USB Type-C PD3.0 Sink 控制器可實現快速又具成本效益的充電
作者 AC-DC 電源與照明 (APL) 部門經理 Ernest Lin
許多人不自覺地抽屜裡便會塞滿手機、筆記型電腦或電池供電家電和電動工具等過時的充電器。使用這些舊充電器來供電的手機或小工具或早在多年前就報廢了，但人們仍舊習慣於留下充電器，以備將來可能會用到。然而，這些充電器由於設計和接頭不相容，從未真正找到新的用途。
充電器之間無法相容使用，造成的垃圾問題越來越嚴重。像是歐盟 (EU) 估計每年丟棄/未使用的充電器，生產出約 11,000 公噸的電子垃圾1。
為了解決這個問題，我們可以通過標準化來解決這個問題：如果所有裝置都使用同一種充電器，且確保不同產品之間可以共用充電器，那麼消費者就不需要那麼多新充電器，也能重複使用舊充電器。電池供電的產品可以在附有或未附有充電器的情況下進行銷售，使用者只需為他們實際需要的東西付費購買即可。
歐盟通過新的法規，要求到 2024 年 12 月時 USB Type-C® 將成為所有手機、平板電腦和相機的通用充電埠2。家電和無線電動工具等電子裝置對 USB Type-C 充電器的需求越來越大。歐盟預測標準化能讓消費者重複使用充電器，每年將可省下 2.5 億歐元。
印度政府同樣要求在 2025 年 3 月3前將 USB Type-C 列為行動裝置的標準充電埠，而巴西也正在進行磋商4。
最佳化快速充電
一個潛在問題：在通用充電器標準化方案中，如何實現與針對特定產品的充電器一樣快速供電？
用於最佳化通用產品充電的 USB-C 解決方案稱為 Power Delivery (PD)5。作為整個 USB 標準的一部分，這個規範可以協調充電器和受電產品，確定適當的電壓水準和電源配置。以讓充電器儘量提供最高功率，從而更快為產品充電。
然而，當前的一般消費性裝置及家電還需要搭配專用充電器或轉接頭。系統製造商可以利用手機和筆記型電腦的 USB Type-C PD 充電器為日後新一代的消費性裝置供電，進一步減少電子廢棄物並實現企業社會責任的目標。因此，在新一代裝置中使用 USB PD sink 控制器讓裝置擁有 USB Type-C PD 功能，已成為系統設計師的重點設計標準。
這種協調和控制需要用到 sink 控制器 IC，例如 Diodes 公司的 DIODES AP33771 及 DIODES AP33772。這些控制器符合 PD3.0 規範，是 Diodes 公司眾多 USB PD 解決方案的一部分。
Diodes 公司為家電和無線電動工具設計這些控制器，提供一個靈活易用的解決方案。AP33771 和 AP33772 的工作電壓範圍為 3.3V 至 21V，可提供高達 100W 的功率。
AP33771 使用簡單的接腳驅動方式來設定所需的電壓和功率，依然能夠彈性選擇八個輸出和十個功率級別，以滿足客戶的各種使用需求。AP33772 提供一個 I2C 介面，讓用戶能更靈活提出使用微控制器的複雜設計。
這兩款裝置均內建應用韌體，可自動與連接的 USB PD3.0 相容充電器進行 PD3.0 協調。它們可以從其中一個 GPIO 接腳驅動 LED 燈號，以清楚顯示充電狀態及任何潛在故障。
新款 sink 控制器提供彈性選擇最佳電壓和電源配置，可縮短充電時間，並透過標準 USB-C 電源轉接頭提供高速充電。法規將很快要求訂定 USB-C 充電器的標準，此時這種 Sink 控制器必不可少，以提供消費者所期望快速、便捷的充電體驗。
1 https://www.europarl.europa.eu/news/en/press-room/20220603IPR32196/deal-on-common-charger-reducing-hassle-for-consumers-and-curbing-e-waste
2 https://www.europarl.europa.eu/news/en/press-room/20220603IPR32196/deal-on-common-charger-reducing-hassle-for-consumers-and-curbing-e-waste
3 https://www.business-standard.com/article/economy-policy/india-makes-usb-type-c-charging-must-for-device-makers-from-march-2025-122122700779_1.html
4 https://www.gov.br/anatel/pt-br/assuntos/noticias/aberta-consulta-publica-sobre-requisitos-usb-c-em-telefones-celulares
5 https://www.usb.org/usb-charger-pd
