从硬件架构拆解USB Type C PD完整实现逻辑
便携式电池驱动电子设备（例如手机、笔记本电脑、无线音箱、电动工具等）推动USB功率传输(PD)市场持续增长。 USB PD为消费电子带来巨大优势，它们可以通过同一个 USB Type-C连接器提供高达240 W的功率。图1显示通过USB Type-C连接器充电的手机。
图1.使用USB Type-C连接器充电的手机 为了供应广泛的功率，USB PD标准可用的电压和电流组合众多（5 V、9 V、15 V、20 V、28 V、36 V、48 V和1.5 A、3 A、5 A等），因此USB PD提出了新的电源需求挑战。在电源通过USB电缆供电之前，电源（例如墙上适配器）和在线设备（例如手机）分别以适当的电压和电流水平传递它们的功率容量和功率需求。
一些解决方案需要多个集成电路(IC)，包括端口检测器、微控制器和用于功率传输的充电器。虽然这些解决方案可以使用，但它们会占用板上空间，增加解决方案的成本，且需要定制固件，而生产这些固件非常耗时。
一个独立的PD控制器可以帮助解决这些挑战，它可以管理功率问题，无需开发固件。
USB PD有一个显著优势：消费者可以使用相同的电缆和电源适配器为2.5 W的手机和25 W的无绳电钻充电。抽屉里塞满了各种不同的电缆，或者永远找不到正确的充电器，这样的日子已经成为过去。
在了解USB PD之前，我们必须回顾以前的USB标准，以了解USB PD具备的优势和挑战。最初的USB标准——USB 1.1和USB 2.0——是用于传输数据而不是传输功率。它们只允许USB电缆传输最高5 V电压和500 mA电流。
随着时间推移，消费者开始要求USB提供更多功能。他们想通过USB电缆快速给电池充电，此时500 mA最大电流已经无法满足要求。BC1.2标准允许通过USB电缆传输高达7.5 W功率——5 V电压和1.5 A电流，该标准满足了这些消费者的需求。BC1.2标准扩展了通过USB电缆为电池充电的能力，在BC1.2标准之后，每一项新标准都在之前的基础上增加了功率容量。Type-C 1.3将功率容量扩展到15 W（最大值），而USB PD 3.0使系统功率升级达到100 W（最大值）。其最新的规格更新USB PD3.1将功率容量进一步扩展到了240 W（最大值）。
BC1.2和Type-C 1.3继续提供以前在所有USB标准中使用的5 V供电轨，但通过将最大电流增加到1.5 A和3 A，将功率容量分别增加到7.5 W和15 W。USB PD3.0同样提高了电流和电压容量，使功率容量达到100 W（最大值）。它允许两个设备通过USB电缆传输高达20 V电压和5 A电流。新PD3.1规格支持高达48 V电压和5 A电流。
图2汇总列出每个USB标准允许的功率容量、最大电流和电压。