更小、更轻、更高效:慧能泰DPS动态电源参考方案

USB-IF的ECN for USB Power Delivery Specification Revision 3.2 提出了DPS(Dynamic Power Sources动态电源)概念。本次ECR将引入一种新型电源即动态电源。动态电源是一种单端口或多端口设备,它可在有限时间内提供额外电力,具体时长取决于特定条件(例如,足够低的环境温度、设备温度等)。对于制造商和客户而言,此类电源能以更小、更轻的设计提供更快的充电能力。

普通电源和DPS电源的差异

设备在充电过程中,需要最大功率充电的时间只是少部分时间,大部分时间设备抽取的功率达不到普通电源的最大功率,普通电源在大部分充电时间内,资源有浪费,而支持DPS功能的电源可以节约资源浪费。

DPS基本工作模式

充电器会根据一系列特定条件,在有限时间内提供较高功率,同时能无限期提供较低的保底功率。(端口最大功率传输能力(Port Maximum PDP)指可提供的最大功率,该功率状态可能仅持续较短时间。)

当充电器无法再提供较高功率时,会动态切换至提供较低的保底功率。(端口当前功率传输能力(Port Present PDP)会随着电源受限时动态变化,但始终不低于保底功率。)

慧能泰DPS参考方案

基于慧能泰HUSB363的DPS电源Demo板如下图,可做到最大功率60W,DPS功率40W。

最大功率60W:

FPDO1-4: 5V3A, 9V3A,15V3A, 20V3A

PPS: 5-16V3A

AVS1: 9-15V3A

AVS2: 15-20V3A

DPS功率40W

FPDO1-4: 5V3A, 9V3A,15V2.67A, 20V2A

PPS: 5-16V2.65A

AVS1: 9-15V2.67A

AVS2: 15-20V2A

图1:基于HUSB363的DPS电源Demo板及PDO信息

慧能泰DPS功能演示

如下图,所用的是采用慧能泰HUSB363的DPS电源Demo板,以及100K可调电阻器,用于方便调节OTP引脚电平,快速达到切换功率条件。

当充电器处于连接状态,HUSB363-OTP引脚电压达到条件后,计时1分钟,完成降功率。图2为降功率前,图3为降功率后。

图2:降功率前60W

图3:降功率后40W

当充电器处于连接状态,HUSB363-OTP引脚电压达到条件后,计时1分钟,完成功率恢复。图4为恢复功率前,图5为恢复功率后。

图4:恢复功率前40W

图5:恢复功率后60W

充电器连接状态下,广播大功率,当HUSB363-OTP引脚电压达到条件后,HUSB363移除诱骗器,重新连接,PDO会快速广播低功率,不需要等待1分钟。

图6:降功率前60W

图7:降功率后40W

充电器连接状态下,广播小功率,当HUSB363-OTP引脚电压达到条件后,HUSB363移除诱骗器,重新连接,PDO会快速广播高功率,不需要等待1分钟。

图8:降功率后40W

图9:恢复功率60W