Ποιες είναι οι μεγαλύτερες διαφορές μεταξύ των USB PD3;1, PD3.0 και PD2.0?

Πρόσφατα, η Ένωση USB-IF κυκλοφόρησε το τελευταίο πρότυπο γρήγορης φόρτισης USB PD3.1, το οποίο αύξησε την ισχύ φόρτισης από τα αρχικά 100W σε 240W και υποστήριξε μέγιστη τάση εξόδου 48V. Έλαβε ευρεία προσοχή και πυροδότησε έντονες συζητήσεις στον κλάδο.

Από κυριολεκτική άποψη, το USB PD3.1 μπορεί να θεωρηθεί μόνο ως μια μικρή αναβάθμιση έκδοσης του USB PD3.0, αλλά από την άποψη της ισχύος, είναι ένα ποιοτικό άλμα. Ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ του USB PD3.1 και των προηγούμενων εκδόσεων; Ας ρίξουμε μια ματιά σήμερα.
|

USB PD2.0

Το πρότυπο γρήγορης φόρτισης USB PD2.0 κυκλοφόρησε τον Αύγουστο του 2014. Όχι μόνο ορίζει ότι η διεπαφή USB Type-C είναι η μοναδική τυπική διεπαφή, αλλά δίνει επίσης σε αυτήν τη διεπαφή περισσότερες λειτουργίες, όπως φόρτιση, μετάδοση δεδομένων, μετάδοση ήχου κ.λπ. Όσον αφορά τη φόρτιση, το USB PD2.0 ορίζει υποστήριξη για έξοδο 5V3A, 9V3A, 12V3A, 15V3A, 20V5A και η μέγιστη ισχύς φόρτισης φτάνει τα 100W.

Ωστόσο, εκείνη την εποχή, η διεπαφή Micro USB ήταν ακόμα δημοφιλής και η αγορά κινητών τηλεφώνων είχε βασικά κατακερματιστεί από ιδιωτικά πρωτόκολλα γρήγορης φόρτισης όπως QC, AFC, FCP και PE, καθιστώντας δύσκολη τη διάδοση της γρήγορης φόρτισης USB PD. Αυτή η κατάσταση συνεχίστηκε μέχρι το 2015, όταν η Apple κυκλοφόρησε το πρώτο MacBook της βιομηχανίας εξοπλισμένο με το πρότυπο γρήγορης φόρτισης USB PD2.0, και η γρήγορη φόρτιση USB PD άνοιξε επίσημα το δρόμο για τη διάδοση στον τομέα της καταναλωτικής τροφοδοσίας.

 

Συνοπτικά, από την άποψη των παραμέτρων φόρτισης, το USB PD3.0 και το USB PD2.0 δεν έχουν αλλάξει. Υποστηρίζουν ακόμα εξόδους 5V3A, 9V3A, 12V3A, 15V3A και 20V5A, με μέγιστη ισχύ 100W. Ωστόσο, αυτή η ενημέρωση δεν βελτίωσε την χαοτική κατάσταση των προτύπων γρήγορης φόρτισης στην αγορά κινητών τηλεφώνων. Τα πρότυπα γρήγορης φόρτισης παραμένουν ανεξάρτητα και ασύμβατα.

USB PD3.0 PPS

Για να αλλάξει η κατάσταση κατακερματισμού των πρωτοκόλλων γρήγορης φόρτισης στην αγορά κινητών τηλεφώνων, η Ένωση USB-IF κυκλοφόρησε μια σημαντική ενημέρωση στο πρότυπο USB PD3.0 τον Φεβρουάριο του 2017, προσθέτοντας προγραμματιζόμενη τροφοδοσία PPS στην βάση του προτύπου USB PD3.0.

 

Το PPS είναι ένας τύπος τροφοδοσίας που υποστηρίζεται στο USB PD3.0. Είναι μια τροφοδοσία που μπορεί να επιτύχει ρύθμιση τάσης και ρεύματος χρησιμοποιώντας την έξοδο πρωτοκόλλου USB PD. Η προδιαγραφή PPS ενσωματώνει τους τρέχοντες τρόπους φόρτισης υψηλής τάσης και χαμηλού ρεύματος και χαμηλής τάσης και υψηλού ρεύματος. Το εύρος τάσης μειώνεται επίσης στα 20mV, που είναι μόνο το ένα δέκατο του προτύπου QC3.0 εκείνη την εποχή, και η ρύθμιση είναι πιο ακριβής.

