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PD认证

USB PD 发展历程
2015年,苹果发布了第一台搭载USB-C接口并支持USB PD快充的笔记本电脑New MacBook。
 
2017年9月,苹果发布的iPhone X、iPhone 8/8 Plus三款手机将USB PD快充在手机端的应用带入一个新的高度。
 
2017年12月,骁龙技术峰会上,高通首次推出的QC4+充电器和车载充电器均兼容USB PD 3.0(PPS)快充协议,为后续搭载骁龙平台的手机的充电方式指明方向。
 
2018年7月,USB-IF协会成员已经突破1000家,获得认证的USB PD&Type-C产品超过数百款。
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USB PD定义
USB PD,全称USB-PowerDelivery,是由USB-IF协会制定的一种快速充电规范。USB PD通过USB电缆和连接器增加电力输送,扩展USB应用中的电缆总线供电能力。该规范可实现更高的电压和电流,输送的功率最高可达100W。USB PD不但可以为移动设备供电,还能给笔记本、显示器等直接供电,并且它可以实现双向充电,即可以自由的改变电力的输送方向。
USB-IF组织发布了USB PD 3.0的重要更新,正式推出旨在一统快速充电技术规范的PPS(Programmable Power Supply),并成功收编了高通的QC4.0。
 
USB PD 3.0标准,具有以下特点 :
1、充电功率提升,在现有USB标准上,提高电力传输能力到100W;
2、方向灵活,电力传输方向不固定,充电受电设备可以指定;
3、在多外设之间优化电力传输;
4、智能充电管理;
5、允许低功率充电;
目前,USB PD标准分10W、18W、36W、60W和100W五级“规格”,电压采用5V、12V和20V,电流为1.5A、 2A、3A和5A,如此灵活的配置,让各种电子设备都能通过一条USB线缆满足供电需求,不但可以为移动设备供电,甚至还能给笔记本、显示器直接供电,而且它还可以实现双向充电,两台电脑用USB线连接后可以互相充电。
USB-PD打破既有充电电压限制,笔记本电脑、平板制造商均可依产品需求设计不同的供电方案。然而,电子装置要导入新一代USB-PD规格,须采用新的缆线和连接器,并通过相关的安全性和协定测试。主要是考量USB升级至中大功率充电后,传统缆线无法完全满足USB-PD的电压/电流额定值,且对装置内部电路和用户使用安全将带来一定程度的影响,所以未来USB缆线和连接器均须增加ID接脚,以提升电路保护功能。
此外,USB-PD连接器还须向下相容,以支援现有的USB产品。支持电力输送的USB PD规范就将被设置为下一代新标准,这项技术很可能改变电子产品的使用方式,因为设备将不再需要接入独立的电源USB可以为设备接入数据的同时提供高达100W功率的电源,这比今天的USB供电能力还强10倍,且在电源传输转换的过程中更为高效,减少了发热导致的能源浪费。
对于电源供应解决方案业者而言,发展USB-PD的技术挑战还包括周边元件的选用,并须考量电力供应和消耗两个面向,因应5、12和20伏特电压或不同的电流规格,投入更多软硬体研发资源,以改良现有USB介面的5伏特VBus电源线,提高支援电压等级至12或20伏特。
USB PD的出现,将有机会统一100W电力以下的应用,且USB供电已逐渐融入生活。未来带笔记本电脑到各国都不再需要带变压器,只要带USB缆线,甚至可以内建可收缩的USB缆线,大大提升方便性。
同时未来的计算机都可能将USB-C作为唯一的接口标准,并逐步抛弃独立的HDMI、DVI或者是以太网接口。目前苹果新的电脑就已经全面更换USB-TYPE C的接口作为唯一的接口,而雷电接口也更新到了USB TYPE C。
所以未来USB的认证将会占据更大的市场空间份额。
 
USB PD充电策略,一共分为5个阶段。
第1阶段:
  设备电量为0%处于关机状态,这时插入PD充电器设备会检测是否支持最高电压协议,是的话会以最高电压进行充电。但绝大部分PD充电器并不具有机器的充电协议,也就是说这些副厂充电器在关机的时候只会以PDO1的方式进行充电,直至开机,当然这一段时间并不会很长只有几分钟。
第2阶段:
  充电自动开机后机器设备开始通讯并与PD握手,向充电器申请以全速大功率进行充电,直至电量达到50%。
第3阶段:
  随着设备电池电压升高饱和度提升,为了寿命考虑这时候开始持续降低输入,功率缓慢降低,此阶段电量百分比从50%~75%。
第4阶段:
  进入第④阶段变为功率恒定阶段,功率维持在5W左右,对应电量百分比为75%~88%。
第5阶段:
  充电进入尾声,继续维持PDO1 5V转为传统恒压(CV)方式充电,电流逐步减少直至充满。
 
USB PD申请流程
1)申请成为USB-IF会员,获取Vendor ID;
 
2)提交USB Power Brick Registration Form and checklist;
 
3)获取TID号,即TSETING ID;
 
4)提供Vendor Info File (VIF);
 
5)提交产品样品2个,进行符合性和兼容性测试(Communication Engine MOI,Deterministic MOI,QuadraMA & Others);
 
6)测试完成,上传报告,获取认证结果; 

 
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