電源小貼士：使用USB Type-C端口進(jìn)行電力共享

　　USB Type-C 功率輸出(Power Delivery，PD)標(biāo)準(zhǔn)允許在任何地方通過一個USB Type-C端口輸送7.5W (5V, 1.5A)至100W (10V, 5A) 的功率。但在任一特定系統(tǒng)內(nèi)，可用的輸入功率總是受限的。那么在多端口系統(tǒng)中，應(yīng)該如何在不同端口之間進(jìn)行功率分配呢?

　　一種顯而易見的電力共享方法是限制每個端口的功率，從而確保輸出的總功率不超過輸入功率。但在這種情況下，由于功率被平均分配到各個端口中，插入系統(tǒng)的任何器件都無法充分利用可用的輸入功率。

　　另一種方法是為其中一個端口提供高功率輸出，但對其余端口的供電實行嚴(yán)格限制。采用這種方法，可以讓用戶對功率較大的電子設(shè)備進(jìn)行快速充電。但是，大多數(shù)用戶不會去閱讀相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)簽和說明書。他們也許會疑惑：為什么電子設(shè)備在某些端口的充電速度要比在其他端口要慢?這樣一來會造成糟糕的用戶體驗，導(dǎo)致退貨，進(jìn)而影響用戶的忠誠度。

　　更好的解決方案是在系統(tǒng)內(nèi)的各端口間智能分配可用輸入功率。TPS25740A PD源控制器配備有兩個引腳，可輕松在雙Type-C端口系統(tǒng)中實現(xiàn)端口電力管理。

　　其中一個引腳UFP為開漏信號，它可實時顯示輸出端口的狀態(tài)。UFP信號通常為高電平，但在輸出Type-C端口接入有效負(fù)載后則會被拉低而輸出低電平。另一個引腳PCTL為輸入信號;當(dāng)其被拉低時，會將TPS25740A廣播的最大功率值切換為原廣播值的一半。切換PCTL引腳的同時也會迫使與之相連的負(fù)載重新分配電力，從而確定該端口的輸出電壓及最高可用功率。

　　圖1所示的是一個36W雙Type-C端口系統(tǒng)使用端口電力共享的例子。起初，當(dāng)兩個Type-C輸出端口未接入任何設(shè)備時，則均向外廣播滿額功率值36W。其中一個端口接入設(shè)備后，則該端口可支持以36W滿額功率對設(shè)備進(jìn)行充電。由于接入了有效負(fù)載，該端口的UFP引腳信號輸出低電平，并同時將TPS25740A另一端口上的PCTL引腳拉低。因此，另一端口的廣播功率值降低到了18W。

　　圖1：該36W系統(tǒng)配置了端口電力管理，可在兩個端口間智能分配功率

　　如果此時在另一個端口也接入設(shè)備，該端口的UFP引腳信號也將被拉低，從而迫使前一個端口重新分配電力至18W。這就使得當(dāng)兩個端口同時給設(shè)備供電時，每個端口的功率都不會超過18W，總功率不超過36W。

　　同樣的技術(shù)也可應(yīng)用在多端口系統(tǒng)中(大于雙口)。但此時的情況變得更加復(fù)雜，因此往往需要增加一個微處理器。使用微處理器還可幫助系統(tǒng)根據(jù)溫度等其它因素進(jìn)行電力分配。

　　為USB Type-C PD設(shè)計多端口系統(tǒng)時還要考慮很多其他因素。我最新發(fā)布的EE Times電源小貼士博文中對多端口Type-C系統(tǒng)進(jìn)行了更詳細(xì)的討論，請點擊閱讀。