《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 電源技術(shù) > 業(yè)界動態(tài) > USB PD與Type-C融合的端口革命下,,快充將走向何處

USB PD與Type-C融合的端口革命下,,快充將走向何處

2018-11-17
關(guān)鍵詞: 快充 Type-C USBPD

  無線充電與快充是今年備受矚目的手機(jī)賣點(diǎn),。對于引領(lǐng)風(fēng)向的蘋果iPhone X 而言,,令人欣慰的是:支持快充,無線充電支持市面上流行的Qi無線充電標(biāo)準(zhǔn),;令人失望的是:并非遠(yuǎn)距離快速無線充電,,快充需要另外購置充電器,。當(dāng)下的無線充電產(chǎn)品似乎還處于1.0時(shí)代,與消費(fèi)者希望的像wifi一樣可走到哪充到哪還有差距,,而標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的快充卻已迅速“收割”人心得到普及,。

5a5d6e8298e6d-thumb.jpg

  如今快充標(biāo)準(zhǔn)難統(tǒng)一,既有來自高通,、聯(lián)發(fā)科芯片組廠商的協(xié)議,又有來自三星,、華為等OEM廠商部署的各自專有協(xié)議,,還有從計(jì)算機(jī)擴(kuò)散到移送設(shè)備的USB-PD。伴隨USB Type-C應(yīng)用進(jìn)入快車道,,USB-PD協(xié)議逐漸進(jìn)入大眾的視線,。在USB-IF組織發(fā)布USB-PD 3.0重要更新與谷歌主導(dǎo)USB-PD協(xié)議的背景下,有人認(rèn)為USB PD有一統(tǒng)快充標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢,。

  那么,,無線充電與快充未來將上演怎樣的劇情?USB PD與Type-C融合下,,快充將走向何處,?

  無線充電與有線快充的未來趨勢

  “蘋果采用無線快充是事實(shí),采用基于USB Type -C PD的快充也是事實(shí),。這兩種充電技術(shù)目前已同時(shí)被品牌手機(jī)廠商采用或者即將采用,。無線充電的優(yōu)勢是避免端口反復(fù)被插拔;有線充電的優(yōu)勢是可以充得更快,,可邊充電邊使用手機(jī),,還可以連接DOCK進(jìn)行多種應(yīng)用等。當(dāng)然,,有線充電是默認(rèn)的充電模式,,也就是手機(jī)必須支持的模式。在可以預(yù)見的幾年內(nèi),,鑒于成本,、效能、距離,、使用場景等因素,,Type-C PD快充和無線快充將會是共存的局面,無線快充通常是客戶可選的配置,,而Type-C PD充電方式將會是普遍的,。”Cypress區(qū)域市場經(jīng)理朱雄輝先生對無線充電與有線充電的趨勢進(jìn)行了分析預(yù)測,。

5a5d7084a16e4-thumb.jpg

  “目前,,無線充電還存在功率低,、效率低、發(fā)熱高,、輻射大等技術(shù)問題難以解決,。對于無線充電與有線快充而言,兩者偏向的應(yīng)用場景有所不同,。對于不同人群,,對于充電方式的追求也不同,高科技從業(yè)人員一致性的傾向于快充,,普通消費(fèi)者更傾向于無線充電,。在沒有大規(guī)模無線充電發(fā)射設(shè)備的情況下,無線充電和快充相比,,短期內(nèi)可能吸引力不大,。”    蘇州易能微電子科技有限公司總經(jīng)理吳鈺淳如是說,。

  本期《封面故事》快充專題采訪嘉賓對于無線充電與有限快充的發(fā)展趨勢,,一致認(rèn)為:

  針對不同應(yīng)用場景,兩者有各自的優(yōu)勢,,因此未來將是并存的關(guān)系,,有線快充將是手機(jī)的標(biāo)配,而有無線充電還需要技術(shù)的更新才可以實(shí)現(xiàn)更普遍的應(yīng)有,。

