tag 标签: 快充

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    2022-4-25 10:44
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    毫无疑问,快充已是最新的安卓手机必备之特性。过去的智能手机拥有 15W~45W 的充电功率便已足够,而最新的需求则可高达 100W 甚至更多,希望能在 20 分钟内就可将其充饱。怎样才能得到充电功率大、损耗还要小的手机电池及其充电系统呢?我们的最新视频或许可以给你答案,里面会解释大功率充电系统的工作方式以及利用双电池技术实现高效充电的方法。 双电池充电系统 对单节电池进行大功率充电需要的电流也大,发生在电池和充电器里的损耗会相应提高,解决方法方案之一是把电池串联起来使用,相应提高了电池电压。在两节电池串联的应用中,使用电容分压技术的 RT9758 可以用来为电池充电,它的使用可进一步提高输入总线的电压,总线电流也相应降低,这样的充电系统在 42W 的充电功率下有高达 97.2% 的转换效率。串联后的电池需要进行均衡处理,否则就会面临局部过充、过放的风险。我们的视频会介绍使用 Buck-Boost 架构充电 IC RT9490 和电容分压 IC RT9758 对两节串联电池进行充电的系统设计方法和电池均衡方法。 100W+ 快充系统 你大概对充电功率高达 100W 或更多的智能手机的存在已经有所耳闻,它们能在 20 分钟里便把电池充满,这样的系统是如何构建的呢? 这种手机使用的是将两个类似 RT9758 的高压电容分压电路并联使用构成的双单元充电系统,因而可以提供加倍了的充电电流输出能力,我们的视频将向你展示怎样设计并测试并联运行的 RT9758 是如何利用 USB-C 型接口的 PD/PPS 电源的 5A 输入获得 87W 的充电功率的。有的智能手机会采用特制的电源适配器,它们可以提供 6A 的电流输出,这样就可以将充电功率推高到 100W 甚至更多。低功率系统一般以 2C 左右的速率对电池充电,大功率系统的电池充电速率可以超过 5C,这样就可以在 20 分钟里把电池充满了。 大功率充电需要考虑的问题 你或许会好奇为何这些电池能够承受那么大的充电电流,我们可以假设这些电池都是经过特别设计的,它们拥有超低的内阻,例如低达 1.2mΩ,因此在大电流充电和放电时都不太容易出现温升太多的问题。 大多数大功率充电系统的最大功率仅会出现在充电过程的开始阶段,目的是让电池快速进入有电可用的状态,然后就会用降低以后的功率继续完成剩余的充电过程,从而获得一个经过优化的电池充电过程,这样的手机温升不会太厉害,充电的时间消耗也不会太久。 大功率充电的更多应用 在未来,你不仅能看到大功率的 USB PD 旅行充电器,新一代的汽车里也会出现支持大功率输出的 USB 端口,我们的 RTQ7880-QT、RTQ7882-QT 就是为这样的应用准备的,它们能从车载电池取电并以 Buck-Boost 架构支持宽泛的电压输出范围,最大输出功率可达 100W,让你不仅可以为手机充电,笔记本电脑、平板电脑的供电需求也能得到满足。 来源:richtek
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    2021-9-15 08:49
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    聊聊“充电5分钟,通话2小时”的快充技术
    “ 充电 5 分钟,通话 2 小时。 ” —— 想必大家都被 OPPO 这句广告语洗脑过,起初这句话是为了推广 OPPO 手机,但如今它不再是一句广告,而逐渐变成了衡量手机的标准之一。随着手机越来越轻薄,手机的续航能力想要通过增大电池容量来提高变得越发困难,于是各厂家开始在缩短充电时长上下功夫,手机快充技术也就这样诞生了。 图源网络 手机快充技术的原理 提高充电速度的方法有两个大方向:一是提高电压,二是提高电流。 OPPO 的 VOOC 闪充技术采用的是低电压高电流模式,可保证充电过程中的安全性。但不管是提高电压还是提高电流,最终都是依靠提高快充芯片性能来提升充电速度。 什么是快充协议? 随着快充的普及,近年来各大厂商都推出了各自的快充技术,如: USB PD 、高通 QC 、华为 SuperCharge 、 VOOC 闪充等。由于有些快充协议并不通用,他们只为一种或几种产品服务,例如 VOOC 闪充协议,必须配备专属适配器,这就大大增加了他们的局限性。在这样的发展背景下,高通协议和 USB PD 协议开始逐渐占领市场。 快充会影响电池寿命吗? 一般来说,电流或电压过大都会对设备造成损伤。这就要求手机和充电设备必须有足够的技术支持保证充电安全。目前,快充手机都有一套完整可靠的电池管理策略,其中包含了对电池的保护,比如温度保护、短路保护、过放电保护、过流保护、过压保护等。因此,快充对电池寿命的影响并不大,大家不必过分焦虑。 — 新 品 预 告 — 普芮玛微电子 65W PD 快充方案即将面世 敬请期待!
