¿Cuáles son las mayores diferencias entre USB PD3.1, PD3.0 y PD2.0?

Recientemente, la Asociación USB-IF lanzó el último estándar de carga rápida USB PD3.1, que aumentó la potencia de carga de los 100W originales a 240W y admitió una salida de voltaje máxima de 48V. Recibió una amplia atención y generó acalorados debates en la industria.

Desde un punto de vista literal, USB PD3.1 solo puede considerarse una actualización de versión menor de USB PD3.0, pero desde la perspectiva de la potencia, es un salto cualitativo. ¿Cuáles son las diferencias entre USB PD3.1 y las versiones anteriores? Echemos un vistazo hoy.
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USB PD2.0

El estándar de carga rápida USB PD2.0 se lanzó en agosto de 2014. No solo estipula que la interfaz USB Type-C es la única interfaz estándar, sino que también otorga a esta interfaz más funciones, como carga, transmisión de datos, transmisión de audio, etc. En términos de carga, USB PD2.0 define el soporte para salidas de 5V3A, 9V3A, 12V3A, 15V3A, 20V5A, y la potencia de carga máxima alcanza los 100W.

Sin embargo, en ese momento, la interfaz Micro USB todavía estaba de moda, y el mercado de teléfonos móviles estaba básicamente dividido por protocolos de carga rápida privados como QC, AFC, FCP y PE, lo que dificultaba la popularización de la carga rápida USB PD. Esta situación continuó hasta 2015, cuando Apple lanzó el primer MacBook de la industria equipado con el estándar de carga rápida USB PD2.0, y la carga rápida USB PD abrió oficialmente el camino a la popularización en el campo de la fuente de alimentación del consumidor.

 

En resumen, desde la perspectiva de los parámetros de carga, USB PD3.0 y USB PD2.0 no han cambiado. Todavía admiten salidas de 5V3A, 9V3A, 12V3A, 15V3A y 20V5A, con una potencia máxima de 100W. Sin embargo, esta actualización no mejoró la situación caótica de los estándares de carga rápida en el mercado de teléfonos móviles. Los estándares de carga rápida siguen siendo independientes e incompatibles.

USB PD3.0 PPS

Para cambiar la situación de fragmentación de los protocolos de carga rápida en el mercado de teléfonos móviles, la Asociación USB-IF lanzó una actualización importante del estándar USB PD3.0 en febrero de 2017, agregando fuente de alimentación programable PPS sobre la base del estándar USB PD3.0.

 

PPS es un tipo de fuente de alimentación compatible con USB PD3.0. Es una fuente de alimentación que puede lograr regulación de voltaje y corriente utilizando la salida del protocolo USB PD. La especificación PPS integra los modos de carga actuales de alto voltaje y baja corriente, y de baja corriente y alto voltaje. La amplitud del voltaje también se reduce a 20mV, que es solo una décima parte del estándar QC3.0 en ese momento, y la regulación es más precisa.

Además, la Asociación USB-IF ha llegado a un consenso con el Laboratorio de Telecomunicaciones TUV Rheinland para unificar la tecnología de carga rápida con el estándar de carga rápida PPS. Actualmente, la carga rápida PPS se ha convertido en un estándar de carga rápida con una tasa de ocupación muy alta en el campamento de teléfonos móviles Android. Con la bomba de carga incorporada del teléfono móvil, puede lograr una carga rápida eficiente y de alta potencia. Los modelos de muchas marcas como Xiaomi, Samsung y Meizu la están utilizando.
 

La especificación de carga rápida USB PD3.1 divide la potencia en dos rangos: rango de potencia estándar (SPR) y rango de potencia extendida (EPR). El rango de potencia estándar es el estándar de carga rápida USB PD3.0 PPS dominante en el mercado, y la potencia de carga máxima se mantiene sin cambios en 100W; los nuevos voltajes de 28V, 36V y 48V pertenecen al rango de potencia extendida, y la corriente de salida máxima correspondiente a los tres voltajes es de 5A, y la potencia de salida máxima puede alcanzar los 240W.

Además de los tres nuevos voltajes fijos, el estándar USB PD3.1 también agrega tres conjuntos de niveles de voltaje ajustables (AVS) en el rango de potencia extendida, a saber, 15V-28V 5A, 15V-36V 5A y 15V-48V 5A. El paso mínimo de regulación de voltaje de AVS es de 0.1V, y continúa utilizando el modo de limitación de potencia constante basado en PDP.
 

Resumen

El estándar de carga rápida USB PD se ha desarrollado durante casi diez años y ha pasado por muchas iteraciones icónicas. Entre ellas, USB PD2.0 es un estándar de carga rápida que se produce en masa y se comercializa realmente, y también sienta las bases para la realización de la unificación de la carga rápida USB PD. USB PD3.0 se trata más de actualizar la función de identificación del protocolo, y las especificaciones de carga no han cambiado.

El estándar de carga rápida USB PD3.0 PPS agrega un bit de nivel de voltaje programable, logrando compatibilidad con la mayoría de los protocolos de carga rápida privados, y se ha convertido en el estándar de carga rápida más utilizado en el mercado de teléfonos móviles Android.

USB PD3.1 amplía principalmente el alcance de aplicación del estándar de carga rápida USB PD. Además de productos de consumo como teléfonos móviles y portátiles, también se puede utilizar en monitores, servidores, herramientas eléctricas, fuentes de alimentación POE de seguridad y otros campos, realizando la visión de "todo se puede cargar".