上期專欄，我們學習和了解Power Delivery的源起和規格，更深度剖析PD架構組成。本期技術文章，將帶領各位學習PD協議部分！

SOP* Communication

在了解如何溝通之前，先了解PD訊息傳送的對象可分為三種–SOP、SOP’、SOP’’。

SOP/ SOP’/ SOP’’ 溝通示意圖 （取自PD3.0 Spec）

Source與Sink之間使用SOP訊息，靠近Vconn Source （負責供電給線材中e-Marker） 訊息使用SOP’，與較遠程e-Marker的訊息則用SOP’’。

* 并非每一條線材都有搭載e-Marker，若該線材支持SuperSpeed或大于3安培的電流，依規定就必須有e-Marker。

Implicit PD Contract

Source/Sink供電協議會受到中間線材條件限制，舉例來說，若source電流最高可供5A，但使用的線材最多只能承受3A的電流，那么source就不能以5A的條件與Sink協議。通常Source會先以SOP’ 發送Discover ID Request，并透過e-Marker回傳的Discover ID ACK讀取線材信息。

使用GRL-A1解譯Discover ID ACK內容

Source參考線材可支持的條件，送出Source Capabilities給Sink表示當下狀態的供電能力，Sink會依需求從中選擇且回Request向Source要求當下需要的電壓電流，Source收到后確認可以此條件供電就會回復Accept，并且在狀態準備好之后再發PS RDY。至此步驟Implicit PD Contract完成，在這之后雙方可再視狀況，重新協議新的PD contract。

mplicit PD Contract 流程示意圖

Source Capabilities

? ? ? ?對于Source Capabilities的規格，PD Spec也有相關章節說明規則，以下整理自PD 1.0以來至PD3.0對其的規范：

USB PD 1.0：

沒有強制要求供電端的規格，僅參考大部分產品的充電需求，列出幾種建議設定。

PD 1.0 建議供電規格 （表一，取自PD1.0 Spec）

* 為符合國際安全標準，供電能力限制上限100瓦且電流不超過5安培為限。

USB PD 2.0：

USB PD 2.0開始，規格中明確要求作為供電端時，產品需要滿足以下表格中條件。以最大可達36W為例，需設定 5V 3A、9V 3A、15V2.4A組合的供電能力，這個條件會在Source Capabilities中的 PDO （Power Data Object） 字段列出。各產品可再依需求增加表格外的其他組合，以不超過7組為限。

PD2.0 供電規格規范 （表二，取自PD2.0 Spec）

* 2020年8月后，USB-IF已終止所有只支持到PD2.0產品的認證。

USB PD 3.0：

USB PD 3.0的供電規格如下，新增了一項選配的 PPS （Programmable Power Supply） 功能。在PPS模式中，可以步階20 mV/step調整電壓，且電壓范圍擴展到3.3 V至21 V，這項技術的應用可在更低的電壓輸出大電流，大幅提升了充電的效率。

為區分PD2.0既有模式以及PD3.0新增的PPS模式，在下表的規則中PDO又可分成：

（1） Fixed Supply PDO（通常簡稱Fixed PDO），指固定電壓輸出的模式

（2） Augmented PDO （通常簡稱APDO），指PPS模式底下，電壓可以在一定范圍區間內調整輸出

同樣以36W為例，若產品欲支持PPS （Optional），則需包含：

（1） Fixed PDO：5V@3A、9V@3A、15V@2.4A

（2） APDO：3.3V ~ 11V （9V Prog）@3A、3.3~16V （15V Prog）@2.4A

其中因為5V Prog已經包含在9V Prog規格中，若非兩組APDO電流有不同的設定，可以選擇不再另外列出。

PD3.0 供電規格規范 （表三，取自PD3.0 Spec）

GRL是由USB-IF協會正式授權的專業測試實驗室，可執行USB PD 3.0、USB4?、USB Type-C? 等認證測試；GRL自主開發的USB-PD-C2更是唯一同時支持USB Power Delivery 3.0和USB Type-C Alternate Mode的認證測試設備。它讓產品的設計和開發人員只需按幾個按鍵即可快速運行完整的規范性和驗證性測試。

責任編輯:tzh