上期專(zhuān)欄，我們學(xué)習(xí)和了解Power Delivery的源起和規(guī)格，更深度剖析PD架構(gòu)組成。本期技術(shù)文章，將帶領(lǐng)各位學(xué)習(xí)PD協(xié)議部分！

SOP* Communication

在了解如何溝通之前，先了解PD訊息傳送的對(duì)象可分為三種–SOP、SOP’、SOP’’。

SOP/ SOP’/ SOP’’ 溝通示意圖 （取自PD3.0 Spec）

Source與Sink之間使用SOP訊息，靠近Vconn Source （負(fù)責(zé)供電給線材中e-Marker） 訊息使用SOP’，與較遠(yuǎn)程e-Marker的訊息則用SOP’’。

* 并非每一條線材都有搭載e-Marker，若該線材支持SuperSpeed或大于3安培的電流，依規(guī)定就必須有e-Marker。

Implicit PD Contract

Source/Sink供電協(xié)議會(huì)受到中間線材條件限制，舉例來(lái)說(shuō)，若source電流最高可供5A，但使用的線材最多只能承受3A的電流，那么source就不能以5A的條件與Sink協(xié)議。通常Source會(huì)先以SOP’ 發(fā)送Discover ID Request，并透過(guò)e-Marker回傳的Discover ID ACK讀取線材信息。

使用GRL-A1解譯Discover ID ACK內(nèi)容

Source參考線材可支持的條件，送出Source Capabilities給Sink表示當(dāng)下?tīng)顟B(tài)的供電能力，Sink會(huì)依需求從中選擇且回Request向Source要求當(dāng)下需要的電壓電流，Source收到后確認(rèn)可以此條件供電就會(huì)回復(fù)Accept，并且在狀態(tài)準(zhǔn)備好之后再發(fā)PS RDY。至此步驟Implicit PD Contract完成，在這之后雙方可再視狀況，重新協(xié)議新的PD contract。

mplicit PD Contract 流程示意圖

Source Capabilities

? ? ? ?對(duì)于Source Capabilities的規(guī)格，PD Spec也有相關(guān)章節(jié)說(shuō)明規(guī)則，以下整理自PD 1.0以來(lái)至PD3.0對(duì)其的規(guī)范：

USB PD 1.0：

沒(méi)有強(qiáng)制要求供電端的規(guī)格，僅參考大部分產(chǎn)品的充電需求，列出幾種建議設(shè)定。

PD 1.0 建議供電規(guī)格 （表一，取自PD1.0 Spec）

* 為符合國(guó)際安全標(biāo)準(zhǔn)，供電能力限制上限100瓦且電流不超過(guò)5安培為限。

USB PD 2.0：

USB PD 2.0開(kāi)始，規(guī)格中明確要求作為供電端時(shí)，產(chǎn)品需要滿(mǎn)足以下表格中條件。以最大可達(dá)36W為例，需設(shè)定 5V 3A、9V 3A、15V2.4A組合的供電能力，這個(gè)條件會(huì)在Source Capabilities中的 PDO （Power Data Object） 字段列出。各產(chǎn)品可再依需求增加表格外的其他組合，以不超過(guò)7組為限。

PD2.0 供電規(guī)格規(guī)范 （表二，取自PD2.0 Spec）

* 2020年8月后，USB-IF已終止所有只支持到PD2.0產(chǎn)品的認(rèn)證。

USB PD 3.0：

USB PD 3.0的供電規(guī)格如下，新增了一項(xiàng)選配的 PPS （Programmable Power Supply） 功能。在PPS模式中，可以步階20 mV/step調(diào)整電壓，且電壓范圍擴(kuò)展到3.3 V至21 V，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用可在更低的電壓輸出大電流，大幅提升了充電的效率。

為區(qū)分PD2.0既有模式以及PD3.0新增的PPS模式，在下表的規(guī)則中PDO又可分成：

（1） Fixed Supply PDO（通常簡(jiǎn)稱(chēng)Fixed PDO），指固定電壓輸出的模式

（2） Augmented PDO （通常簡(jiǎn)稱(chēng)APDO），指PPS模式底下，電壓可以在一定范圍區(qū)間內(nèi)調(diào)整輸出

同樣以36W為例，若產(chǎn)品欲支持PPS （Optional），則需包含：

（1） Fixed PDO：5V@3A、9V@3A、15V@2.4A

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

其中因?yàn)?V Prog已經(jīng)包含在9V Prog規(guī)格中，若非兩組APDO電流有不同的設(shè)定，可以選擇不再另外列出。

PD3.0 供電規(guī)格規(guī)范 （表三，取自PD3.0 Spec）

GRL是由USB-IF協(xié)會(huì)正式授權(quán)的專(zhuān)業(yè)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室，可執(zhí)行USB PD 3.0、USB4?、USB Type-C? 等認(rèn)證測(cè)試；GRL自主開(kāi)發(fā)的USB-PD-C2更是唯一同時(shí)支持USB Power Delivery 3.0和USB Type-C Alternate Mode的認(rèn)證測(cè)試設(shè)備。它讓產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)人員只需按幾個(gè)按鍵即可快速運(yùn)行完整的規(guī)范性和驗(yàn)證性測(cè)試。

責(zé)任編輯:tzh