PPS (Programmable Power Supply), AVS (Adjustable Voltage Supply)
PPS - definicja
PPS (Programmable Power Supply) - tryb USB PD, w którym urządzenie samo żąda od ładowarki potrzebnego napięcia i ograniczenia prądu w małych krokach. Protokół PPS został wprowadzony w USB PD 3.0.
PPS umożliwia urządzeniu dynamiczne żądanie napięcia i limitu prądu zgodnie z bieżącymi warunkami ładowania akumulatora. Pozwala to zmniejszyć straty przy przetwarzaniu napięcia, ograniczyć wydzielanie ciepła i zwiększyć sprawność ładowania.
W PPS źródło udostępnia programowalny zakres napięcia zamiast wyłącznie stałych profili PDO. Napięcie jest regulowane w krokach co 20mV, a limit prądu - w krokach co 50mA. Zakres może sięgać 3.3-21V w zależności od możliwości źródła. Parametry mogą zmieniać się dynamicznie podczas ładowania.
Najnowszy standard PD 3.2 PPS przewiduje następujące tryby ładowania:
-
3.3-5.9V/3A
-
3.3-11V/3A
-
3.3-16V/3A
-
3.3-21V/3A
-
3.3-21V/5A (wymagany kabel 5A)
Niektórzy producenci ładowarek stosują ograniczony zakres PPS do 20V, który może być niekompatybilny z urządzeniami wymagającymi maksymalnego napięcia 21V w PPS.
Przy szerokim zakresie PPS w ładowarkach o niewielkiej mocy może występować tak zwany power cliff: maksymalny prąd APDO jest ograniczony mocą źródła przy górnej granicy napięcia, a następnie ograniczenie to obowiązuje w całym zakresie. Na przykład, jeśli ładowarka deklaruje PPS 3.3-21V/2.1A, przy 9V maksymalna moc w tym zakresie wyniesie około 18.9W.
Protokół PPS jest powszechnie stosowany przez producentów ładowarek i urządzeń typu power bank, jednak istnieją pewne wyjątki. Zwykle wiążą się one ze specyfiką użytkowania urządzenia, w którym obsługa PPS nie jest konieczna. Dotyczy to na przykład niektórych ładowarek PD do laptopów, a także ładowarek Apple i akcesoriów opracowanych dla urządzeń Apple. Anker oferuje między innymi osobną serię ładowarek do urządzeń Apple bez obsługi PPS, choć inne modele tej marki obsługują ten protokół.
AVS - definicja
AVS (Adjustable Voltage Supply) - tryb USB PD, w którym urządzenie żąda napięcia z krokiem 100mV w określonym zakresie; nie ma w nim programowalnego ograniczenia prądu, jak w PPS. AVS został wprowadzony w USB PD 3.1 dla zakresu EPR. W PD 3.2 AVS rozszerzono na zakres SPR do 100W z dolną granicą napięcia 9V.
Funkcja Peak Current jest przewidziana dla AVS i pozwala źródłu zasilania deklarować możliwość krótkotrwałego dostarczania zwiększonego prądu, na przykład podczas krótkich skoków obciążenia systemów komputerowych.
Tryby ładowania AVS przewidziane w najnowszej wersji standardu PD 3.2:
-
SPR AVS 9-15V - do 3A, dla źródeł 27-45W
-
SPR AVS 9-20V - do 3A, dla źródeł 45-60W
-
SPR AVS 9-20V - do 5A, dla źródeł 60-100W; przy prądzie powyżej 3A wymagany jest kabel 5A z chipem e-marker
-
EPR AVS 15-28V - do 5A, do 140W - wymagany kabel 5A EPR z chipem e-marker
-
EPR AVS 15-36V - do 5A, do 180W - wymagany kabel 5A EPR z chipem e-marker
-
EPR AVS 15-48V - do 5A, do 240W - wymagany kabel 5A EPR z chipem e-marker
PPS i AVS - różnice
Oba tryby umożliwiają programowalną regulację napięcia, ale są przeznaczone do różnych zadań. PPS obsługuje programowalny limit prądu w krokach co 50mA i regulację napięcia w krokach co 20mV, dlatego nadaje się do dynamicznego sterowania ładowaniem akumulatora. AVS reguluje napięcie w krokach co 100mV i nie korzysta z programowalnego limitu prądu PPS; AVS jest przeznaczony przede wszystkim do regulowanego zasilania systemu przy bardziej stabilnym napięciu. PPS jest stosowany w zakresie SPR do 100W, natomiast AVS w PD 3.2 obejmuje SPR i EPR aż do 240W.
-
Krok napięcia: PPS - 20mV, AVS - 100mV.
-
Ograniczenie prądu: PPS - programowalne, z krokiem 50mA; AVS - nieprogramowalne.
-
Zakres napięcia: PPS - 3.3-21V; AVS - 9-20V (SPR) i 15-48V (EPR).
-
Moc: PPS - do 100W, AVS - do 240W.
-
Wprowadzenie: PPS - w PD 3.0; AVS - w PD 3.1 (EPR) i PD 3.2 (SPR).

Diagram source: https://www.ti.com/document-viewer/lit/html/SSZTD49
Inne fakty dotyczące standardu:
-
Qualcomm Quick Charge 5 obsługuje współpracę z USB PD PPS.
-
USB-IF certyfikuje ładowarki USB PD zarówno z PPS, jak i bez PPS. PPS jest obowiązkowym elementem kategorii Certified USB Fast Charger, ale nie wszystkich certyfikowanych ładowarek USB PD.
-
MediaTek Pump Express (PE) 4.0 jest kompatybilny z USB PD 3.0 PPS.
Urządzenia obsługujące ten protokół:
Te informacje znajdziesz w katalogu urządzeń z obsługą szybkiego ładowania przez USB
➡️ Jeśli potrzebujesz ładowarki lub urządzenia typu power bank o sprawdzonym działaniu pod obciążeniem i potwierdzonej obsłudze protokołów ładowania, zapoznaj się z tym zestawieniem ładowarek.
➡️ Jeśli potrzebujesz kabla USB-C do ładowania urządzenia lub szybkiego przesyłania danych, sprawdź przetestowane kable ze zmierzonym oporem wewnętrznym i danymi z chipa e-marker.
