Калькулятор профилей USB Power Delivery

Фиксированные напряжения по мощности

Таблица 3.1 спецификации и обобщение после таблицы 3.2:

Ток каждого PDO — $\min(3\ \text{А}, \text{PDP}/U)$, у 20 В — $\min(I_\text{кабеля}, \text{PDP}/20)$. В поле PDO ток записан в единицах 10 мА. Это наше соглашение: калькулятор округляет ток вниз, чтобы U · I не превышало PDP (§3.2.5.1, п. 4a), а таблицы 3.3 и 3.7 печатают токи с округлением до сотых: для 40 Вт при 15 В в таблице 2,67 А, у нас 2,66 А. Свыше 27 Вт обязателен SPR AVS — один объект (табл. 6.15) с двумя полями тока: при 9–15 В ток как у Fixed 15 В, а свыше 45 Вт объект доходит до 20 В с током Fixed 20 В. Необязательные Fixed выше 9 В запрещены (§3.2.5.1), поэтому 12 В в профиле зарядки по версии 3.2 нет.

Многопортовая зарядка может отдавать на порт меньше своей максимальной мощности: набор напряжений определяет максимальная PDP, а токи — текущая. Например, порт зарядки на 80 Вт при 40 Вт даёт 3 / 3 / 2,67 / 2 А (табл. 3.3).

PPS, AVS и EPR

PPS необязателен. Если он есть, по таблице 3.4 зарядка предлагает 9V Prog (5–11 В), 15V Prog (5–16 В) или 20V Prog (5–21 В) — в зависимости от PDP, ток округляется вниз до 50 мА. Если многопортовая зарядка сейчас даёт порту меньше своей максимальной мощности, калькулятор ограничивает ток PPS текущей мощностью: PDP / Prog-напряжение. Напряжение PPS задаётся с шагом 20 мВ, AVS — 100 мВ.

EPR — мощность свыше 100 Вт и до 240 Вт. Нужен EPR-кабель — он всегда на 50 В и 5 А; без него зарядка остаётся в SPR и даёт не больше 100 Вт. В EPR добавляются 28 В (свыше 100 Вт), 36 В (свыше 140 Вт) и 48 В (свыше 180 Вт) с током $\min(5\ \text{А}, \text{PDP}/U)$ и EPR AVS от 15 В до наибольшего напряжения.

Слова PDO и RDO

Калькулятор показывает 32-битные слова в шестнадцатеричном виде:

• Fixed PDO (табл. 6.10): биты 19…10 — напряжение в единицах 50 мВ, 9…0 — ток в 10 мА; флаги в битах 29…20 оставлены нулями. Пример: 9 В 3 А — 0x0002D12C.
• PPS APDO (табл. 6.13): биты 31…30 = 11b, 24…17 — наибольшее напряжение в 100 мВ, 15…8 — наименьшее, 6…0 — ток в 50 мА.
• SPR AVS APDO (табл. 6.15): биты 31…28 = 1110b, 19…10 — наибольший ток при 9–15 В, 9…0 — при 15–20 В, оба в 10 мА.
• Fixed RDO (табл. 6.19): позиция объекта в битах 31…28, рабочий ток в 19…10 и тот же ток в 9…0. PPS RDO (табл. 6.21): напряжение в 20 мВ в битах 20…9 и ток в 50 мА. AVS RDO (табл. 6.22): напряжение в 25 мВ с нулевыми битами 10…9, то есть шагом 100 мВ, и ток в 50 мА.

Порядок объектов обязателен (§6.4.1.1): Fixed 5 В первым, остальные Fixed по возрастанию напряжения, затем SPR AVS, затем PPS по возрастанию наибольшего напряжения. В режиме EPR позиции 1–7 повторяют список SPR, пустые заполняются нулями, а Fixed 28/36/48 В и EPR AVS идут с позиции 8 (§6.5.18). Объекты Battery и Variable калькулятор не моделирует — если зарядка их присылает, они стоят между Fixed и AVS и сдвигают номера.

Без PD: ток Type-C

Без договора по PD источник объявляет ток резистором Rp на линии CC, а потребитель ставит Rd = 5,1 кОм и измеряет напряжение (Type-C R2.5, табл. 4-27, 4-28, 4-36):

Подробнее — в ответе «Какой ток можно взять от USB-C без Power Delivery».

Пример

Устройству нужно 12 В 2 А, зарядка на 65 Вт, кабель 5 А. Fixed: 5, 9, 15 В по 3 А и 20 В 3,25 А. Если у зарядки есть PPS, калькулятор выберет 20V Prog в позиции 6 (после четырёх Fixed и SPR AVS) и покажет RDO 0x6004B028 (12,00 В, 2 А). Без PPS подойдёт обязательный SPR AVS в позиции 5: RDO 0x5003C028. С зарядкой на 20 Вт 12 В не получить: AVS при такой мощности не положен, а PPS 9V Prog заканчивается на 11 В. Как это сделать на триггере, разобрано в ответе «Как получить 12 В от зарядки USB-C»; готовые контроллеры-потребители вроде TPS25730 и CYPD3177 задают напряжение делителями.