USB Type-C 240W 引领电源的未来

一、usb pd快充标准重大更新
近日,通用串行总线(usb)标准组织usb-if宣布修订usb pd协议3.1规范,将usb type-c最大功率从100w(20v,5a)提升至240w(48v、 5a)。
同时,usb type-c规范也更新了2.1版本,以定义240w电缆的要求,满足更大充电功率的应用需求。这是自2019年8月usb type-c 2.0规范之后,usb标准组织对usb-c接口的机械电子特性做出的重大修订。
usb-if组织更新的v2.1版本usb type-c线缆和接口标准中,充电功率最高可达240w,并被命名为扩展电力范围(extended power range),比起目前的最高100w高出一倍之多。不过,想要支持240w pd,需要全新的usb-c线缆。
新的usb pd协议规定了一个更加严格的充电协议,特别是功率在100 ~ 240w范围内的产品(相对功率更低)更加严格。
usb pd协议3.1规范新特点:
1)新增三种固定电压:
28v电压,用于100w以上;
36v电压,用于140w以上
48v电压,用于180w以上
加上之前定义的5v、 9v、 15v、 20v固定电压。
2)一种新的可调电压模式
可根据可用功率从15v到三个最大电压(28v、36v或48v)中的一个。
二、应用范围广,万物皆可充 usb pd3.1标准推动电源行业进入“万物皆可充”时代,让usb pd快充标准的适用范围越来越广泛。
比如对于游戏本、显示器这类设备而言,大部分充电电压都在20v以下,在应用usb pd3.1快充标准时,只需要在电脑输入端增加一个降压电路即可满足100w以上大功率充电的要求。
而对于电动工具、电动自行车、工业电源这类多串锂离子电池设备或者需要高电压供电的设备来说,由于多串电池组的高电压特性,可以直接通过usb pd3.1的拓展功率范围的电压与之适配。
usb pd3.1标准进一步提升了usb pd快充标准的通用性,电压和功率范围覆盖了笔记本电脑、显示器、电动工具、工业电源、服务器等产品,真正做到了“万物皆可充”。同时也将带来usb type-c接口大一统的局面。usb type-c接口的亮点在于更加纤薄的设计、更快的传输速度以及更强悍的电力传输。
得益于usb type-c接口集成了数据、电源、视频、音频、网络等各种功能,目前已被广泛应用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式主机、显示器等智能硬件设备以及充电器、移动硬盘、耳机、u盘、移动电源、数据线、相机、剃须刀等众多配件产品中。
usb pd3.1标准将进一步拓展usb type-c接口在显示器、服务器、电动工具、安防poe供电、直流电机等领域的应用。
三、qc快充与pd快充 目前主流的快充有两种,一种是高通主导的qc快充,另一种就是pd快充了。
qc快充
quick charge™ (qc)快充为高通公司所研发的快充技术,只要有搭载旗下晓龙™snapdragon系统晶片的安卓手机,皆可使用其快充技术。除了支持多款采用晓龙™snapdragon处理器的手机之外,也支持部分其他品牌的处理器。
usb pd快充
它是由usb-if组织制定的一种快速充电规范。该规范可实现更高的电压和电流,输送的功率最高可达240w,并可以自由的改变电力的输送方向。
从usb充电标准的发展历程可见,在usb pd快充标准发布之前,大部分设备都是通过bc1.2协议充电,充电功率也仅有7.5w,使用范围也仅限于手机、数码相机等产品,即使用于电池容量极小的功能机充电,通常也需要2-3小时才能完成。
直到usb pd2.0规范发布,规定了usb-c为标准接口,并实现了最大100w的快充功率,应用范围从传统的功能手机拓展到智能手机、笔记本电脑、部分显示器等产品领域。但不得不承认,7年前引以为傲的100w功率,如今已经成为了限制usb pd快充发展的短板。
usb pd3.1标准的推出,不仅将充电电压标准提升到了48v,输出功率也提升至240w,这也就让usb pd快充标准的适用范围加大不少。
四、总结 目前usb-c最高输出功率为100w,在笔记本电脑行业中,100w的功率仅能覆盖到大部分的轻薄本。虽然一些高性能游戏本也支持了pd协议,但只能用于充电,100w远不能满足显卡+cpu的功耗,而升级到240w后,基本可以满足大部分笔记本充电需求。这意味着以后携带一款充电器就可以满足手机、平板和笔记本充电需求,可以大大提升便携性,因此我们预测 type-c新标会加速普及。不过,在新的规格标准下,用户需要新的usb充电头以及usb type-c线才可以达到240w的充电功率。usb-if表示,“所有新的epr线材在外观上都应该拥有明显的标示。”要达到240w的标准,一条usb type-c线材需要支持5a 50v的电压及电流。所以新标也会带动整个充电领域供应链的更新。我们会密切关注新标的发展,欢迎大家关注我们了解最新电源动态信息。
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