5a5d6eba02268-thumb.jpg

  快充世界太紛雜,,USB PD是王道

  眾所周知,快充標(biāo)準(zhǔn)天下紛爭,,目前針對移動設(shè)備的有線快充標(biāo)準(zhǔn)就有10多種,,既有來自高通、聯(lián)發(fā)科芯片組廠商的協(xié)議,,又有來自三星,、華為等OEM廠商部署的各自專有協(xié)議,還有從計(jì)算機(jī)擴(kuò)散到移送設(shè)備的USB-PD,。這些協(xié)議執(zhí)行同樣的功能,,即在移動設(shè)備和電源適配器之間進(jìn)行通信,協(xié)商所需的電壓,、電流來為移動設(shè)備提供更高的功率,,實(shí)現(xiàn)更快的充電效率。

  快充標(biāo)準(zhǔn)自由地“誕生”與“成長”,,既然有線快充依然是主趨勢,,那么快充世界標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、各家標(biāo)準(zhǔn)不兼容的痛點(diǎn)是否會得到解決呢?是否會有哪個標(biāo)準(zhǔn)豪氣地一統(tǒng)天下,?

  “為了解決這一問題,,USB組織為了解決這個問題推出了USB PD?!癈ypress區(qū)域市場經(jīng)理朱雄輝先生表示,,“如果大家細(xì)讀USB PD協(xié)議,就會發(fā)現(xiàn)USB PD是一個交互性很強(qiáng)的協(xié)議,,非常靈活,,是目前市場上非常先進(jìn)的充電協(xié)議。鑒于時(shí)間,、成本,、技術(shù)成熟度、兼容性的考慮,,USB PD將成為主要趨勢,?!?/p>

  在2017年春節(jié)旗艦,,USB-IF組織發(fā)布了USB PD 3.0的重要更新,正式推出旨在一統(tǒng)快速充電技術(shù)規(guī)范的PPS(Programmable Power Supply),。

5a5d7080ccd95-thumb.jpg

  高通QC是最知名的快充標(biāo)準(zhǔn),,在快充界起著風(fēng)向標(biāo)的作用。高通發(fā)布QC4.0就是向USB PD3.0 靠攏的標(biāo)志性事件,。

5a5d714852761-thumb.jpg

  USB PD 3.0靠“兼容”的天下

  恩智浦半導(dǎo)體安全接口和電源事業(yè)部大中華區(qū)資深營銷經(jīng)理張錫亮以USB PD 3.0與QC4.0“共存”為例,,對兩者的共存關(guān)系進(jìn)行了解讀:

  兩者的共存關(guān)系取決于需要充電的便攜式設(shè)備,系統(tǒng)發(fā)出PD協(xié)議訊號請求充電或發(fā)出QC訊號請求充電,,此時(shí)充電設(shè)備就要按照被要求的充電模式充電,,這就意味著充電設(shè)備需內(nèi)置能讀取QC和PD兩種協(xié)議訊號的功能。

  USB PD起源于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域,,QC是智能手機(jī)領(lǐng)域的寵兒,。兩個快充標(biāo)準(zhǔn)從平行關(guān)系變得有交叉,在競爭也在融合,。張錫亮認(rèn)為:“QC與USB PD融合,,等于計(jì)算機(jī)、手機(jī)兩個最大的個人設(shè)備市場聯(lián)手,,未來能否撬動更大的市場,?我認(rèn)為會有,但不會很快出現(xiàn),?!?/p>

  “快充的發(fā)展以時(shí)間、成本、成熟度,、兼容性為參考維度,,因此可以斷定USB PD充電模式將形成主要的壓倒性的趨勢是確認(rèn)無疑的?!?朱雄輝先生肯定的表示,。

  PPS有何神通?

  USB PD3.0相對PD2.0的最大的調(diào)整就是支持PPS充電,。

  輸出電壓范圍擴(kuò)大,,可實(shí)現(xiàn)低壓快充

  “早期,快充標(biāo)準(zhǔn)以提高USB充電電壓的為主,,將5V提升到10V甚至20V,;OPPO VOOC閃充為快充提供了另一種思路,在5V電壓下使用并聯(lián)分流的形式將充電電流提升到4A~5A,,當(dāng)然,,其代價(jià)是為成本高的充電線和連接器買單?!盌ialog公司電源轉(zhuǎn)換業(yè)務(wù)部市場營銷高級總監(jiān)Scott Brown對快充兩大派系——高壓小電流與低壓大電流的發(fā)展進(jìn)行了概述,。

