В чем разница между USB PD3.1 и USB PD2.0 PD3.0?

05 августа 2022 г.

В чем разница между USB PD3.1 и USB PD2.0ПД3.0?

Недавно Ассоциация USB-IF выпустила новейший стандарт быстрой зарядки USB PD3.1, который увеличивает мощность зарядки со 100 Вт до 240 Вт и поддерживает максимальное выходное напряжение 48 В, что сразу же привлекло внимание персонала кабельной и зарядной промышленности.



В буквальном смысле USB PD3.1 можно расценивать только как обновление USB PD3.0, но с точки зрения мощности это качественный скачок. Итак, в чем разница между USB PD3.1 и USB PD2.0 PD3.0?


 
История развития стандартов протоколов зарядки
Время Протокольные стандарты Интерфейс Характеристики зарядки
2010 USB BC1.2 USB Type-A 5 В 1,5 А
2012.07 USB PD1.0 USB Type-A,
USB Type-B
Н/Д
2014.08 USB PD2.0 USB Type-C 5 В 3 А, 9 В 3 А, 15 В 3 А, 20 В 2,25 А, 20 В 3 А, 20 В 5 А,
2015.11 USB PD3.0 USB Type-C 5 В 3 А, 9 В 3 А, 15 В 3 А, 20 В 2,25 А, 20 В 3 А, 20 В 5 А,
2017.02 USB PD3.0 PPS USB Type-C 5 В 3 А, 9 В 3 А, 15 В 3 А, 20 В 2,25 А, 20 В 3 А, 20 В 5 А,
PPS: 3,3-5,9 В 3 А, 3,3-11 В 3 А, 3,3-16 В 3 А, 3,3-21 В 3 А, 3,3-21 В 5 А
2021.05 USB PD3.1 USB Type-C 5 В 3 А, 9 В 3 А, 15 В 3 А, 20 В 2,25 А, 20 В 3 А, 20 В 5 А,
PPS: 3,3-5,9 В 3 А, 3,3-11 В 3 А, 3,3-16 В 3 А, 3,3-21 В 3 А, 3,3-21 В 5 А
ЭПР: 28 В 5 А, 36 В 5 А, 48 В 5 А
АВС: 15-28В 5А, 15-36В 5А, 15-48В 5А
● Приведенная выше информация предназначена только для справки, создатель формы: P-Shine Electronic Tech Ltd

















USB PD2.0

Стандарт быстрой зарядки USB PD2.0 был выпущен в августе 2014 года, который не только предусматривает, что интерфейс USB Type-C является единственным стандартным интерфейсом, но также дает этому интерфейсу больше функций, таких как зарядка, передача данных, передача звука и т. д. Что касается зарядки, USB PD2.0 определяет выходы, поддерживающие 5V3A, 9V3A, 12V3A, 15V3A и 20V5A, а максимальная мощность зарядки достигает 100 Вт.



Тем не менее, это была еще эпоха, когда интерфейс Micro USB был популярен. На рынке мобильных телефонов в основном доминировали частные протоколы быстрой зарядки, такие как QC, AFC, FCP и PE. Популяризировать быструю зарядку USB PD было сложно. Эта ситуация продолжалась до 2015 года, когда Apple выпустила первый в отрасли новый MacBook, оснащенный стандартом быстрой зарядки USB PD2.0, а быстрая зарядка USB PD официально начала популяризироваться в потребительских электронных продуктах.


USB PD3.0

В ноябре 2015 года быстрая зарядка USB PD открыла существенное обновление, вступив в эру быстрой зарядки USB PD3.0. По сравнению с USB PD2.0, USB PD3.0 имеет три основных изменения: 1. Добавлено более подробное описание характеристик встроенного аккумулятора устройства; 2. Добавлена функция идентификации версии программного и аппаратного обеспечения устройства и обновления программного обеспечения через связь с ПД; 3. Добавлен цифровой сертификат и функция цифровой подписи



Проще говоря, с точки зрения параметров зарядки USB PD3.0 и USB PD2.0 не изменились, они по-прежнему поддерживают выход 5V3A, 9V3A, 12V3A, 15V3A, 20V5A, а максимальная мощность составляет 100 Вт. Однако это обновление не улучшило хаотичную ситуацию со стандартами быстрой зарядки на рынке мобильных телефонов. Стандарты быстрой зарядки по-прежнему независимы и несовместимы друг с другом.

