Design fast charging module based on usb pd protocol

Jazyk: ruština
Rok vydání: 2022
Předmět:
DOI: 10.18720/spbpu/3/2022/vr/vr22-4103
Popis: С непрерывным развитием эры информации и оцифровки потребности приложений в области взаимодействия с данными и передачи энергии еще больше расширились. Будь то стационарные устройства, такие как настольные компьютеры, телевизоры, рабочие станции, или портативные устройства, такие как мобильные телефоны и планшетные компьютеры, интерфейс USB, несомненно, является наиболее прямым связь между передачей Ð´Ð°Ð½Ð½Ñ‹Ñ Ð¸ электроэнергии.Современное оборудование не только предъявляет явные требования к повышению скорости передачи Ð´Ð°Ð½Ð½Ñ‹Ñ , но и выдвигает дополнительные требования к пропускной способности интерфейса USB.Возможность передачи мощности 100 Вт стала целью, которую надеются достичь в соответствии со спецификацией интерфейса USB3.1, и только интерфейс USB TYPE-C может поддерживать передачу этой мощности.Это требование не может быть выполнено в соответствии с традиционными спецификациями интерфейсного протокола USB 3.0 и ниже, и Ð½ÐµÐ¾Ð±Ñ Ð¾Ð´Ð¸Ð¼Ð¾ способствовать популяризации и применению спецификации протокола USB 3.1, которая может поддерживать передачу Ð´Ð°Ð½Ð½Ñ‹Ñ Ñ высокой мощностью и высокой скоростью.Основное содержание исследования этой статьи заключается в следующем: разработано исследование и проектирование ÑÑ ÐµÐ¼Ñ‹ быстрой зарядки USB_PD на основе интерфейса Type_C.Проектирование модулей передачи и приема физического уровня протокола передачи энергии USB_PD завершается с помощью языка описания аппаратного обеспечения Verilog HDL. Модуль передачи завершает защиту передачи Ñ€Ð°Ð·Ð»Ð¸Ñ‡Ð½Ñ‹Ñ Ñ‚Ð¸Ð¿Ð¾Ð² пакетов ÑÐ½ÐµÑ€Ð³ÐµÑ‚Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¸Ñ Ð´Ð°Ð½Ð½Ñ‹Ñ Ñ использованием кодирования 4b5b и вычисления CRC32, а модуль приема завершает декодирование 5b4b и проверку CRC32 пакетов Ð´Ð°Ð½Ð½Ñ‹Ñ . пакеты ÑÐ½ÐµÑ€Ð³ÐµÑ‚Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¸Ñ Ð´Ð°Ð½Ð½Ñ‹Ñ .Носителем передачи Ð´Ð°Ð½Ð½Ñ‹Ñ Ð² этой статье является интерфейс Type_C. Поэтому в этой статье настраивается периферийная ÑÑ ÐµÐ¼Ð° интерфейса Type_C на плате разработки FPGA для обеспечения рабочего напряжения 3,3 В для канала CC, который передает информацию USB_PD.Весь процесс зарядки и разрядки был проанализирован и проверен логическим анализатором USB_PD.
With the continuous development of the information and digitization era, the needs of applications in the field of data interaction and energy transmission have expanded even further. Whether it is stationary devices such as desktop computers, televisions, workstations, or portable devices such as mobile phones and tablet computers, the USB interface is undoubtedly the most direct connection between data transmission and electricity.Modern equipment not only makes explicit requirements for increasing the data transfer rate, but also puts forward additional requirements for the bandwidth of the USB interface.The ability to transmit 100 watts of power has become a goal that is hoped to be achieved in accordance with the USB3.1 interface specification., and only the USB TYPE-C interface can support the transmission of this power.This requirement cannot be met in accordance with the traditional specifications of the USB 3.0 interface protocol and below, and it is necessary to promote the popularization and application of the USB 3.1 protocol specification, which can support data transmission with high power and high speed.The main content of the research of this article is as follows: the research and design of the USB_PD fast charging circuit based on the Type_C interface has been developed.The design of the transmission and reception modules of the physical layer of the USB_PD power transmission protocol is completed using the Verilog HDL hardware description language. The transmission module completes the transmission protection of various types of energy data packets using 4b5b encoding and CRC32 calculation, and the receiving module completes 5b4b decoding and CRC32 verification of data packets. energy data packets.The data transfer medium in this article is the Type_C interface. Therefore, in this article, the peripheral circuit of the Type_C interface is configured on the FPGA development board to provide an operating voltage of 3.3 V for the CC channel that transmits USB_PD information.The entire charging and discharging process has been analyzed and verified by the USB_PD logic analyzer.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: