USB Type-C, livraison de puissance et alimentation programmable

November 03, 2022

L'architecture de l'USB (Universal Serial Bus) est utilisée comme standard pour les connecteurs et leurs signaux et leur livraison de puissance associés depuis 1996. Pendant cette période, il y a eu de nombreux changements dans les spécifications pour améliorer les performances des systèmes utilisant ces normes. Les derniers développements applicables aux conceptions d'alimentation incluent le connecteur USB de type C, les spécifications de livraison de puissance USB et la spécification d'alimentation programmable USB. Ces améliorations font de l'USB une excellente option pour fournir une puissance, tandis que dans le passé USB était principalement un fournisseur de données et de signal avec des capacités d'alimentation limitées. Dans cet article, nous discuterons de la relation entre l'USB Type-C, la livraison de puissance USB et l'alimentation programmable USB, ainsi que la façon dont elles se rapportent aux alimentations.

USB Type-C: est un connecteur USB standardisé; Les avantages incluent le design compact, élégant et réversible.

PRINCIPALITÉ USB: est une spécification qui permet à la charge et à l'alimentation électrique de négocier plusieurs niveaux de livraison de puissance standard. La livraison de puissance USB augmente la capacité d'alimentation de l'USB à 100 W et est particulièrement utile lors de la puissance de plusieurs appareils.

Alimentation programmable USB: est une spécification supplémentaire de la livraison de puissance USB décrivant comment la charge et l'alimentation électrique communiquent pour les niveaux de prestation de puissance incrémentiels. Cette fonctionnalité peut être particulièrement utile pour charger des batteries.

Connecteur USB Type-C

La conception du connecteur USB Type-C (également appelée USB-C) est symétrique afin qu'elle puisse être branchée dans les deux sens, ce qui signifie qu'il n'y a pas de côté droit vers le haut ou à l'envers. Cela permet à la fiche d'être insérée plus rapidement et avec plus de facilité que les conceptions de connecteur USB précédentes. Avec les conceptions du connecteur précédent, l'utilisateur est tenu d'inspecter visuellement le connecteur pour déterminer l'orientation correcte ou passer par un processus d'essai et d'erreur en insertant le connecteur; Créer un inconvénient doux mais trop familier. Une autre caractéristique de la fiche USB Type-C est qu'elle a des bords arrondis, ce qui offre l'avantage d'une caractéristique d'auto-alignement lorsque la prise est insérée.

Le bouchon USB Type-C est destiné à fournir des niveaux de puissance modérés (moins de 100 W) et les spécifications associées à la petite fiche permettent de livrer à une large gamme de produits électroniques compacts. L'un des avantages de l'utilisation de connecteurs USB pour la puissance et la livraison du signal est qu'il s'agit d'une conception sophistiquée avec des coûts de développement à faible teneur en relativité. Cela est dû en grande partie aux économies d'échelle obtenues par l'adoption largement répandue du connecteur au niveau mondial. Un autre avantage est que le système a été validé par un grand nombre d'utilisateurs et de conceptions de produits, ce qui signifie que la conception a démontré sa fiabilité et laisse une très faible probabilité que tout problème d'exploitation inconnu se posait. Il est important de noter que l'USB Type-C coûtera généralement plus cher que la génération plus ancienne de connecteurs USB en raison de la complexité et de la vitesse fourni par USB Type-C. Cependant, à mesure que les connecteurs USB de type C deviennent plus omniprésents, le coût devrait être ajusté en conséquence.

Applications USB de type C non conformes

Un concepteur peut choisir d'utiliser un connecteur USB Type-C, en raison de la conception élégante, de la petite taille et du faible coût, mais décidez de ne pas se conformer aux normes de livraison de puissance USB. La probabilité de causer des dommages à l'équipement avec une conception non conformée sera faible car la tension de l'alimentation non conforme est de 5 V et que la spécification de courant de charge maximale est inférieure à la note 5 A du connecteur. Un risque important d'endommager la charge existera si une alimentation non conformée offre une tension de sortie supérieure à la tension USB héritée de 5 V.

