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關(guān)于USB PD 的創(chuàng)新的分析和介紹

立錡科技 ? 來源:djl ? 2019-10-10 09:36 ? 次閱讀

對(duì)我來說,這就是一場(chǎng)普通的研討會(huì)而已,但沒想到居然有超過 1700 人報(bào)名參會(huì),主辦方的報(bào)道說實(shí)到人數(shù)超過 1000,從現(xiàn)場(chǎng)熙熙攘攘的人流來看,這個(gè)估計(jì)恐怕一點(diǎn)都不過分:PD 概念實(shí)在是太熱了,大家都不想錯(cuò)過這可能是最大的機(jī)會(huì)。

這次大會(huì)與觀眾眾多相應(yīng)成趣的是參展的廠商也非常多,而且都帶了很多產(chǎn)品來展示,各種方案、協(xié)議芯片以及電纜、材料和氮化鎵元件等都悉數(shù)亮相,還有很多廠商登臺(tái)演講,不想放過每一個(gè)機(jī)會(huì)。

立锜的許多 PD 產(chǎn)品雖然已經(jīng)經(jīng)歷了數(shù)千萬級(jí)的出貨驗(yàn)證,客戶的產(chǎn)品還經(jīng)常被媒體的拆解文章曝光,我在最近也嘗試著做了一次拆解,但在這次會(huì)議上的亮相還是一貫的低調(diào),沒有演講,僅設(shè)兩處展臺(tái),一處供有需要者做插拔試驗(yàn),一處展示一些模組,同時(shí)與觀眾進(jìn)行必要的技術(shù)和業(yè)務(wù)問題的交流。

立锜的 PD 產(chǎn)品多以 ARM Cortex-M0 為核心,一旦硬件成型、軟件成熟,要復(fù)制、擴(kuò)展就是相對(duì)容易的。當(dāng)所有的功能都以庫文件的形式存在的時(shí)候,新項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過程實(shí)際就是菜單的點(diǎn)選,所以在經(jīng)過前期重點(diǎn)客戶的磨練以后,以后的路子應(yīng)該是比較容易走的,更多的精力就可放到應(yīng)用的創(chuàng)新上了。

立锜深圳公司年初搞春酒活動(dòng)的時(shí)候給每個(gè)參會(huì)者都送了一份紀(jì)念品,那是一條協(xié)議轉(zhuǎn)換線,可將 QC 協(xié)議的輸出轉(zhuǎn)換為 PD 協(xié)議的輸出,其中使用的就是 RT7202 —— 一款比 RT7207 更簡(jiǎn)單易用的 PD 協(xié)議控制器,它比 RT7207 主要就是少了同步整流控制器,把它用作協(xié)議轉(zhuǎn)換應(yīng)該算是小試牛刀,但也是一種很好的創(chuàng)新應(yīng)用,畢竟市場(chǎng)存有這樣的需求。可惜的是我手里一直沒有 QC 電源,也沒有 PD 負(fù)載,這條線在我手里就沒有發(fā)揮過任何作用,而且我還把它搞丟了,不知它現(xiàn)在身在何處。

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如果你的產(chǎn)品已經(jīng)有了一個(gè) USB 接口,你將如何使之 PD 化呢?你會(huì)選擇 RT1711P 還是 RT1715 呢?

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仔細(xì)觀察這些原理框圖,你會(huì)看到這些系統(tǒng)里都有應(yīng)用處理器的存在,它們可以給 RT1711P/RT1715 發(fā)指令,具體的端口底層操作就交給它們了。利用立锜提供的一些基本工具,你要完成這些設(shè)計(jì)是很容易的,但前提還是你得了解端口操作和協(xié)議的一些基本情況,否則做起來還是會(huì)很難,世界上并不存在太多的捷徑可以很容易地走向成功。

假如你的系統(tǒng)沒有處理器,或者雖有但已經(jīng)資源不足,這時(shí)候采用內(nèi)置了 MCU 的端口/協(xié)議處理器就是更好的選擇,RT7207/RT7202 就可以被這樣拿來應(yīng)用,下面就是一個(gè)可供參考的案例。

了解無線充電的讀者應(yīng)該知道,發(fā)射端調(diào)節(jié)其輸出功率的方法可以有很多種,占空比、工作頻率和輸入電壓的改變都可以導(dǎo)致輸出功率的改變。如果一臺(tái)發(fā)射器既可以使用普通的電源給它供電,又可以使用全新的 PD 電源、PPS 電源為之供電,用戶使用起來便會(huì)方便很多,設(shè)計(jì)上可以帶來一些靈活性,可以根據(jù)前端電源的特性隨時(shí)改變自己的輸出功率,這樣用起來豈不是很妙?這次大會(huì)上立锜便展示了這樣的一款設(shè)計(jì) —— PD 化了的無線電源發(fā)射端:

它是由 RT7202 和 RT3181 為核心構(gòu)成的完整解決方案,板子看起來比較復(fù)雜,實(shí)際的原理框圖則極其簡(jiǎn)單:

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因?yàn)橐С种泄β实膫鬏敚琑T3181 便需要外加擴(kuò)展功率的 MOSFET。因?yàn)橐m應(yīng)各種輸入條件,必要的電源管理電路就要加入其中。RT7202KD 是 RT7202 最新的一個(gè)系列,它可以替代早期的 RT7202E 系列,但使用起來會(huì)更方便,能力也更強(qiáng)。CC 的存在可以處理 PD 協(xié)議,D+/D- 則可以用來兼容 BC1.2 和支持 QC 的設(shè)備,各種電源都可以接入了,要怎么選擇全看用戶自己的心情。

你還記得我介紹過的使用 RT7752+RT7207+RT7880 構(gòu)成的雙口充電器案例嗎?它的兩個(gè)端口的輸出功率可是會(huì)隨著負(fù)載狀況的不同而自己做調(diào)整的喔,這個(gè)特性明顯地與現(xiàn)在市場(chǎng)上的其他同類產(chǎn)品不一樣,立锜工程師把這稱為自動(dòng)功率分配。可是那個(gè)設(shè)計(jì)是只有一個(gè)變壓器的,你想過這樣的設(shè)計(jì)也可以在兩個(gè)變壓器的設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)嗎?我們?cè)谶@次亞洲大會(huì)上就展出了這樣的方案:

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借助 RT7207 的檢測(cè)能力,它能感知到第二組變壓器的輸出情況,因而可以在下面幾個(gè) A 型輸出端口有負(fù)載時(shí)將上面 C 口的輸出功率降下來,避免同時(shí)輸出的總功率超出整體的限制,而當(dāng) A 口的負(fù)載撤除以后又可以即時(shí)增加 C 口的輸出功率,充分滿足其負(fù)載的要求。假如 C 口連接的是筆記本電腦,它便可以在大功率輸出時(shí)滿足筆記本電腦系統(tǒng)工作的需要和充電的需要,低功率輸出時(shí)僅僅滿足系統(tǒng)工作的需要,充電的任務(wù)便被暫停了,而 A 口則得到了必要的輸出功率。

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