USB Type-C PD 3.1 EPR 인증 테스트를 시작할 때 입니다!

Granite River Labs, GRL
Wilson Miao

PD 3.1(Power Delivery 3.1)의 새로운 테스트 사양과 EPR(Extended Power Range)의 power supply사양과 관련하여 고객이 가장 많이 제기하는 질문은 "PD 3.1 인증을 받기 위해 EPR 사양을 지원해야 하나요?"입니다. "PDO(Power Data Object) 이것이 가능한가?", "이제 EPR이 인증을 위해 열려 있습니까?". 질문에 답하기 위해 GRL은 전문 기술로 이 아티클에서 EPR 제품 사양에서 인증 시에 이르기까지 모든 종류의 문제를 요약하겠습니다.

EPR 모드에서 사양 준수 PDO 종합 정의

EPR 전원 규격 도입 이후 다양한 제조사에서 100W 이상을 지원할 수 있는 제품을 잇따라 개발해 왔으며 그 중 외부 전원 공급 장치(Adapter)가 가장 인기를 끌고 있습니다. Provider only(전원단)의 역할을 하는 Adapter의 경우 PDO 설정이 매우 중요하며, 100W 이상의 대용량 전원 사양과 다양성을 추구하는 것 외에도 사양에 맞는지 주의가 필요합니다.

EPR-8

표 1: EPR 모드의 PDO 조합

EPR은 고정(고정 PDO)과 가변 전압(AVS APDO, 가변 전압 공급 증강 PDO)으로 구분됩니다. EPR은 20V 미만의 SPR(Standard Power Range) 사양 PDO를 포함해야 하므로 EPR_Source_Capabilities는 최대 PDO 그룹 수를 7에서 13으로 조정하여 EPR이 보다 다양한 전원 공급 기능을 가질 수 있도록 합니다.

위 표에 지정된 PDO 외에도 제품의 호환성을 높이고 특정 전원 공급 장치 요구 사항을 충족하려면 사용자 지정 PDO를 설정할 때 다음 사양을 따르십시오.

표 1을 참조하면 140W 제품을 예로 들어 5V@3A, 9V@3A, 15V@3A, 20V@5A, 28V@5A 고정 PDO 및 AVS 15V-28V@5A 가변 전압 APDO를 지원해야 합니다.
전류는 5A보다 클 수 없습니다.
전압에 전류를 곱한 값은 제품의 전원 공급 장치 용량보다 클 수 없습니다.
총 PDO 세트 수는 최대 13세트(SPR 7세트 + EPR 6세트)입니다.

EPR Power Source 인증 시험

EPR은 Protocol 협의층의 신규 테스트 항목 외에 파워소스의 전력 공급 능력 테스트 항목이 많은 관심을 받았습니다. 현재 협회의 시험 규격이 계속 수정되고 있고, 각종 기기 및 장비도 협회의 승인을 기다리고 있지만 현재 기기 및 장비의 시험 방법은 기존 시험규격을 참조하여 설계되었습니다. 협회가 인증을 열기 전에 이러한 기기를 사용하여 사전 테스트할 수 있습니다.

다음은 GRL에서 출시한 USB Type-C® Power Delivery EPR 테스트 분석기(GRL-USB-PD-C2-EPR)를 이용한 EPR Power Source 프로젝트의 테스트 샘플(TEST.PD.PS.EPR.SRC3.1, TEST.PD.PS.EPR.SRC3.2)이며, 테스트 항목의 주요 검사 항목을 하나씩 소개합니다.

테스트.PD.PS.EPR.SRC3.1 다중 EPR 요청 부하 테스트

테스트에서 C2-EPR은 Sink이고 분석물(DUT)은 Source입니다.

Checkpoint 1

Source_Capabilities의 EPR_모드_Capable bit에서 분석물이 EPR을 지원하는지 확인하고("1"은 지원을 나타내며, 그림 1과 같이 VIF(Vendor Information File) 설정과 일치해야 합니다.

EPR-1

그림1: 소스 기능 - EPR 모드 가능 비트 설정 (C2 브라우저 앱)

Checkpoint 2

기기는 EPR 모드에 들어가는 절차가 사양을 충족하는지 확인합니다.

EPR 모드에 들어간 후 DUT는 그림 2와 같이 EPR PDO #8 및 #9를 포함하는 EPR_Source_Capabilities를 발행합니다.

EPR-2

그림 2: EPR_Source_Capabilities Message (C2 Browser App에서 캡처)

Checkpoint 3

계측기는 EPR PDO#8의 첫 번째 그룹에서 'Request'를 시작하고 요청 전류는 0A이며 계측기는 그림 3과 같이 DUT가 'Accept'인지 확인합니다.

EPR-3

그림 3: Accept – PDO#8 28V@0.1A (C2 브라우저 앱)

Checkpoint 4

기기는 그림 4와 같이 Accept 후 tPS Transition min(830ms) 내에서 DUT가 PS_RDY를 전송하는지 확인합니다.

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그림 4: PSTransition 실제 경과 시간은 307ms 입니다. (C2 브라우저 앱)

Checkpoint 5

합의된 PDO 전류가 이전 PDO와 다른 경우 계측기는 전류 변환 후 VBUS 전압이 vSrcNew(PDO Voltage*0.95~*1.05) 또는 vAvsNew(RDO voltage*0.95~1.05) 범위 에 있는지 확인합니다.

Checkpoint 6

기기는 GoodCRC의 DUT에 해당하는 Accept 메시지로 응답하고 tSrc Transition 내에서 VBUS는 vSrc New 또는 vAvs New 범위 내에 있어야 합니다.

Checkpoint 7

계측기가 PDO 전환을 테스트할 때 그림 5와 같이 VBUS의 상승 속도는 vSrcSlewPos(30mV/µs) 이내여야 하며 하강 속도는 vSrcSlewNeg(-30mV/µs) 이내여야 합니다.

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그림 5: VBUS 포지티브 전환의 개략도(데이터 소스는 PD 3.1 사양)

Checkpoint 8

계측기는 VBUS가 그림 5와 같이 tSrcSettlemax(700ms) 이전의 vSrcValid 구간에 도달하여 유지되는지 확인합니다.

Checkpoint 9

계측기는 그림 5와 같이 최대 tSrcSettlemax 이후 100ms 후 VBUS 전압이 vSrcNew 또는 vAvsNew 간격 내에 있는지 확인합니다.

Checkpoint 10

DUT는 기기가 vSrcNew 또는 vAvsNew를 검사하기 전에 PS_RDY를 보내지 않습니다.

Checkpoint 11

계측기는 PS_RDY 후 전류 소비를 증가시키며, 100ms 이내에 DUT는 VBUS 전압을 vSrcNew 또는 vAvsNew 범위에서 유지하는지 확인합니다.

기기는 최대 전류 0% → 25% → 50% → 75% → 100% → 75% → 50% → 25% → 0% 반복(checkpoint 4~checkpoint 10)으로 EPR_PDO의 각 그룹을 테스트합니다.