2014年,OPPO的“充電5分鐘通話2小時(shí)”,成為耳熟能詳?shù)慕?jīng)典廣告語。從那時(shí)起,快充這個概念正式的被大多數(shù)人所認(rèn)識。
快充在當(dāng)今的手機(jī)領(lǐng)域,早已不是稀罕功能。就連一直堅(jiān)持標(biāo)配五伏一安充電頭的蘋果也開始在iPhone 系列上標(biāo)配18W快充頭,足以看出快充已經(jīng)是一個剛需了。各大手機(jī)廠商每一次新的手機(jī)發(fā)布會,更是將新的快充技術(shù)作為手機(jī)重點(diǎn)功能宣傳。

圖片來自網(wǎng)絡(luò)
但是細(xì)心的伙伴也發(fā)現(xiàn)了,各家快充不僅功率不一樣,各種協(xié)議也有差別。這其中包括高通Quick Charge™(QC2.0/3.0/QC4+,Q5),聯(lián)發(fā)科技PumpExpress™Plus(PE+ 1.0/2.0)、三星自適應(yīng)快速充電(AFC)、華為快速充電協(xié)議(FCP)、華為超級充電協(xié)議(SCP)、OPPO的SuperVOOC2.0閃充協(xié)議、USB Power Delivery(USB PD 2.0, 3.0,PPS)等等。
這么多家的快充方案,分別需要對應(yīng)不同的快充協(xié)議。如果每家快充都不互相兼容,大家想一下,現(xiàn)在有二、三個手機(jī)的人比比皆是,這么多手機(jī),每個手機(jī)都需要配置不同的手機(jī)充電器,勢必會造成資源浪費(fèi)。
所以面對不同的手機(jī)快充方案,就需要一個整合。那么USB PD快充協(xié)議就是在這樣的背景下提出了一套比較完善的解決方案。
今天這篇文章就針對USB PD快充為大家簡單做個介紹,希望能幫助大家對USB PD快充有一定的認(rèn)識。
USB PD是USB的標(biāo)準(zhǔn)化組織USB-IF推出的一個快速充電的標(biāo)準(zhǔn),英文全稱為USB Power Delivery。經(jīng)過近10年時(shí)間的發(fā)展與更新,經(jīng)歷了多次標(biāo)志性的迭代由最初的1.0、2.0、3.0、PPS,發(fā)展到了現(xiàn)在的PD3.1,功率從最初的10W到現(xiàn)在的240W。
2012年7月,USB-IF發(fā)布了基于當(dāng)時(shí)普遍存在的USB-A和 USB-B接口的USB PD1.0 標(biāo)準(zhǔn),描繪了USB 3.0 和USB 2.0 接口最高可達(dá) 100W 供電能力的美好想象,但是直到 TYPE-C 接口的出現(xiàn),這一想象才開始成為現(xiàn)實(shí)。

市面上常見的幾種充電接口
2014年8月,USB-IF發(fā)布了具有革命性意義的TYPE-C 1.0接口標(biāo)準(zhǔn)和USB PD2.0 標(biāo)準(zhǔn)。不僅規(guī)定了USB Type-C接口為唯一的標(biāo)準(zhǔn)接口,而且還賦予了這個接口更多的功能,比如充電、數(shù)據(jù)傳輸、音頻傳輸?shù)取T诔潆姺矫鎁SB PD2.0定義了支持5V、9V、12V、15V、20V輸出,最大充電功率達(dá)到100W。
2015年底,USB-IF推出了USB PD3.0標(biāo)準(zhǔn)。USB PD3.0相對于USB PD2.0的變化主要有三方面:增加了對設(shè)備內(nèi)置電池特性更為詳細(xì)的描述;增加了通過PD通信進(jìn)行設(shè)備軟硬件版本識別和軟件更新的功能,以及增加了數(shù)字證書及數(shù)字簽名功能。從充電參數(shù)上來看,USB PD3.0和USB PD2.0并沒有變化,依然是最大功率100W。但是,由于市面上的快充標(biāo)準(zhǔn)各不相同,快充市場群雄割據(jù)的局面也沒有明顯改善。
2017年2月,USB-IF組織發(fā)布了USB PD3.0標(biāo)準(zhǔn)的重要更新,在USB PD3.0標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上增加了可編程電源PPS(ProgrammablePower Supply),讓接口輸出電壓范圍從5V擴(kuò)展到3.0V~21V,電壓調(diào)幅為20mV一檔,調(diào)節(jié)更為精準(zhǔn)。這是一個很重要的改動,這一改動整合了目前高壓低電流、低壓大電流兩種充電模式。目前其已經(jīng)實(shí)現(xiàn)對高通QC3.0/4.0、聯(lián)發(fā)科PE 2.0/3.0、OPPO VOOC、華為SuperCharge等標(biāo)準(zhǔn)的收錄,意味著可以完美支持這四種快充方案。

基于PD3.0的PPS技術(shù)規(guī)范
并且USB-IF協(xié)會還與中國工信部的泰爾實(shí)驗(yàn)室達(dá)成了共識,未來將與國標(biāo)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。目前,PPS快充已經(jīng)成為安卓手機(jī)陣營占有率非常高的快充標(biāo)準(zhǔn),配合手機(jī)內(nèi)置電荷泵,可實(shí)現(xiàn)高效大功率快充,小米、三星、魅族等多個品牌的機(jī)型都在用。
2021年5月,USB-IF協(xié)會發(fā)布了最新的USB PD3.1快充標(biāo)準(zhǔn),這標(biāo)志著USB PD快充技術(shù)迎來了發(fā)展史 上的一次重大更新。USB PD3.1規(guī)范將原來的USB PD3.0內(nèi)容歸到標(biāo)準(zhǔn)功率范圍(Standard Power Range,簡稱SPR)里面,最大功率保持100W不變;同時(shí)增加了擴(kuò)展功率范圍(Extended Power Range,簡稱EPR),新增了28V、36V、48V三個拓展輸出電壓,最大功率由100W擴(kuò)展到240W。此外還在拓展功率范圍中增加了三組可調(diào)電壓檔(簡稱AVS,最小調(diào)壓不僅是0.1V),分別為15V-28V5A、15V-36V 5A以及15V-48V 5A。
USB PD3.1標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)大USB PD快充標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍,除了手機(jī)、筆電等消費(fèi)類產(chǎn)品外,還可用于儲能,顯示器、服務(wù)器、電動工具、安防POE供電等領(lǐng)域,未來將真正實(shí)現(xiàn)了“萬物皆可快充”。

蘋果首款140W PD3.1 氮化鎵(GaN)充電器
而作為行業(yè)的標(biāo)桿,蘋果在2021年10月19日也已經(jīng)發(fā)布了業(yè)界首款140W USB PD3.1氮化鎵快充電源,用行動證明了快充市場的未來發(fā)展方向。

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