USB Type-C如何实现端口电力管理

　　USB Type-C™ 功率输出（Power Delivery，PD）标准允许在任何地方通过一个USB Type-C端口输送7.5W （5V， 1.5A）至100W （10V， 5A） 的功率。但在任一特定系统内，可用的输入功率总是受限的。那么在多端口系统中，应该如何在不同端口之间进行功率分配呢？

　　一种显而易见的电力共享方法是限制每个端口的功率，从而确保输出的总功率不超过输入功率。但在这种情况下，由于功率被平均分配到各个端口中，插入系统的任何器件都无法充分利用可用的输入功率。

　　

　　TI电源接口产品线产品市场工程师梁婷珺女士

　　TI产品市场工程师梁婷珺介绍了TI Type C与USB PD解决方案。另一种方法是为其中一个端口提供高功率输出，但对其余端口的供电实行严格限制。采用这种方法，可以让用户对功率较大的电子设备进行快速充电。但是，大多数用户不会去阅读相关的产品标签和说明书。他们也许会疑惑：为什么电子设备在某些端口的充电速度要比在其他端口要慢？这样一来会造成糟糕的用户体验，导致退货，进而影响用户的忠诚度。

　　更好的解决方案是在系统内的各端口间智能分配可用输入功率。TPS25740A PD源控制器配备有两个引脚，可轻松在双Type-C端口系统中实现端口电力管理。

　　其中一个引脚UFP为开漏信号，它可实时显示输出端口的状态。UFP信号通常为高电平，但在输出Type-C端口接入有效负载后则会被拉低而输出低电平。另一个引脚PCTL为输入信号；当其被拉低时，会将TPS25740A广播的最大功率值切换为原广播值的一半。切换PCTL引脚的同时也会迫使与之相连的负载重新分配电力，从而确定该端口的输出电压及最高可用功率。

　　图1所示的是一个36W双Type-C端口系统使用端口电力共享的例子。起初，当两个Type-C输出端口未接入任何设备时，则均向外广播满额功率值36W。其中一个端口接入设备后，则该端口可支持以36W满额功率对设备进行充电。由于接入了有效负载，该端口的UFP引脚信号输出低电平，并同时将TPS25740A另一端口上的PCTL引脚拉低。因此，另一端口的广播功率值降低到了18W。

　　

　　图1：该36W系统配置了端口电力管理，可在两个端口间智能分配功率

　　如果此时在另一个端口也接入设备，该端口的UFP引脚信号也将被拉低，从而迫使前一个端口重新分配电力至18W。这就使得当两个端口同时给设备供电时，每个端口的功率都不会超过18W，总功率不超过36W。同样的技术也可应用在多端口系统中（大于双口）。但此时的情况变得更加复杂，因此往往需要增加一个微处理器。使用微处理器还可帮助系统根据温度等其它因素进行电力分配。

　　为USB Type-C PD设计多端口系统时还要考虑很多其他因素。我最新发布的EE Times电源小贴士博文中对多端口Type-C系统进行了更详细的讨论，请点击阅读。