The main purpose of this article is to develop and design a USB_PD fast charging circuit based on the Type_C interface, to increase the battery life of electronic devices, provide an optimal power mode (minimum interface supply voltage of 5V while increasing the charging current). In this article, LDOs (Low Voltage Linear Regulator) are selected to implement an FPGA buck power supply, which is a fixed output regulator that provides low voltage output with current limiting, thermal shutdown, and battery reversal protection. To achieve this goal, the problems of high power consumption and low battery life caused by the rapid development of mobile devices such as mobile phones are analyzed, and it is indicated that the most effective solution at present is to increase the charging efficiency. The article briefly talks about the current state of fast charging research. The general structure of the USB PD fast charging protocol, the structure and functions of each part are analyzed. The physical layer simulation of the USB PD controller is completed using Verilog HDL, the function and implementation principle of each module is detailed, and the VCS is used for simulation to ensure that the design function is correct. The above-described board-level design is tested based on a programmable logic integrated circuit, and a logic analyzer and a protocol analyzer are used on the test results to achieve the expected design goals.

Основная цель в данной статье заключается в разработке и проектировании схемы быстрой зарядки USB_PD на основе интерфейса Type_C, для увеличения времени автономной работы электронных устройств, обеспечение оптимального режима питания (минимальном напряжении питания интерфейса 5 В при увеличении зарядного тока). В данной статье выбраны LDO (Low Voltage Linear Regulator) для реализации понижающего источника питания FPGA, который представляет собой стабилизатор с фиксированным выходом, который обеспечивает низкое напряжение, на выходе с ограничением по току, отключением при перегреве и защитой от переполюсовки батареи. Для реализации поставленной цели проанализированы проблемы высокого энергопотребления и низкого времени автономной работы, вызванные быстрым развитием мобильных устройств, таких как мобильные телефоны, и указано, что наиболее эффективным решением в настоящее время является повышение эффективности зарядки. В статье кратко рассказывается о текущем состоянии исследований быстрой зарядки. Проанализирована общая структура протокола быстрой зарядки USB PD, структура и функции каждой части. Моделирование физического уровня USB-контроллера PD завершено с использованием Verilog HDL, функция и принцип реализации каждого модуля подробно представлены, а VCS используется для моделирования, чтобы гарантировать правильность проектной функции. Выполняется проверка вышеописанной конструкции на уровне платы на основе программируемой логической интегральной схемы, а также используются логический анализатор и анализатор протоколов для анализа результатов проверки для достижения ожидаемых целей проектирования.

Информатика, телекоммуникации и управление = Computing, Telecommunications and Control. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2020-. — Электрон. журнал. — Периодичность: 4 раза в год. — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — Текст: электронный

Информатика, телекоммуникации и управление = Computing, Telecommunications and Control. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2020-. Vol. 16, № 3, 2023. — 1 файл (8,12 Мб). — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — <URL:http://elib.spbstu.ru/dl/2/j24-41.pdf>.