说起快充协议,大家都比较熟悉OPPO 的 VOOC(DASH)、华为的 FCP的快充,快充都基于TYPE-C,相对TYPE-C有个基础的了解,可以通过我们之前写得《USB TYPE-C是什么》。
而对于PD(Power Delivery),大家较为陌生,今天科普一下什么是USB-PD协议。
什么是USB PD3.0?
PD全称USB Power Delivery Specification。
是USB的标准化组织推出的一个快速充电的标准。这个快充标准已经运行了有几年的时间,目前已经到了3.0的版本,所以我们现在谈到的PD快充通常就是指PD 3.0。
湘凡扩展坞支持PD3.0 100W充电
USB-PD 协议的充电器输出是以 Type-C 输出的,这与我们常见的 USB-A 接口输出不同,但是这并不能单纯作为判别是否为支持 USB-PD 协议的充电器,有 Type-C 输出的,不一定是支持 USB-PD 协议充电器;支持 USB-PD 协议的充电器,一定是 Type-C 输出的。
另外,PD协议和PPS协议又是什么?
PD充电协议是USB-IF组织公布的功率传输协议,它可以使目前默认最大功率5V/2A的type-c接口提高到100W,同时谷歌宣布Android7.0以上的手机搭载的快充协议必须支持PD协议,意在统一快充市场。
PPS(Programmable Power Supply)可编程电源,属于USB PD3.0中支持的一种Power Supply类型,是一种使用USB PD协议输出的可以实现电压电流调节的电源。PPS规范整合了目前高压低电流、低压大电流两种充电模式。另外,PPS规范将电压调幅降低到为20mV一档,仅为QC3.0标准的十分之一,电压调节更为精准。
如今支持快充的手机越来越多,但这当中主要分为两大解决方案
高压低电流快充
常见有高通QuickCharge、联发科PEP、华为FCP等。
低压大电流快充
OPPO的VOOC以及华为的SuperCharge。
众所周知,P=UI,提升充电功率是增大电流或者电压,或者两者都增大。但电压与电流都不能无限制地随意增大,因为两者都会带来手机明显的发热。
Type-C接口默认最大支持5V/3A,但在实现了USBPD协议以后,能够使输出功率最大支持到100W。
很多人可能去想, USB-PD 协议与以往的 MTK 的 PE+ 、高通的 QC 4+、 OPPO 的 VOOC(DASH)、华为的 FCP (穿着马甲的 QC 2.0 )以及 SCP 等等我们耳熟能详的各家快充技术有什么区别,而有这样的想法就实属是错了,需要明白的是,暂且我们可以认为这些七零八乱的协议是 USB-PD 协议的子集,而 USB-PD 之所以在现在大范围获得设备支持就是因为他将标准进行了统一化,使得在未来为数码电子设备充电时不需要必须使用厂家「专属」充电器材才能为设备快速充电,统一所有的低功率电子设备接口,让我们在未来第一设备充电时更加便捷。
总结:USB-PD 协议与其它厂家的快充协议并不是同等的关系,而是包含与被包含的关系。在 USB-IF 发布的 PPS (快速充电技术规范)里, USB-PD 3.0 协议已经包含了高通 QC 3.0 与 4.0 ,华为的 SCP 与 FCP , MTK 的 PE3.0 与 PE2.0 ,还有 OPPO 的 VOOC 。
说到这里
顺带简单科普下当红辣子鸡GaN方案
GaN”中文名“氮化镓”,是一种新型半导体材料,它具有禁带宽度大、热导率高、耐高温、抗辐射、耐酸碱、高强度和高硬度等特性,在早期广泛运用于新能源汽车、轨道交通、智能电网、半导体照明、新一代移动通信,被誉为第三代半导体材料。随着技术突破成本得到控制,目前氮化镓还被广泛运用到消费类电子等领域,充电器便是其中一项。
GaN电力电子器件具有高开关频率、高能量密度和高能量转换效率的特点,能够使GaN PD快充实现更高功率、更小体积和更高转化效率,对于消费者而言能更加方便携带以及充电更快,将成为充电器升级的重要方向。
ANKER GaN充电器
市场中现在使用的普遍是PD3.0了,那他相对于PD2.0有什么进步呢?
增加了对设备内置电池特性更为详细的描述。
能够让连接双方,更清楚对方的电源状况,从而协调好双方的供电策略。对于利用USB-PD协议组建低压智能供电网络来说,极为重要。可以协调在各种电源状况下的供电拓扑结构。
增加了通过PD通信进行设备软硬件版本识别和软件更新的功能。
让设备的兼容性变得更加优秀,所有的TYPE-C厂商都可以把自己的最新固件版本发布到互联网上,这样就可以通过PC以及手机等,对非联网的外围配件进行及时更新了。
增加了数字证书及数字签名功能。
PD3.0最重要的功能。可以让所有的TYPE-C产品必须获得USB-IF组织使用私有密钥签发的数字证书才能畅行无阻。无证书的产品,则可能不被其他厂商的TYPE-C产品所接受。这项功能有非常积极的意义,可以避免不合格的TYPE-C接口设备,因为品质问题而伤害正常的设备。
PD3.0向下兼容PD2.0。其次,从硬件层面来说PD3.0与PD2.0完全兼容,产品升级无需进行硬件改动,只需在线软件升级。
为什么要发展USB-PD呢?并使用 Type-C 的接口作为输出?
因为 USB Type-C 具有普通我们常见的 USB-A 接口不具有的新特性。
例如:支持正反插入、支持更强电力传输(最大功率100W)、更快传输速度(最高10Gbps)等。
而 USB-PD 快充协议,无疑使用它作为输出接口最为重要的就是最大功率 100W 这个特性,虽说 USB3.1 下的 USB-A 也可以做到,但尺寸却又过大。相对而言, Type-C 接口就成为符合时代主流,在当今电子设备越来越轻薄这一要求的不二之选。
USB-PD 协议的可行度与通用度是未来的趋势
毫无疑问,PD3.0的普及对用户来说都是一件好事,如今五花八门的快充技术都由厂商自行研发,实现快充的条件苛刻,手机、充电器、数据线缺一不可。PD3.0的普及则可以摆脱这一窘境,所有不同品牌的手机、不同品牌的快充充电器与数据线都将实现通用。
不管是笔记本还是手机,乃至于 100W 以下的数码电子设备都可以支持。可以说这已经决定了未来的充电模式方向了。
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