Распространенные решения для быстрой зарядки в то время включали Qualcomm QC 4.0 / 3.0, MediaTek PE 3.0 / 2.0, OPPO VOOC, Huawei FCP / Supercharge, USB PD и т. Д. Хотя то же самое используется для быстрой зарядки аккумуляторов мобильных телефонов, принципы отличаются. При зарядке мобильных телефонов зарядными устройствами разных марок быстрая зарядка часто не достигается.


USB PD3.0 вобрал в себя сущность быстрой зарядки в то время и реинтегрировал его в «большое и всеобъемлющее» решение для быстрой зарядки для достижения унификации стандартов быстрой зарядки мобильных телефонов. Зарядное устройство, поддерживающее технологию PPS, обеспечивает быструю зарядку. Вернемся к тем временам, когда одно зарядное устройство было для всех телефонов. В последней спецификации Android 7.0 OEM Google подчеркнул, что для мобильных телефонов, использующих интерфейс USB, технология быстрой зарядки должна поддерживать USB PD.



USB PD3.0 PPS

Чтобы изменить ситуацию разделения протоколов быстрой зарядки на рынке мобильных телефонов, Ассоциация USB-IF выпустила важное обновление стандарта USB PD3.0 в феврале 2017 года, добавив программируемое питание PPS на основе стандарта USB PD3.0.



PPS - это тип блока питания, поддерживаемый USB PD3.0. Это выход источника питания с использованием протокола USB PD, который может осуществлять регулировку напряжения и тока. Спецификация PPS объединяет два режима зарядки: высокое напряжение и низкий ток, а также низкое напряжение и высокий ток. Амплитудная модуляция напряжения снижается до 20 мВ, что на тот момент составляет лишь одну десятую от стандарта QC3.0, поэтому регулировка более точная.

Ассоциация USB-IF также достигла консенсуса с Thiel Labs, стремясь унифицировать технологию быстрой зарядки для стандарта быстрой зарядки PPS. В настоящее время быстрая зарядка PPS стала стандартом быстрой зарядки с очень высокой долей лагеря мобильных телефонов Android. Благодаря встроенному насосу заряда мобильного телефона он может обеспечить высокоэффективную и мощную быструю зарядку. Используются модели Xiaomi, Samsung, Meizu и других марок.


USB PD3.1

USB PD3.1 также является стандартом быстрой зарядки, недавно выпущенным ассоциацией USB-IF. Стандарт быстрой зарядки USB PD3.1 на самом деле является обновлением, основанным на быстрой зарядке USB PD3.0 PPS.



Спецификация быстрой зарядки USB PD3.1 делит мощность на два диапазона: стандартное питание (SPR) и расширенное питание (EPR). Среди них стандартный диапазон мощности - это текущий основной стандарт быстрой зарядки USB PD3.0 PPS на рынке, максимальная мощность зарядки остается неизменной на уровне 100 Вт; в то время как недавно добавленные три напряжения 28 В, 36 В и 48 В относятся к расширенному диапазону мощности, максимальный выходной ток, соответствующий трем напряжениям, по-прежнему составляет 5 А, но максимальная выходная мощность может достигать 240 Вт.


В дополнение к добавлению трех наборов фиксированных напряжений, стандарт USB PD3.1 также добавляет три набора регулируемых напряжений (AVS) в расширенный диапазон мощности: 15–28 В 5 А, 15–36 В 5 А и 15–48 В 5 А. Минимальная амплитуда регулирования напряжения AVS составляет 0,1 В, и режим ограничения постоянной мощности на основе PDP продолжает использоваться.


Суммировать

Прошло почти десять лет с момента разработки стандарта быстрой зарядки USB PD. Среди них USB PD2.0 является стандартом быстрой зарядки для реального массового производства и коммерческого использования, а также закладывает основу для реализации быстрой зарядки USB PD. USB PD3.0 более обновлен с точки зрения функций идентификации протокола, а характеристики зарядки не изменились.

Стандарт быстрой зарядки USB PD3.0 PPS добавляет программируемый уровень напряжения, который совместим с большинством частных протоколов быстрой зарядки. Он стал наиболее широко используемым стандартом быстрой зарядки на рынке мобильных телефонов Android.


USB PD3.1 в основном предназначен для расширения сферы применения стандарта быстрой зарядки USB PD. В дополнение к потребительским товарам, таким как мобильные телефоны и ноутбуки, его также можно использовать в области дисплеев, серверов, электроинструментов и источников питания PoE, реализуя видение «все может быть заряжено».