PD3.1扩展功率范围 (EPR) 操作详解

进入USB PD3.1协议中的 EPR(Extend Power Rang) 模式遵循严格的流程;这样可以确保高于 100W 大功率与更高电压,仅通过支持 EPR 的电缆在已知的支持 EPR 的电源和支持 EPR 的sink设备之间传输。EPR source电源能够进行固定档位和可调电压档位 (AVS) 操作。保持 EPR 模式操作还需要保持 USB PD快充协议通信的正常;电源和设备之间的通信丢失将导致启动硬复位hardreset,从而返回到 SPR(Standard Power Range) 操作模式。

PD3.1中EPR Mode模式正常进入、操作和退出流程总结如下:
1) 在标准功率范围内协商并签订一份明确的功率合同。在此沟通期间,支持 EPR 的 Source 和 Sinks 将通过 PDO/APDO 和 RDO 交换声明其支持的 EPR 功能。
2) 发现 EPR 电源的 EPR Sink 设备可以请求进入 EPR 模式。
3) EPR 电源在接收到来自 EPR 设备的 EPR 模式进入请求后,将重新查询连接的电缆以验证其 EPR 能力。
4) EPR 电源确认 EPR 电缆后,将响应 EPR 设备,确认 EPR 模式进入请求。
5) 在 EPR 模式下
1, EPR 电源将 EPR 能力(固定 PDO 和 AVS APDO)发送到 EPR 设备,这需要设备进行评估并做出适当的响应以调整 确定明确的功率协商要求。
2, EPR 设备与 EPR 电源保持有规律的PD正常通信节奏,以允许 EPR 模式继续。
6)当 EPR 电源或 EPR 设备不再希望保持在 EPR 模式操作时,从 EPR 模式正常退出,将首先需要将确定电源协商调整为 20V 电​​压或者更低,以退出 EPR 模式请求指令发出。

下图说明了一个正常的 EPR 模式操作流程的示例。我们的Type-C USB PD协议测试仪 (GRL-USB-PD-C2-EPR)已支持EPR协议部分测试,更多信息,欢迎联络我们交流。

USB PD3.1 Merged test specification正式生效

为了简化 USB Power Delivery 测试认证流程,USB Power Delivery 2.0 测试规范和 USB Power Delivery 3.0 测试规范已合并为一个规范-PD3.1 Merged test specification(PD3.1测试规范)。新的合并后的PD3.1测试规规范将标准化一种实施方法 (MOI),以减少对多个测试解决方案的潜在关联问题。通过这样做,供应商将针对所有电力传输协议和 PHY 测试参考单个规范,从而无需针对 PD 2.0 和 PD3.0 参考多个规范。

PD3.1 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。新的规范增加了EPR(Extend Power Rang)功能。PD 3.1 Spec,将原先PD 3.0定义的供电规格划为SPR(Standard Power Range),功率上限100W保持不变。另外新增EPR选项,供电功率为100W至240W。

这是一项重大的更新,通过 USB Type-C线材可以提供高达 240W 的功率。在此之前,USB PD 只能 支持最高20V/ 5A /100W。USB Type-C 规范发布 Release 2.1 版本,定义了 240W 的线材要求,这样便把 USB PD 的应用范围扩展到 100W 以上的大量应用。
新的 USB PD3.1 架构定义了更严格的电源协商协议,确保更高功率应用场景的安全性。应该注意的是,使用功率在 100-240W 范围内的产品的安全要求也比低功率产品更严格,并且由产品销售的每个国家/地区的法规规定的适用安全规范定义。

“借助 USB Power Delivery 3.1 的新功能,我们现在使更大功率的产品(例如更大功率的笔记本电脑)能够从传统的电源连接器转向 USB Type-C,”USB 推广组主席 Brad Saunders 说。“我们还预计,传统 USB 生态系统之外的更多产品应用开发人员现在会考虑使用 USB PD 为其电源需求提供 USB Type-C 的标准化。”

USB PD 3.1 规范的主要更新部分:

• 三种新的固定电压档位可供选择:28V(高于 100W)、36V(高于 140W)和 48V(高于180W) ,以及以前定义的 5V、9V、15V 和 20V 四种固定电压PDO。

• 一种新的可调电压模式,可根据可用功率实现从 15V 到三个最大电压之一(28V、36V 或 48V)的范围,从而允许被供电的设备请求特定电压至 100 mV 分辨率。


USB Power Delivery 3.0 测试:概述 PD 3.0 assertions和 PD 3.0 合规性测试用例。
USB PD 2.0 communication MOI:概述了测试 PD 2.0 assertions的特定方法。这是 PD 2.0 合规性需要测试的两个 MOI 之一。
USB PD 2.0 deterministic MOI:概述了测试 PD 2.0 assertions的特定方法。这是 PD 2.0 合规性需要测试的两个 MOI 之一。

目前,USB Power Delivery and Type-C PD协议分析测试仪 (GRL-USB-PD-C2-EPR),已符合最新USB Type-C PD 3.1协议最新规范测试规范。更多信息,请参考GRL-C2-EPR测试仪器介绍。