מהם ההבדלים בין USB PD3.1 ל-USB PD2.0 PD3.0?

אוג 05, 2022

מהם ההבדלים בין USB PD3.1 ל-USB PD2.0PD3.0?

לאחרונה, איגוד USB-IF פרסם את תקן הטעינה המהירה האחרון של USB PD3.1, המגדיל את כוח הטעינה מ- 100W ל- 240W ותומך בתפוקת מתח מרבי של 48V, מה שמשך מיד את תשומת הלב של אנשי תעשיית הכבלים והמטענים.



פשוטו כמשמעו, USB PD3.1 יכול להיחשב רק עדכון של USB PD3.0, אבל במונחים של כוח, זה קפיצה איכותית. אז מה ההבדלים בין USB PD3.1 ל-USB PD2.0 PD3.0?


 
היסטוריית פיתוח של תקני פרוטוקול טעינה
זמן תקני פרוטוקול ממשק מפרט טעינה
2010 USB BC1.2 USB Type-A 5V 1.5A
2012.07 USB PD1.0 USB Type-A,
USB Type-B
לא ישים
2014.08 USB PD2.0 USB Type-C 5V 3A, 9V 3A, 15V 3A, 20V 2.25A, 20V 3A, 20V 5A,
2015.11 USB PD3.0 USB Type-C 5V 3A, 9V 3A, 15V 3A, 20V 2.25A, 20V 3A, 20V 5A,
2017.02 USB PD3.0 PPS USB Type-C 5V 3A, 9V 3A, 15V 3A, 20V 2.25A, 20V 3A, 20V 5A,
PPS: 3.3-5.9V 3A, 3.3-11V 3A, 3.3-16V 3A, 3.3-21V 3A, 3.3-21V 5A
2021.05 USB PD3.1 USB Type-C 5V 3A, 9V 3A, 15V 3A, 20V 2.25A, 20V 3A, 20V 5A,
PPS: 3.3-5.9V 3A, 3.3-11V 3A, 3.3-16V 3A, 3.3-21V 3A, 3.3-21V 5A
EPR: 28V 5A, 36V 5A, 48V 5A
AVS: 15-28V 5A, 15-36V 5A, 15-48V 5A
● המידע הנ"ל מיועד להמחשה בלבד, יוצר הטפסים: P-Shine Electronic Tech Ltd

















USB PD2.0

תקן הטעינה המהירה USB PD2.0 שוחרר באוגוסט 2014, אשר לא רק קובע כי ממשק USB Type-C הוא הממשק הסטנדרטי היחיד, אלא גם נותן ממשק זה פונקציות נוספות, כגון טעינה, העברת נתונים, שידור שמע וכו '. מבחינת טעינה, USB PD2.0 מגדיר יציאות התומכות ב-5V3A, 9V3A, 12V3A, 15V3A ו-20V5A, והספק הטעינה המרבי מגיע ל-100W.



עם זאת, זה עדיין היה העידן שבו ממשק Micro USB היה פופולרי. שוק הטלפונים הניידים נשלט למעשה על ידי פרוטוקולי טעינה מהירה פרטיים כגון QC, AFC, FCP ו- PE. היה קשה להפוך את הטעינה המהירה של USB PD לפופולרית. מצב זה נמשך עד 2015, כאשר אפל שחררה את המקבוק החדש הראשון בתעשייה המצויד בתקן טעינה מהירה USB PD2.0, וטעינה מהירה USB PD החלה באופן רשמי להיות פופולרית במוצרי צריכה אלקטרוניים.


USB PD3.0

בנובמבר 2015, טעינה מהירה USB PD הובילה לעדכון משמעותי, ונכנסה לעידן הטעינה המהירה של USB PD3.0. בהשוואה ל- USB PD2.0, ל- USB PD3.0 יש שלושה שינויים עיקריים: 1. נוסף תיאור מפורט יותר של מאפייני הסוללה המובנית של המכשיר; 2. נוספה הפונקציה של זיהוי גרסת תוכנה וחומרה של המכשיר ועדכון תוכנה באמצעות תקשורת PD; 3. ונוסף אישור דיגיטלי ופונקציית חתימה דיגיטלית



במילים פשוטות, במונחים של פרמטרים טעינה, USB PD3.0 ו- USB PD2.0 לא השתנו, הם עדיין תומכים 5V3A, 9V3A, 12V3A, 15V3A, 20V5A פלט, ואת הכוח המרבי הוא 100W. עם זאת, עדכון זה לא שיפר את המצב הכאוטי של תקני טעינה מהירה בשוק הטלפונים הניידים. תקני הטעינה המהירה עדיין עצמאיים ואינם תואמים זה לזה.

פתרונות הטעינה המהירה הנפוצים באותה תקופה כללו את Qualcomm QC 4.0/3.0, MediaTek PE 3.0/2.0, OPPO VOOC, Huawei FCP / Supercharge, USB PD וכו '. למרות שאותו הדבר משמש לטעינה מהירה של סוללות הטלפון הנייד, העקרונות שונים. בעת טעינת טלפונים ניידים עם מותגים שונים של מטענים, טעינה מהירה היא לעתים קרובות לא מושגת.