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    2021-7-15 09:50
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    USB-IF Power Delivery认证测试变更汇总
    近两个月,USB-IF针对Power Delivery(PD)认证之相关规范与测试内容释出了多处变更,包括最早在5月26日先行发布的PD最新规范–PD 3.1,接下来在6月23日公告即将停止100W USB-C to USB-C Cable 的认证,并随即释出最新的PD测试规范–PD Merged Test Specification。 为了让大家更清楚改动内容与相异之处,下方将针对以上提到的三个变更事项做简单的整理,接下来则带大家重点认识最新的PD Merged Test Specification测试规范。 PD Merged Test Specification(以下简称 Merged test spec)释出后,我们陆续收到了各式各样的疑问,大家最关心的不外乎:跟原本的CTS有何差别?即刻生效吗?能继续使用旧版CTS执行认证测试吗?新版FAIL了怎么办?测试流程是否会跟着变动等问题,以下就帮大家一一解答! » 主要差异处 1. Merged test spec主要合并了原本三份不同的测试规范:PD 3.0 Test Document、PD 2.0 Communication Engine MOI 与 PD 2.0 Deterministic MOI。 2. 为验证不久前释出的EPR扩展功率之规格,Merged test spec内已涵盖部分EPR相关测试,如VIF与Protocol的验证。 3. 测试仪器的选择也有变动,以往可用来测试PD 3.0与PD 2.0的仪器选择不尽相同,但 Merged test spec的规范则为四个品牌中(GRL USB-PD-C2、MQP-PDT、Ellisys Explorer 350、LeCroy Voyager M310P)需选择两台仪器进行验证。GRL已帮大家整理出更容易阅读的表格。 NEW OLD *Merged test spec内只包含 部分EPR Protocol相关的测试项目 ,因此支持EPR的产品现阶段只能进行Pre-test。 » GRL 测试流程 vs 协会取证流程 1.现阶段若使用Merged test spec测试后出现FAIL项目,可选择使用旧版CTS验证,若旧版验证结果为PASS,则可当作认证测试资料上传。 *上传协会官网的测试资料中至少需包含一次新版CTS测试的结果。 2.因目前新旧两版CTS皆可供认证测试使用,所以 GRL在测试流程上有些微调整 ,GRL业务将协助客户在开测前确认 要用哪一版CTS进行除错与后续验证 ?请见下方流程图。 »豁免宽限期 *IC产品申请Waiver的豁免期限为一年(2021年6月开始;2022年6月结束);End-Product则为18个月(2021年6月开始;2022年12月结束)。 以上七点是目前为大家整理PD Merged Test Specification释出后较显著的特点与差异,其中可以特别注意的是,因目前各厂牌仪器对新版CTS支持的程度稍有不同,客户送测时若无特别指定,GRL会优先使用GRL-USB-PD-C2进行测试;另外,尽管EPR完整的测试规范目前还未释出,我们依然建议IC厂可于现阶段送测Pre-test,先行验证新版CTS中的EPR Protocol相关项目。 USB、USB-C®、USB Type-C®和USB-IF是USB Implementers Forum的注册商标 参考文献 USB Power Delivery Compliance Test Specification Revision 1.2 Version 2 USB Power Delivery Specification Revision 3.1 Version 1.0 免责声明 本信息仅为便于参照而提供。本信息不是且不应视为 USB Implementers Forum (USB-IF) 之正式通讯。USB-IF之正式通讯可于其网站 usb.org 取得,或直接自USB-IF 取得。 作者: Granite River Labs, GRL Elfee 江家瑜
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    2021-6-30 09:50