Relation entre USB Type-C, livraison de puissance et 3,1 Gen 2

Le connecteur USB Type-C est étroitement associé à la livraison USB 3.1 GEN 2 et USB. Cela crée souvent une confusion sur la relation entre les concepts de Type-C, 3.1 Gen 2 et la livraison de puissance USB. Il est important de noter que si ces concepts sont liés et se complètent, ils sont indépendants. Un appareil ou une alimentation peut utiliser un connecteur USB et ne pas implémenter la livraison de puissance USB 3.1 GEN 2 ou USB.

Il est important de noter que les protocoles USB peuvent être implémentés avec des connecteurs autres que les connecteurs USB spécifiés. Un client peut choisir d'utiliser les protocoles de données et d'alimentation USB pour profiter des efforts de développement et de vérification extrêmement importants déjà déployés par USB, mais pas d'utiliser les connecteurs standardisés USB afin de créer un système propriétaire.

Livraison de puissance USB

L'un des objectifs de l'USB est de maintenir l'interopérabilité entre les implémentations conformes des versions plus anciennes et plus récentes des spécifications. Dans les versions précédentes des normes USB, la tension livrée a été spécifiée pour être de 5 V. La norme de livraison de puissance USB permet à la tension fournie de 5 V, 9 V, 15 V ou 20 V et à des niveaux de puissance jusqu'à 100 W.

La livraison de puissance USB établit des protocoles de fonctionnement pour garantir que la tension plus élevée disponible dans les récentes versions USB n'endommage pas l'équipement héritage qui a été conçu pour un fonctionnement de 5 V. Afin d'éviter de tels dommages, la livraison de puissance USB nécessite un équipement conforme pour livrer initialement 5 V à 900 mA maximum à la charge. La communication entre la charge et la source d'alimentation peut ensuite établir un courant de charge maximum plus élevé et une tension de fonctionnement plus élevée. Si aucune communication n'entend après la connexion de la charge et de l'alimentation, la configuration d'alimentation reste à 5 V et 900 mA de capacité de courant de charge maximale. Si la communication entre la charge et l'alimentation est perdue une fois son établissement, l'alimentation reviendra en toute sécurité à la configuration de 5 V et 900 mA.

Applications de livraison de puissance USB

L'avantage de la livraison de puissance USB pour créer une seule source d'alimentation qui peut être utilisée pour fournir de l'énergie pour plusieurs produits sera le plus avantageux lorsque les produits sont sophistiqués et coûteux. Un exemple d'application pour la livraison de puissance USB est une source d'alimentation qui est utilisée pour charger des téléphones portables, des ordinateurs portables, des tablettes, des montres intelligentes et des écouteurs. Tous ces produits sont suffisamment sophistiqués de telle sorte que le coût et la complexité supplémentaires de communiquer avec la source d'alimentation soient acceptables. De plus, l'utilisateur peut être dans un véhicule, une salle, un bureau ou des voyages où il s'attendrait à avoir de l'électricité pour ces appareils, mais le mélange des différentes charges d'alimentation serait difficile à prévoir. Dans ces scénarios, les sources d'alimentation de puissance USB négocieraient avec chaque appareil pour fournir la tension et la configuration de courant appropriées, comme l'exige cette charge.

Bien que les affirmations selon lesquelles la livraison de puissance USB permettra une charge de batterie plus rapide ne soit pas erronée, elles peuvent être mal comprises. Le temps nécessaire pour charger une batterie est limité par la construction de la batterie et par la capacité d'alimentation de l'alimentation. La mise en œuvre de l'alimentation USB raccourcira le temps nécessaire pour charger une batterie si la charge de la batterie était limitée par la capacité d'alimentation du chargeur et non par la construction de la batterie. La livraison de puissance USB ne réduira pas le temps de charge par rapport à une alimentation à sortie fixe lorsque la capacité de sortie des deux sources est la même.