USB PD3.0 ספג את מהות הטעינה המהירה באותה תקופה ושילב אותה מחדש בפתרון טעינה מהירה "גדול ומקיף" כדי להשיג את איחוד תקני הטעינה המהירה של הטלפון הנייד. המטען שתומך בטכנולוגיית PPS מממש טעינה מהירה. חזרה לימים שבהם מטען אחד היה לכל הטלפונים. במפרט האחרון של Android 7.0 OEM, גוגל הדגישה כי עבור טלפונים ניידים המשתמשים בממשק USB, טכנולוגיית הטעינה המהירה חייבת לתמוך ב- USB PD.



USB PD3.0 PPS

על מנת לשנות את המצב המפוצל של פרוטוקולי טעינה מהירה בשוק הטלפונים הניידים, איגוד USB-IF פרסם עדכון חשוב של תקן USB PD3.0 בפברואר 2017, והוסיף PPS כוח לתכנות על בסיס תקן USB PD3.0.



PPS הוא סוג של ספק כוח הנתמך על ידי USB PD3.0. זהו פלט ספק כוח באמצעות פרוטוקול USB PD, שיכול לממש התאמת מתח וזרם. מפרט PPS משלב שני מצבי טעינה: מתח גבוה וזרם נמוך, ומתח נמוך וזרם גבוה. אפנון משרעת המתח מצטמצם ל -20mV, שהוא רק עשירית מהתקן QC3.0 באותו זמן, ולכן ההתאמה מדויקת יותר.

איגוד USB-IF הגיע גם הוא להסכמה עם Thiel Labs, במטרה לאחד את טכנולוגיית הטעינה המהירה עבור תקן הטעינה המהירה PPS. נכון לעכשיו, טעינה מהירה PPS הפכה לתקן טעינה מהירה עם נתח גבוה מאוד של מחנה הטלפון הנייד אנדרואיד. עם משאבת הטעינה המובנית של הטלפון הנייד, הוא יכול להשיג טעינה מהירה ביעילות גבוהה ובהספק גבוה. Xiaomi, סמסונג, Meizu ומותגים אחרים של דגמים משמשים.


USB PD3.1

USB PD3.1 הוא גם תקן הטעינה המהירה שהושק לאחרונה על ידי איגוד USB-IF. תקן הטעינה המהירה USB PD3.1 הוא למעשה עדכון המבוסס על טעינה מהירה של USB PD3.0 PPS.



מפרט הטעינה המהירה USB PD3.1 מחלק את ההספק לשני טווחים: הספק סטנדרטי (SPR) והספק מורחב (EPR). ביניהם, טווח ההספק הסטנדרטי הוא תקן הטעינה המהירה המיינסטרים הנוכחי של USB PD3.0 PPS בשוק, הספק הטעינה המרבי נותר ללא שינוי על 100W; בעוד ששלושת המתחים החדשים שנוספו של 28V, 36V ו- 48V שייכים לטווח ההספק המורחב, זרם היציאה המרבי המתאים לשלושת המתחים הוא עדיין 5A, אך הספק היציאה המרבי יכול להגיע ל- 240W.


בנוסף להוספת שלוש קבוצות של מתחים קבועים, תקן USB PD3.1 מוסיף גם שלוש קבוצות של מתחים מתכווננים (AVS) בטווח ההספק המורחב, שהם 15V-28V 5A, 15V-36V 5A ו- 15V-48V 5A. משרעת ויסות המתח המינימלית של AVS היא 0.1V, ומצב הגבלת ההספק הקבוע המבוסס על PDP ממשיך להיות בשימוש.


לסכם

עברו כמעט עשר שנים מאז פיתוח תקן הטעינה המהירה USB PD. ביניהם, USB PD2.0 הוא תקן הטעינה המהירה לייצור המוני אמיתי ולשימוש מסחרי, והוא גם מניח את הבסיס למימוש טעינה מהירה של USB PD. USB PD3.0 מעודכן יותר מבחינת פונקציות זיהוי פרוטוקולים, ומפרטי הטעינה לא השתנו.

תקן הטעינה המהירה USB PD3.0 PPS מוסיף רמת מתח ניתנת לתכנות, התואמת לרוב פרוטוקולי הטעינה המהירה הפרטיים. זה הפך לתקן הטעינה המהירה הנפוץ ביותר בשוק הטלפונים הניידים אנדרואיד.


USB PD3.1 נועד בעיקר להרחיב את היקף היישומים של תקן הטעינה המהירה USB PD. בנוסף למוצרי צריכה כמו טלפונים ניידים ומחשבים ניידים, ניתן להשתמש בו גם בתחומי התצוגות, השרתים, כלי העבודה החשמליים וספק הכוח Poe הביטחוני, תוך מימוש החזון של "הכל ניתן לטעינה".