前言

在2024年10月份時,USB-IF 正式推出了 PD3.2 版本,并于 PD 3.2 規范中引入動態電源(DPS)概念,DPS 允許單端口或多端口電源在滿足一定環境或器件條件時,在有限時間內釋放高于常態的瞬時功率,從而在尺寸和重量受限的前提下,提供更快的充電體驗。

與傳統一直以最大額定功率運行的電源不同,動態電源更契合終端設備的實際充電特性,也就是絕大多數充電過程并不持續需要峰值功率,只有短時段需要短時高功率輸出,因此通過在需要時短時提升輸出、非需要時維持較低保底功率,可以減少能量與成本的浪費。

基于此,慧能泰近期根據其 HUSB363 控制器推出了一套完整的 DPS 參考方案與演示平臺,接下來充電頭網將詳細介紹一下。

慧能泰HUSB363

在介紹這一款完整的DPS參考方案前,先來了解一下 HUSB363 這一款控制器芯片。

HUSB363支持多個可編程電壓和電流的PDO以適應不同的應用需求,包括支持PPS PDO。所有的PDO均完全符合USB PD 3.2。此外,HUSB363還實現了DPDM充電協議。D+和D-引腳可以配置,以支持QC2.0、QC3.0、AFC、FCP以及分頻3模式,從而為傳統設備提供出色的兼容性。

該芯片還集成了一個GATE驅動器,可啟用從VIN到VBUS的電壓,以保護連接到Type-C連接器的設備。CC1、CC2、D+和D-引腳的高電壓容忍度和保護功能提供了更高可靠性的系統保障。

HUSB363詳細資料。

慧能泰DPS動態電源參考方案

這一套完整的DPS動態電源參考方案基于 HUSB363 控制器開發。

據了解,該 Demo 板在峰值模式下能夠輸出最高 60W 的功率,而在受限的 DPS 模式下則能維持 40W 的穩定供電。

兩種功率檔位分別通過 PDO/PPS/AVS 的不同電壓電流組合向外廣播,以覆蓋常見的充電檔位和漸進式電壓調節需求,從而兼顧設備兼容性與充電效率。

該參考設計支持展示如何在規格內定義端口的最大傳輸能力,即短時的峰值輸出,也展示了當電源因溫度或其它受限條件無法維持峰值時,如何平滑地切換回長期可保證的保底功率。

在慧能泰功能演示中,慧能泰團隊使用一顆100K可調電阻器來調節OTP引腳電平作為觸發條件的快速調試手段,通過調節引腳電平來模擬溫度或環境變化,從而觸發功率切換邏輯。

演示結果顯示,當 OTP 條件滿足時,系統會在計時約1分鐘后由 60W 降至 40W;反之在條件恢復后也能在相同計時后回到峰值輸出。此外,當充電器處于已連接狀態且控制器移除誘導器并重新建立連接時,設備能夠快速廣播新的 PDO,從而實現無須等待計時即可即時完成由大功率到小功率或由小功率到大功率的切換,這種機制有效縮短了用戶感知的切換延遲。

簡單來說就是用一個可調的電阻假裝成“溫度/環境變化”的開關,告訴充電器什么時候該降功率或恢復功率。探測到需要降功率時,充電器會等大約一分鐘再把輸出從60W降到40W;環境好轉時也會用同樣的方式恢復到60W。若通過斷開重連讓控制器重新廣播功率檔位,切換可以立刻發生,不用等那一分鐘。這樣做的好處很直白,在安全和散熱允許的短時間內給設備更快的充電體驗,而在條件受限時又自動降回穩定的低功率,以保護設備并節省資源。

充電頭網總結

慧能泰的這套基于 HUSB363 的 DPS 參考方案把規范層面的概念落地為可驗證的工程實現,展示了在短時間內釋放高功率以滿足快充需求的可行路徑,也提供了在受限條件下回落至保底功率的穩定策略。

對廠商而言,這類方案能讓產品在不顯著增加體積和成本的情況下,提升充電性能與用戶體驗,對整個生態來說,DPS 的推廣有助于推動充電器與終端設備之間實現更精細的功率管理,從而帶來更高的能效、更好的熱管理以及更多樣化的產品形態選擇。

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