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    USB-IF最新PD规范–PD 3.1规格介绍-下篇
    关键词: USB-IF, 快充,PD,最新规范,测试 本文重点 1. EPR_Source_Capabilities 2. EPR 模式流程 -Enter EPR模式 -PD Negotiate in EPR Mode -Exit EPR模式 3. Type-C线缆与连接器更新重点 点击阅读: USB-IF最新PD规范–PD 3.1规格介绍-上篇 EPR模式流程 进入EPR模式供电之前,Source/Sink需要先建立Explicit PD Contract,在这个过程中,双方分别在Source Capabilities与 Request 信息中宣告自己是否有支持EPR模式,作为后面若要进EPR模式前检查双方能力的参考依据。进入EPR模式需要透过一沟通与检视的过程,步骤条列式整理如下: Enter EPR Mode Sink 发送EPR_Mode信息,其中Data Object中设定为Enter,表示要进EPR模式的沟通 (EPR_Mode信息依其中内容设定,表示不一样的用途,可参考图3) Source检查双方都有支持EPR模式,并且当下状态有能力支持EPR模式供电。传送设定为Enter Acknowledged的EPR_Mode信息,表示Source目前状态允许进EPR模式 除了带线的产品外,Source必须要确认使用的线材规格可以承受EPR模式,藉由发送Discover ID Request,确认线材规格有支持EPR模式,且可承受最大电压为50V、电流为5A。 若以上确认都没问题,接着Source 会传送Data Object中设定为Enter Succeeded的EPR_Mode信息给Sink,此时成功进入EPR模式并进入下一阶段步骤 图3:EPR_Mode讯息(取自 PD 3.1 Spec) PD Negotiate in EPR Mode Source发送EPR_Source_Capabilities宣告EPR模式中供电能力 Sink依照需求选择PDO,填入EPR_Request中并传送给Source 当Source确认可满足要求后回传Accpet,并在调整好供电状态后,再传送PS_RDY完成这一次的沟通 在EPR模式中Source会侦测CC状态,闲置过久Source会发起Hard Reset,导致EPR模式中断,因此Sink每隔一段时间要传送EPR_KeepAlive 信息以维持在EPR模式中,当Source收到此信息会响应GoodCRC与EPR_KeepAlive_Ack,且重置计时。 Exit EPR Mode Source/ Sink可能因为各种因素,使的任何一方想要回到SPR模式,但在此之前,必须先将电压下降到至少定电压20V,方法有如下两种: 1. Source 发送EPR_Source_Capabilities重新沟通,但其中宣告不包含EPR PDO 2.Sink发送EPR_Requst,并在内容中设定只要求SPR PDO ,亦即不包含EPR PDO 上述两个动作任一完成后,电压应下降到20V或者更低,此时Source/Sink任一方都可发起EPR_Mode并将信息中Data Object中设定为Exit,表示要离开EPR模式,当任何一方发出这个信息后,Source需在tFirstSourceCap参数时间内送Source Capabilities,以重新建立PD Contract ,并回到SPR模式。 图4 :EPR模式范例流程示意图 (中间省略GoodCRC ) Type-C cable and Connector更新 目前"Universal Serial Bus Type-C Cable and Connector Specification"更新到2.1的版本,更新的重点也是把EPR的功能加进这次的规格里,根据Spec的说明各种速度都可以支持EPR的功能。 表5 :Cable类别 (取自 Type-C Cable and Connector Spec) EPR Cable (1) EPR的线缆是必须含有E-Marker来宣告产品的能力。 (2) E-Marker必须把EPR Mode Capable bit做设定并且须宣告支持50V和5A。 (3) EPR的线缆最小的工作电压必须达到53.65 V。 