  PD2.0只支持固定檔電壓,PD3.0可實(shí)現(xiàn)3.0~11.0V直充,,可調(diào)整電壓幅度為20mV,,也支持5V、9V,、15V,、20V固定擋,即從5V擴(kuò)展到{3.0~11.0V,,15V,,20V}的范圍。

  PPS可調(diào)整電壓幅度為20mV,,意味著可實(shí)現(xiàn)低壓大電流直充,。

  據(jù)悉有部分手機(jī)廠商希望直接在適配器上實(shí)現(xiàn)恒流直充控制,而不是放在手機(jī)端,。但是USB-IF終究沒有同意這一點(diǎn),。主要考量是,恒流機(jī)制可能導(dǎo)致某些情況下,,輸出電壓的劇烈波動,,不利于手機(jī)內(nèi)部的Bypass路徑管理,及手機(jī)內(nèi)部基帶模塊的供電安全,。

  充電更安全,、靈活

  PPS模式,該模式對比當(dāng)前更為普遍的高壓快充,具有兩大優(yōu)點(diǎn):

  - 大功率充電時(shí),,電池溫度不會大幅升高,,充電更安全;

  - USB PD在通訊上采用專門的CC線通過數(shù)據(jù)包的形式進(jìn)行通信,,相比高壓快充靠檢測D+/D-電平變化來決定充電狀態(tài)更加可靠與靈活,。

  快充最核心的問題就是協(xié)議的兼容性、可靠性與穩(wěn)定性,。USB PD協(xié)議恰恰覆蓋到了這些要點(diǎn),。

  USB PD與Type-C是絕配?

  USB Type-C是一種電子設(shè)備接口標(biāo)準(zhǔn),,是Type-A/B的升級版本,。2014年8月,USB IF發(fā)布了USB Type-C接口1.0標(biāo)準(zhǔn),。Type-C設(shè)備和應(yīng)用場景眾多,,現(xiàn)在所有使用USB接口的地方都可Type-C代替。

  USB Type-C接口可以使用被動式線纜處理高達(dá)3A的電流,,這意味著最高達(dá)15W(5V*3A)的功率,,這對一些應(yīng)用來說已經(jīng)足夠了。但若需要高功率,,必須部署一種快充協(xié)議,,比如USB PD,、QC等快充協(xié)議,。

  如果Type C接口不支持USB PD標(biāo)準(zhǔn),那么意味著這個設(shè)備支持的最大電壓為5V,、最大電流為1.5A,,基本也就“告別”快充了。因此,,不支持USB-PD協(xié)議的Type-C端口不能應(yīng)該用于PC,、手機(jī)主機(jī)、Dock,、Dongle,、充電器、移動電源等設(shè)備,,但可以用于U盤之類的簡單外設(shè),。

  一個帶Type C接口并支持USB PD標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備最高可以支持20V/5A,也就是100W的效率,,不過基于成本考慮,,大多數(shù)充電設(shè)備只支持60W以下的功率,大多數(shù)為27W、36W 或 45W 的設(shè)計(jì),。60W以上的充電功率意味著3A以上的充電電流,,這便需要導(dǎo)入更昂貴的電纜;65W以上的充電適配器需要導(dǎo)入PFC技術(shù),,充電適配器的功率組件也將更昂貴,。

  朱雄輝先生強(qiáng)調(diào),快充趨勢已經(jīng)明確,,只等市場向深度演變,。 基于“USB PD+Type-C”的快充將成為主流的快充模式,與充電相關(guān)的各產(chǎn)業(yè)將向此方向靠攏,。未來兩三年內(nèi),,將會有大量手機(jī)、電腦及外設(shè)采用USB PD充電方案,。


本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點(diǎn),。轉(zhuǎn)載的所有的文章,、圖片、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有,。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無法一一聯(lián)系確認(rèn)版權(quán)者,。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題,,請及時(shí)通過電子郵件或電話通知我們,,以便迅速采取適當(dāng)措施,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失,。聯(lián)系電話:010-82306118,;郵箱:[email protected]