USB PowerDelivery 4-линии

Brv · 19.02.2021, 22:04

Здравствуйте,
Есть задача померить ток проходящий по USB кабелю и передать инфу об этом на Arduino. Поискал, вроде оптимально подходит INA226.
1) Может быть вы знаете лучший power monitor chip и чем он лучше?
Главные же вопросы:
2) Кабель может оказаться USB-C и питание может оказаться по стандарту PowerDeliverу 4-линии - как тогда быть? Можно ли всё 4 линии объединить в одну для измерения, а затем опять развести дальше в кабель на 4-линии? Или нужно делать 4 независимые линии с 4 INA226?
3) С другой стороны, если БП или USB-кабель со стороны зарядки имеет USB-A порт - я так понимаю, что он PowerDeliverу 4-линии уже поддерживать не может в принципе? То-есть объединение 4-линий PowerDelivery невозможно?

NewWriter · 19.02.2021, 23:21

Тип А или тип B определяет только направление подключения. Коннектор типа А всегда стоит на стороне хоста (источника), а коннектор типа В стоит на стороне девайса (приемника). Правда, бывают и исключения, несоблюдение стандарта, потому и появились кабели USB A - USB A.

USB Type C отличается от всех остальных другим набором контактов и единой формой как для хоста, так и для девайся, как раз из-за распространения OTG dual-role.
Но разъем Type C еще не гарантирует, что там будет именно PD. А в стандарте PD по проводникам питания, помимо самого питания еще и передаются информационные сигналы. Так же, PD имеет функционал по определению падения напряжения для нужд обратной связи с аккумулятором подключенного устройства.
Кроме этого, в PD ток может течь в две стороны - как влево, так и вправо (фигурально выражаясь). То есть, через USB можно зарядить ноут от повербанка, и наоборот, от ноута зарядить повербанк через тот же USB. Правда, устройств, полноценно поддерживающих PD, совсем не так уж и много. Все плюшки PB включаются только по запросу и взаимному согласованию подсоединенных устройств. А в момент соединения они работают на стандартных 5 В, 100 мА.
И в разъем USB A просто невозможно воткнуть 4 пары проводов питания, он уже не будет работать как PD, поскольку PD использует еще и экран как отдельный сигнальный проводник.

DanilinSA · 20.02.2021, 00:48

USB по умолчанию питание идет по 1 паре соответствующего сечения.
Что мешает вставить в разрыв токоизмерительный резистор и измерять на нем напряжение?

Можно понять желание поставить уже готовый чип и получить уже все готовое.

Ставь ACS712 на 5A - дешево и сердито.

А чем мерить будешь? АЦП какое? Температурная стабильность, разрядность.

Brv · 20.02.2021, 01:15

NewWriter,
Линии USB-C не задействованные для передачи питания, а служащие для передачи данных - можно просто не трогать, не разрывать, а сделать вставку в кабель только по линиям питания для замера тока или, в случае с отдельной платой, линии данных просто провести насквозь между входным и выходным USB-C портами. Вроде очевидно.
Хоть на главный вопрос - про кол-во нужных power-monitor для PD - Вы точно не ответили, но в целом более менее ясно, что "по-простому" при стандарте питания PD легко замерить ток скорее всего не выйдет. Нужно вникать, разбираться, пробовать.

Сообщение от DanilinSA

Ставь ACS712 на 5A - дешево и сердито.

Извините, но ACS712 - устаревший и очень неточный, особенно в сравнении с INA226.

Yuri222 · 22.02.2021, 10:32

Сообщение от NewWriter

А в стандарте PD по проводникам питания, помимо самого питания еще и передаются информационные сигналы.

Уже давно этого нет. Это было раньше, в новых стандартах нет обратной совместимости по этой фиче.

Провода питания и земли (по 4 штуки каждого в USB-С) по стандарту должны быть соединены. Как на плате, так и в кабеле.

Ну и не забываем (напоминаю ТС на всякий случай) - в USB-C напряжение питания может быть до 20 вольт и ток до 5 ампер (это - к вопросу, с какой точностью нужно измерять ток).

Yuri222 · 22.02.2021, 11:04

Сообщение от Brv

если БП или USB-кабель со стороны зарядки имеет USB-A порт - я так понимаю, что он PowerDeliverу 4-линии уже поддерживать не может в принципе?

Я не знаю, что Вы понимаете под "PowerDeliverу 4-линии", но если в зарядке стоит обычный 4-контактный USB разъем, то такая зарядка тем не менее может выдавать как большее напряжение, так и больший ток, чем это предусмотрено стандартами USB.
Используется для этого проприетарный протокол управления питанием по информационным контактам разъема USB.