Les produits qui peuvent ne pas être de bons candidats pour la livraison de puissance USB sont ceux qui sont moins complexes et moins chers avec des besoins en puissance relativement faibles. Les produits moins chers peuvent ne pas être en mesure d'absorber les coûts de conception et de fabrication en raison de la construction de la capacité d'alimentation USB dans l'appareil afin de communiquer avec l'alimentation. Dans la plupart des applications où une source d'alimentation est sélectionnée pour apporter une puissance à une charge, la capacité de source d'alimentation ne sera sélectionnée que comme la charge nécessite. Si une source d'alimentation plus élevée a été spécifiée, la capacité excédentaire dans la source d'alimentation entraînera la taille et le coût de la source d'alimentation supérieure à celle requise. La capacité de livraison de puissance d'une source de livraison de puissance USB doit être conçue pour fournir la puissance nominale maximale de la source configurable. Un système avec une charge légère qui pourrait être alimentée soit par une source de livraison de puissance USB, soit par une source de livraison de puissance plus petite entraînera une pénalité de coût et de taille pour utiliser la source d'alimentation USB.

Alimentation programmable USB

Le protocole d'alimentation programmable USB prévoit un plus grand contrôle de livraison de puissance que les protocoles de livraison d'alimentation hérités et d'USB. Alors que le protocole de fonctionnement de la livraison de puissance USB régit la façon dont les alimentations USB fournissent des niveaux de tension discrets, le protocole de fonctionnement de l'alimentation programmable USB établit la capacité de contrôler la tension de sortie et les caractéristiques de courant de l'alimentation à un niveau granulaire.

Applications d'alimentation programmable USB

Une application courante nécessitant un contrôle granulaire de la tension et du courant, comme le proposent l'alimentation programmable USB, est la charge des batteries. Dans une topologie du chargeur de batterie conventionnel, une alimentation en tension est appliquée à un circuit de commande de charge de batterie et la sortie du système fournit la tension et le courant appropriés pour charger la batterie. Cela fonctionne bien lorsque la tension de chargement de la batterie et les caractéristiques de courant sont standardisées et donc le circuit de charge de la batterie peut être une conception standard. Pour les applications où une tension personnalisée et un profil de charge de charge actuel sont requis pour la batterie, une alimentation programmable USB peut être une meilleure solution. Avec une source d'alimentation d'alimentation programmable USB, la charge surveillera l'état de la batterie et fournira des commandes à la source d'alimentation de telle sorte que la batterie soit chargée avec la tension et le profil de courant corrects. Il convient de noter que lorsqu'une configuration d'alimentation programmable USB est utilisée pour la charge de batterie, l'équipe de développement sera nécessaire pour concevoir, mettre en œuvre et tester l'algorithme de charge et les circuits de la batterie, alors qu'un circuit de charge de batterie standard est sélectionné, le fournisseur de la batterie Le circuit de charge a effectué la plupart ou la totalité de ces tâches.

Conclusion

Le connecteur USB Type-C et la spécification de livraison de puissance USB fournissent des améliorations significatives aux normes USB. Bien que la mise en œuvre de la norme complète permettent des systèmes considérablement améliorés, des avantages significatifs peuvent également être réalisés avec la mise en œuvre de parties seulement de la nouvelle norme et du protocole. On s'attend à ce que le connecteur USB de type C soit utilisé dans de nombreuses applications traditionnelles de livraison de puissance 5 V avec des exigences de courant de charge de 5 A ou moins en raison de la petite taille, de la conception améliorée et du faible coût du connecteur.

Nous contalit

Auteur:

Ms. Amy

E-mail:

amy@ucoax.com

Phone/WhatsApp:

+8613913156783

Produits populaires

Actualités

Production de masse Ucoax Thunderbolt 3 et 4

March 24, 2024

Ucoax 2024 Nouveau câble HDMI 8K

January 04, 2024

Nouvelles de l'industrie

Qu'est-ce que DisplayPort 2.0?

December 20, 2022

VR Cable Soulutions

November 23, 2022

Vous pouvez aussi aimer

Catégories connexes

Envoyer à ce fournisseur

Sujet:

E-mail :

message:

Votre message MSS