Επιπλέον, η Ένωση USB-IF έχει καταλήξει σε συμφωνία με το Εργαστήριο Τηλεπικοινωνιών TUV Rheinland για την ενοποίηση της τεχνολογίας γρήγορης φόρτισης με το πρότυπο γρήγορης φόρτισης PPS. Επί του παρόντος, η γρήγορη φόρτιση PPS έχει γίνει ένα πρότυπο γρήγορης φόρτισης με πολύ υψηλό ποσοστό υιοθέτησης στον χώρο των κινητών τηλεφώνων Android. Με την ενσωματωμένη αντλία φόρτισης του κινητού τηλεφώνου, μπορεί να επιτύχει αποδοτική και υψηλής ισχύος γρήγορη φόρτιση. Μοντέλα πολλών εμπορικών σημάτων όπως Xiaomi, Samsung και Meizu το χρησιμοποιούν.
 

Η προδιαγραφή γρήγορης φόρτισης USB PD3.1 χωρίζει την ισχύ σε δύο εύρη: τυπικό εύρος ισχύος (SPR) και εκτεταμένο εύρος ισχύος (EPR). Το τυπικό εύρος ισχύος είναι το κυρίαρχο πρότυπο γρήγορης φόρτισης USB PD3.0 PPS στην αγορά, και η μέγιστη ισχύς φόρτισης παραμένει αμετάβλητη στα 100W. Οι νέες προστιθέμενες τάσεις 28V, 36V και 48V ανήκουν στο εκτεταμένο εύρος ισχύος, και το μέγιστο ρεύμα εξόδου που αντιστοιχεί στις τρεις τάσεις είναι 5A, και η μέγιστη ισχύς εξόδου μπορεί να φτάσει τα 240W.

Εκτός από τις τρεις νέες σταθερές τάσεις, το πρότυπο USB PD3.1 προσθέτει επίσης τρία σετ ρυθμιζόμενων επιπέδων τάσης (AVS) στο εκτεταμένο εύρος ισχύος, δηλαδή 15V-28V 5A, 15V-36V 5A και 15V-48V 5A. Το ελάχιστο βήμα ρύθμισης τάσης του AVS είναι 0.1V, και συνεχίζει να χρησιμοποιεί τη λειτουργία περιορισμού σταθερής ισχύος με βάση το PDP.
 

Σύνοψη

Το πρότυπο γρήγορης φόρτισης USB PD έχει αναπτυχθεί για σχεδόν δέκα χρόνια και έχει υποστεί πολλές εμβληματικές επαναλήψεις. Μεταξύ αυτών, το USB PD2.0 είναι ένα πρότυπο γρήγορης φόρτισης που παράγεται μαζικά και εμπορικά, και θέτει επίσης τα θεμέλια για την υλοποίηση της ενοποίησης της γρήγορης φόρτισης USB PD. Το USB PD3.0 αφορά περισσότερο την ενημέρωση της λειτουργίας αναγνώρισης πρωτοκόλλου, και οι προδιαγραφές φόρτισης δεν έχουν αλλάξει.

Το πρότυπο γρήγορης φόρτισης USB PD3.0 PPS προσθέτει ένα προγραμματιζόμενο επίπεδο τάσης, επιτυγχάνοντας συμβατότητα με τα περισσότερα ιδιωτικά πρωτόκολλα γρήγορης φόρτισης, και έχει γίνει το πρότυπο γρήγορης φόρτισης με την ευρύτερη χρήση στην αγορά κινητών τηλεφώνων Android.

Το USB PD3.1 επεκτείνει κυρίως το πεδίο εφαρμογής του προτύπου γρήγορης φόρτισης USB PD. Εκτός από καταναλωτικά προϊόντα όπως κινητά τηλέφωνα και φορητούς υπολογιστές, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε οθόνες, διακομιστές, ηλεκτρικά εργαλεία, τροφοδοτικά ασφαλείας POE και άλλους τομείς, υλοποιώντας το όραμα του "όλα μπορούν να φορτιστούν".