经由一些实验得知,在以下的情况下Vbus的脚位上会有比较明显的毁损: (1) Source: 电流附载突然移除时,电压会急速变化。 (2) Sink: 接收端的Vbus脚位在长时间处于高电压的状态下。 (3) Cable: a. Vbus在微秒内持续震荡。 b. 0.1~1 微秒内,发生电流附载突然移除会导致IR的电压突然下降。 结论 USB-IF近年来持续的研拟并推出新方案,使PD功能更加完善。这一次透过EPR模式扩展规格,使这项技术可以更广泛的被应用在各类型的产品上,但也因为提供更高瓦数的充电方式,使规范对于EPR模式相较于以往PD3.0有较多的限制,包含EPR模式允许使用的电压选择与以往不同,少了选择性支持的弹性空间,并且产品必须导入EPR模式的运作方式等等,为的是在扩充功能的同时,更严谨的审视安全性并且提升产品间的兼容性,因此未来将要导入的产品,也需要更谨慎评估与应用这项功能。 参考文献 USB Type-C® Cable and Connector Specification Revision 2.0 USB Power Delivery Specification Revision 1.0 Version 1.2 USB Power Delivery Specification Revision 2.0 Version 1.3 USB Power Delivery Specification Revision 3.0 Version 2.0 作者 GRL台湾测试工程师 张文馨 Cindy Chang 毕业于国立成功大学材料所。具三年多的Power Delivery相关测试经验,熟悉Thunderbolt PD、USB-IF PD Compliance、QC (Qualcomm Quick Charge) 等测试规范。目前在GRL台湾负责PD测试,乐于协助客户PD方面的问题,以顺利取得认证。 USB4™、USB、USB-C®、USB Type-C®和 USB-IF是USB Implementers Forum的注册商标 免责声明 本信息仅为便于参照而提供。本信息不是且不应视为 USB Implementers Forum (USB-IF) 之正式通讯。USB-IF之正式通讯可于其网站 usb.org 取得,或直接自USB-IF 取得。
  • 热度 9
    2021-6-24 10:15
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    USB-IF最新PD规范–PD 3.1规格介绍-上篇
    关键词: USB-IF, 快充,PD,最新规范,测试 本文重点 1. PD 3.1供电规格说明 2.EPR PDO最新规范概述 3. 范例说明 4. 支持EPR产品在Shared Capacity Power供电模式条件解说 继PD3.0之后,2021年5月USB-IF在PowerDelivery加入了新的规格,并发表 PD 3.1规范 (USB Power Delivery Specification Revision 3.1, Version 1.0) ,以下内容皆以PD 3.1 Spec简称。 新的规范中加入EPR (Extend Power Rang) 功能,扩展PD 3.0供电最大瓦数100W的限制,增加到240W (48V 5A) ,并在文件中对其供电要求与行为加以定义,以下章节将由PD 3.1供电规格开始、并介绍EPR这个新功能。 PD 3.1 供电规格 PD 3.1 Spec中,将原先PD 3.0定义的供电规格纳入SPR (Standard Power Range) ,SPR规格可参考先前我们推出的 技术文章: Power Delivery 的源起与规格 中的表3,在PD 3.1 Spec中改以SPRPDO 与SPR APDO称之,其供电规格要求与上限100W规则皆不变。另外新增了EPR选配功能,指最大供电瓦数达100W~240W的产品,其设定须满足表1之规范。 EPR PDO 在目前规范中包含: 1. Fixed PDO:定电压输出,在EPR模式中,Fixed PDO指 20V 的规格,包含28V、36V以及48V三个选项。 2. AVS (Adjustable Voltage Supply) APDO:在EPR模式中,电压可以在一定范围区间内调整输出,范围由最低15V到最高有28V、36V和48V三种视瓦数而定 (表2) 。AVS类似PPS功能,差异是AVS不支持Current Limit操作,且以100 mV为单位步阶调整输出电压 (PPS则是 20mV) 。 