一文了解USB（Power_Delivery(二)）

在上一篇专栏文章中，我们学习和了解了功率传输的起源和规范，并深入分析了PD架构的组成。这篇技术文章将引导您学习PD协议！

SOP*沟通

在我们知道如何沟通之前，我们应该知道PD消息传递的对象有三种——SOP，SOP '和SOP ' '

SOP/SOP'/SOP ' '通信示意图(取自PD3.0规范)

SOP消息用于信源和信宿之间，SOP’用于Vconn信源附近的消息(负责向线路中的e-Marker供电)，而SOP”用于具有远程e-Marker的消息。

*并非每根电线都配有电子标记。如果电线支持超高速或大于3安培的电流，则必须根据规定配备电子标记。

隐性PD合同

源/宿电源协议将受到中间线路条件的限制。举个例子，如果源电流可以达到5A，但是使用的导线最多只能承受3A，那么源就不能在5A条件下和宿协议协商。通常，源将首先发送带有SOP的Discover ID请求，并通过e-Marker发回的Discover ID ACK读取线路信息。

使用GRL-A1来解释发现ID ACK内容。

Source是指电线可以支持的条件，向Sink发送Source能力，表示当前状态的供电能力。Sink将根据要求从中选择，并向Source发送一个请求，以获取当前所需的电压和电流。收到请求后，Source将回复接受，并在状态就绪后发送PS RDY。至此，隐性PD合同完成，之后双方可以视情况重新协商新的PD合同。

mplicit PD合同流程示意图

源能力对于源能力的规范，PD Spec也有相关章节解释规则。以下是从PD 1.0到PD3.0的规格：

USB PD 1.0:

对电源端子的规格没有强制要求，仅参考大部分产品的充电要求，列出几个建议设置。

PD1.0的推荐电源规格(表1，摘自PD 1.0规格)

*为了符合国际安全标准，电源容量限制为100瓦，电流不超过5安培。

USB PD 2.0:

从USB PD 2.0开始，当规范中明确要求作为电源端子使用时，产品需要满足下表的条件。以36W为例，需要设置5V 3A、9V 3A和15V2.4A组合的供电容量，这个条件会列在源能力中的PDO(电源数据对象)字段。每个产品可根据需求增加表外其他组合，限制不超过7组。

PD2.0电源规格(表2，摘自PD2.0规格)

* 2020年8月后，USB-IF已终止所有仅支持PD2.0产品的认证。

USB PD 3.0:

USB PD 3.0的电源规格如下，增加了可选的PPS(可编程电源)功能。在PPS模式下，电压可以以20 mV/step的步长进行调节，电压范围扩展至3.3 V至21 v，该技术的应用可以在较低的电压下输出大电流，大大提高了充电效率。

为了区分PD2.0现有的模式和PD3.0新增的PPS模式，PDO可以分为：

(1)固定电源PDO(通常称为固定PDO)是指固定电压输出的模式。

(2)增广PDO(俗称APDO)是指在PPS模式下，电压可以在一定范围内调节。

以36W为例，如果产品要支持PPS(可选)，应该包括：

(1)固定PDO:5V@3A、9V@3A、15V@2.4A

(2) APDO:3.3V ~ 11V (9V程序)@3A、3.3V ~ 16V(15V程序)@2.4A

因为5V Prog已经包含在9V Prog规范中，除非两组APDO电流设置不同，否则可以选择不单独列出。

PD3.0电源规格(表3，摘自PD3.0规格)

GRL是USB-IF协会官方授权的专业检测实验室，可以进行USB PD 3.0、USB 4、USB Type-C等认证测试；GRL自主研发的USB-PD-C2是唯一一款同时支持USB Power Delivery 3.0和USB Type-C交替模式的认证测试设备。它允许产品设计者和开发者只需几个按钮就能快速运行完整的规范性和确认性测试。

责任编辑：tzh