Перейти к содержанию

PPS — программируемый источник USB Power Delivery

Обычная зарядка USB PD выдаёт несколько фиксированных напряжений. Источник с PPS работает иначе: потребитель сам задаёт напряжение с шагом 20 мВ и ток, на котором источник перейдёт в ограничение. По сути, это лабораторный блок питания на другом конце кабеля.

Обновлено Редакция GAW

Содержание

PPS (Programmable Power Supply, программируемый источник) — режим USB Power Delivery, в котором потребитель задаёт источнику выходное напряжение с шагом 20 мВ и ток ограничения с шагом 50 мА (USB PD, табл. 4.6). Источник с PPS описывает свои возможности расширенным объектом APDO в общем списке PDO: наименьшее и наибольшее напряжение — с шагом 100 мВ, наибольший ток — с шагом 50 мА, до 5 А (табл. 6.13). PPS необязателен: источник может его не поддерживать (разд. 3.2.5.2).

Диапазоны

Спецификация разрешает три диапазона PPS (табл. 4.2):

ДиапазонНаименьшееНаибольшее
9V Prog5 В11 В
15V Prog5 В16 В
20V Prog5 В21 В

Конкретные значения потребитель выбирает в запросе RDO: напряжение — в единицах 20 мВ, ток — в единицах 50 мА (табл. 6.21).

Два режима работы

Пока потребитель берёт меньше заданного тока, источник держит заданное напряжение — это режим постоянного напряжения. Если потребитель пытается взять больше, источник переходит в режим ограничения тока (Current Limit, CL): ток держится на заданном уровне, а напряжение падает (разд. 4.1.3.2.2). Ограничение программируется от 1 А до наибольшего тока в APDO; если источник всё же принял запрос на меньший ток, он ставит ограничение на 1 А. В режиме ограничения источник не должен отключать выход, но если напряжение упало ниже порога vPpsShutdown, он может послать Hard Reset.

Спецификация приводит пример такого режима — потребитель заряжает аккумулятор прямо от VBUS. Наш вывод: два режима PPS повторяют этапы постоянного тока и постоянного напряжения зарядки CC-CV, только ведёт их источник на другом конце кабеля. Само ограничение — та же идея, что и ограничение тока в стабилизаторах.

Поддержание контракта

Контракт PPS живёт, пока стороны разговаривают. Потребитель повторяет Request не реже чем раз в 10 с; если источник не получил сообщений за 12–15 с, он посылает Hard Reset (разд. 7.31.16, табл. 7.9). Потребитель на простом контроллере вроде TPS25730 этим не пользуется: в его документации PPS не упоминается, он запрашивает только фиксированные напряжения. Как выбрать между фиксированными PDO, PPS и регулируемым режимом AVS — в статье «USB Type-C и Power Delivery».

Не путать

С режимом AVS (Adjustable Voltage Supply): он тоже даёт регулируемое напряжение, но с шагом 100 мВ и без программируемого ограничения тока — по спецификации это фиксированный источник с подстройкой (разд. 6.4.1.3). И с фиксированным PDO на то же напряжение: он не ограничивает ток по запросу потребителя.

Частые вопросы

Зачем нужен PPS, если есть фиксированные 9 и 15 В?

Для зарядки аккумулятора прямо от VBUS — этот случай спецификация и приводит как пример работы в режиме ограничения тока (USB PD, разд. 4.1.3.2). Потребитель задаёт напряжение с шагом 20 мВ и ток, а источник сам держит этот ток. Фиксированный PDO так не умеет: он отдаёт заявленное напряжение, а ток определяет нагрузка.

Что будет, если потребитель перестанет посылать запросы?

В режиме PPS потребитель обязан обмениваться сообщениями с источником не реже чем раз в 10 с (tPPSRequest). Если источник ничего не получит за 12–15 с (tPPSTimeout), он посылает Hard Reset, и питание возвращается к 5 В (USB PD, разд. 7.31.16).

Чем PPS отличается от AVS?

Оба режима дают регулируемое напряжение, но AVS — это фиксированный источник с подстраиваемым напряжением: шаг 100 мВ, ограничения тока по запросу нет, следить за током должен потребитель. PPS ограничивает ток сам, и шаг напряжения у него 20 мВ.

Источники

  1. USB-IF. Universal Serial Bus Power Delivery Specification, Release 3.2, Version 1.2, August 19, 2026 — разд. 3.2.5.2 — PPS необязателен; разд. 4.1.3.2 и табл. 4.2 — диапазоны PPS 5–11, 5–16 и 5–21 В; разд. 4.1.3.2.2 — режим ограничения тока (CL): при токе выше заданного в RDO источник ограничивает ток, iPpsCLMin = 1 А, при запросе меньшего тока ограничение ставится на 1 А, при падении ниже vPpsShutdown возможен Hard Reset; табл. 4.6 — vPpsStep 20 мВ, iPpsCLStep 50 мА; разд. 6.4.1.3 и табл. 6.13 — PPS APDO: наибольшее и наименьшее напряжение с шагом 100 мВ, ток с шагом 50 мА до 5 А, бит PPS Power Limited; табл. 6.21 — RDO для PPS; разд. 7.31.16 и табл. 7.9 — tPPSRequest 10 с, tPPSTimeout 12–15 с; разд. 6.4.1.3 — AVS не поддерживает программируемое ограничение тока
  2. Texas Instruments. TPS25730 USB Type-C and USB PD Controller with Integrated Power Switches Optimized for Power Applications, SLVSGP9, October 2023 — разд. 8.3, табл. 8-4–8-6 — контроллер-потребитель настраивается на диапазон фиксированных напряжений и токи; режимы PPS и AVS в даташите не упоминаются

Нашли ошибку?

Смотрите также