表 1:支持EPR产品供电规格规范(数据源参考自 PD 3.1 Spec) 表2 :AVS电压范围 (取自 PD 3.1 Spec) 以下举两个例子说明,协助大家理解表格 。 1. 输出最大140W,须满足以下条件: SPR Fixed PDO:5V@3A~5A 、9V@3A~5A、15@3A~5A 、20V@5A EPR Fixed PDO:28V@5A AVSAPDO 15V~28V@140W 2. 而144W须满足条件如下(表1中第二列瓦数区间): SPR Fixed PDO:5V@3A~5A、9V@3A~5A、15@3A~5A、20V@5A EPR Fixed PDO:28V@5A、36V@4A AVS APDO:15V~36V@144W * 看到这里可能各位会疑惑,为什么只有AVS APDO的表示法和其他不一样,参考下表3会发现字段中没有描述最大电流的地方,反而是以瓦数表示。这是因为AVS操作电流会受限于瓦数,随当下操作电压而改变,所以电流并非定值,因此应参考瓦数而非电流。 表3 :AVS APDO格式 (取自 PD 3.1 Spec) 其中144W例子中AVS APDO对于28.8V~36V操作电压下的电流条件,可以参考下图1会较容易理解,图中蓝色区域表示AVS可操作范围,其中又可分为两区加以说明: 1. 黄色标示的A区是在不超过最大瓦数前提下,可以操作在5A的电压范围,即表1中第一个叙述– 15V~28.8V@5A。 2. 绿色标示区间B,则是受限于瓦数限制,操作电流要视当下电压而定,因此以公式描述–28.8V~36V@(144/AVS Voltage)A。 图1:AVS供电模式示意图(取自 PD 3.1 Spec并于图上另加批注协助说明) 值得注意的是,表1中N/A的部分严格规定为不可支持,即140W以下产品不可支持36V与48V、180W以下产品不可支持48V。 另外有一类型产品设计为Shared Capacity Charger,指其产品上的可供电瓦数是共享的。当部分资源已被使用,剩下埠可使用瓦数为总瓦数扣掉已被使用的部分,再做分配,此时实际可用瓦数称为Equivalent PDP Rating,设定条件参考整理如下表(表4)。 表 4:支持EPR产品在Shared Capacity Power供电模式条件(数据源参考自 PD 3.1 Spec) 举一产品设计为例,输出总瓦数最大为250W,2埠单独使用时分别可以支持到160W: 单独使用规格应为 (5V@3A~5A、9V@3A~5A、15@3A~5A、20V@5A、28V@5A、36V@4.44A、15V~36V@160W)。 当其中一埠已使用100W,则另一埠Equivalent PDP Rating为150W,此时供电条件如下:5V@3A~5A、9V@3A~5A、15@3A~5A、20V@5A、28V@5A、36V@4.16A、15V~36V@150W。 下期重点 1. EPR_Source_Capabilities 2.EPR 模式流程 -Enter EPR模式 -PD Negotiate in EPR Mode -Exit EPR模式 3. Type-C线缆与连接器更新重点 参考文献 USB Type-C® Cable and Connector Specification Revision 2.0 USB Power Delivery Specification Revision 1.0 Version 1.2 USB Power Delivery Specification Revision 2.0 Version 1.3 USB Power Delivery Specification Revision 3.0 Version 2.0 作者 GRL台湾测试工程师 张文馨 Cindy Chang 毕业于国立成功大学材料所。具三年多的Power Delivery相关测试经验,熟悉Thunderbolt PD、USB-IF PD Compliance、QC (Qualcomm Quick Charge) 等测试规范。目前在GRL台湾负责PD测试,乐于协助客户PD方面的问题,以顺利取得认证。 USB4™、USB、USB-C®、USB Type-C®和 USB-IF是USB Implementers Forum的注册商标
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