼阳台外墙被烧得一片漆黑,11楼走廊墙壁上的装饰物被烧掉,走廊电灯被烧爆。起火房间防盗门被 烧出一个大洞,两房一厅内一片狼藉,液晶电视、电脑桌、沙发等被烧毁。起火时产生大量浓烟,隔壁住户家中墙壁被熏得漆黑。着火房间里的两个小伙子满脸烟 尘,正在找东西。   据失火住户的邻居介绍,事发时小伙子的手机正在充电,手机
[手机便携]
手机<font color='red'>充电</font>数日忘拔<font color='red'>电源</font> 深圳两房一厅烧成废墟
便携式设备充电电源电路设计
  介绍一种通用性较强、成本低廉的便携式电源系统设计与制作,系统具有两种供电模式,可采用外接电源供电,也可由内置锂电池供电,系统最终输出电压均为 3V,两者同时存在时,优先选择外接电源供电。具有两种外接电源接口,电源适配器和USB 接口,两者同时使用时,电源适配器具有优先权。本系统可广泛应用于各种便携式设备,有较强的实用性和较好的市场前景。    输入选择电路模块   输入选择电路用以实现对外接供电电源的选择,本设计中采用目前主流的USB 供电以及电源适配器供电两种方式,以适应不同的供电环境,外接电源的供电电压需在4.5V~6V 之间,当两者共同存在时,适配器具有优先权,具体实现方法如图3,分以下三种情况:      图3 输入
[电源管理]
便携式设备<font color='red'>充电</font><font color='red'>电源</font>电路设计
瑞萨WattShare技术无线电源接收器,实现高速经济的充电功能
半导体解决方案供应商瑞萨电子集团宣布推出采用瑞萨独有WattShareTM技术的P9415-R无线电源接收器,作为其无线电源解决方案的最新成员。新型15W无线电源接收器使智能手机、移动电源以及便携式工业和医疗设备能够对其它具有无线充电功能的移动设备及配件进行无线充电。P9415-R在发射器/接收器(TRx)模式下具有高达5W的发射功率功能,同时能够在Qi发射器上接收高达15W的功率,从而可随时随地快速、便捷地为移动设备充电。 瑞萨电子移动、基础设施及物联网电源事业部副总裁Andrew Cowell表示:“2020年将是无线充电技术成为市场主流的一年。无线充电将从高端智能手机扩展至中端设备,并在智能手机市场以外的消费类产品
[电源管理]
瑞萨WattShare技术无线<font color='red'>电源</font>接收器,实现高速经济的<font color='red'>充电</font>功能
大联大友尚集团推出Realtek Type-C快充电源解决方案
大联大控股 宣布,其旗下友尚推出瑞昱半导体(Realtek)Type-C快充电源解决方案---Realtek的USB3.1Type-C控制晶片---RTS5450,其内建Type-C PowerDelivery控制元件,支持PD3.0的规格并减少了系统BOM成本,可轻易设计出支持一个USB3.1Type-C电源控制及传输的USB3.1Type-C产品。 图示1-大联大友尚推出的Realtek Type-C快充电源解决方案示意图 大联大友尚推出的USB3.1Type-C控制晶片RTS5450整合CC与PD控制器且内含SPI Flash,无须外挂振荡器并支持Type-C连接控制功能,使用QFN-46 6.5mmX4.5mm封
[电源管理]
大联大友尚集团推出Realtek Type-C快<font color='red'>充电源</font>解决方案
德州仪器推出首款集成型 USB 充电端口的电源开关
      日前,德州仪器 (TI) 宣布推出一款最新电源管理器件,该款器件高度集成限流电源开关与 2.6 GHz 高带宽信号开关,并针对 USB 接口进行了精心优化。TPS2540 是业界首款具有板载电源开关的主机侧充电控制集成电路,可为通过 USB 端口供电的便携式电子设备实现智能充电。如欲申请样片,或订购评估板,敬请访问: www.ti.com.cn/tps2540-pr 。       TPS2540 支持全球各种 USB 充电模式,包括即将推出的 Battery Charging 1.2 草案规范、中国及欧洲法规要求以及领先电子 OEM 厂商的专利充电模式等。该 IC 是各种主机应用 USB 端口的理想选择,非
[电源管理]
德州仪器推出首款集成型 USB <font color='red'>充电</font>端口的<font color='red'>电源</font>开关
研诺公司推出1.6A动态电池充电器/电源管理芯片
该智能型器件通过对电源、电池与系统之间进行管理,使得电池充电与系统运行同步进行 加利福尼亚州桑尼维尔-2007年3月14日 ——为移动消费电子产品提供电源管理半导体器件的开发商AnalogicTech有限公司(纳斯达克: AATI)日前宣布,推出一款产品编号为AAT3670的高度集成1.6A动态电池充电器与电源管理芯片。该款高度智能型器件将一个电池充电器、限流负载开关电路及控制电路集成于一体,适用于由单块锂离子/聚合物电池供电的便携式系统,并在不损害电池的充电寿命周期以及无需添加外置负载开关的情况下,允许使用者在通过一个AC适配器或USB端口给电池充电同时,运行他们的系统。AAT3670可向电池提供尽可能最高的充电电流,从而
[新品]
小广播
最新电源管理文章
换一换 更多 相关热搜器件
电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved