Wat zijn de verschillen tussen USB PD3.1 en USB PD2.0 PD3.0?

5 aug 2022

Wat zijn de verschillen tussen USB PD3.1 en USB PD2.0?PD3.0?

Onlangs heeft de USB-IF Association de nieuwste USB PD3.1 snellaadstandaard uitgebracht, die het laadvermogen verhoogt van 100W naar 240W en een maximale spanningsoutput van 48V ondersteunt, wat direct de aandacht trok van personeel uit de kabel- en laadindustrie.



Letterlijk kan USB PD3.1 alleen worden beschouwd als een update van USB PD3.0, maar qua vermogen is het een kwalitatieve sprong. Dus, wat zijn de verschillen tussen USB PD3.1 en USB PD2.0 PD3.0?


 
Ontwikkelingsgeschiedenis van laadprotocolstandaarden
Tijd Protocolstandaarden Interface Laadspecificaties
2010 USB BC1.2 USB Type-A 5V 1.5A
2012.07 USB PD1.0 USB Type-A,
USB Type-B
N.v.t.
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
● De bovenstaande informatie is alleen ter referentie, de formuliermaker: P-Shine Electronic Tech Ltd

















USB PD2.0

De USB PD2.0 snellaadstandaard werd uitgebracht in augustus 2014, die niet alleen bepaalt dat de USB Type-C interface de enige standaardinterface is, maar deze interface ook meer functies geeft, zoals opladen, datatransmissie, audiotransmissie, enzovoort. Wat het opladen betreft, definieert USB PD2.0 uitgangen die 5V3A, 9V3A, 12V3A, 15V3A en 20V5A ondersteunen, en het maximale laadvermogen bereikt 100W.



Toch was het nog steeds het tijdperk waarin de Micro USB-interface populair was. De markt voor mobiele telefoons werd in feite gedomineerd door particuliere snellaadprotocollen zoals QC, AFC, FCP en PE. Het was moeilijk om snel opladen van USB PD populair te maken. Deze situatie bleef bestaan tot 2015, toen Apple de eerste nieuwe MacBook van de industrie uitbracht met de USB PD2.0 snellaadstandaard, en USB PD snelladen officieel populair begon te worden in consumentenelektronica.


USB PD3.0

In november 2015 bracht USB PD snelladen een aanzienlijke update in en ging het tijdperk van USB PD3.0 snelladen in. In vergelijking met USB PD2.0 heeft USB PD3.0 drie hoofdwijzigingen: 1. Een meer gedetailleerde beschrijving van de eigenschappen van de ingebouwde batterij van het apparaat toegevoegd; 2. Voegde de functie toe van apparaatsoftware, hardwareversie-identificatie en software-update via PD-communicatie; 3. En voegde digitale certificaat- en digitale handtekeningfuncties toe



Kort gezegd, qua laadparameters zijn USB PD3.0 en USB PD2.0 niet veranderd, ze ondersteunen nog steeds 5V3A, 9V3A, 12V3A, 15V3A, 20V5A uitgang, en het maximale vermogen is 100W. Deze update heeft echter de chaotische situatie van snellaadstandaarden op de mobiele telefoonmarkt niet verbeterd. Snellaadstandaarden zijn nog steeds onafhankelijk en onverenigbaar met elkaar.

De gangbare snellaadoplossingen in die tijd waren onder andere Qualcomm QC 4.0/3.0, MediaTek PE 3.0/2.0, OPPO VOOC, Huawei FCP/Supercharge, USB PD, enzovoort. Hoewel hetzelfde wordt gebruikt voor het snel opladen van batterijen van mobiele telefoons, zijn de principes verschillend. Bij het opladen van mobiele telefoons met verschillende merken opladers wordt snelladen vaak niet bereikt.


USB PD3.0 nam destijds de essentie van snelladen over en integreerde deze opnieuw in een "grote en uitgebreide" snellaadoplossing om de standaarden voor snel opladen van mobiele telefoons te verenigen. De oplader die PPS-technologie ondersteunt, realiseert snelladen. Terugblik op de tijd dat één oplader voor alle telefoons was. In de nieuwste Android 7.0 OEM-specificatie benadrukte Google dat voor mobiele telefoons die de USB-interface gebruiken, de snellaadtechnologie USB PD moet ondersteunen.



USB PD3.0 PPS

Om de splitsingssituatie van snellaadprotocollen op de mobiele telefoonmarkt te veranderen, bracht de USB-IF Association in februari 2017 een belangrijke update van de USB PD3.0-standaard uit, waarbij programmeerbare power PPS werd toegevoegd op basis van de USB PD3.0-standaard.



PPS is een type voeding die wordt ondersteund door USB PD3.0. Het is een voedingsuitgang die het USB PD-protocol gebruikt, waarmee spannings- en stroomaanpassing mogelijk is. De PPS-specificatie integreert twee oplaadmodi: hoge spanning en lage stroom, en lage spanning en hoge stroom. De spanningsamplitudemodulatie is teruggebracht tot 20mV, wat op dat moment slechts een tiende is van de QC3.0-standaard, waardoor de aanpassing nauwkeuriger is.

En de USB-IF Association heeft ook een consensus bereikt met Thiel Labs, met als doel de snellaadtechnologie te verenigen voor de PPS-snellaadstandaard. Op dit moment is PPS snelladen een snellaadstandaard geworden met een zeer groot aandeel in het Android-mobiele-kamp. Met de ingebouwde laadpomp van de mobiele telefoon kan hij hoog-efficiënt en krachtig snelladen bereiken. Modellen van Xiaomi, Samsung, Meizu en andere merken worden gebruikt.


USB PD3.1

USB PD3.1 is ook de snellaadstandaard die recent is uitgebracht door de USB-IF Association. De USB PD3.1 snellaadstandaard is eigenlijk een update gebaseerd op USB PD3.0 PPS snelladen.



De USB PD3.1 snellaadspecificatie verdeelt het vermogen in twee bereiken: standaardvermogen (SPR) en uitgebreid vermogen (EPR). Daaronder is het standaardvermogensbereik de huidige mainstream USB PD3.0 PPS snellaadstandaard op de markt, waarbij het maximale laadvermogen ongewijzigd blijft op 100W; terwijl de nieuw toegevoegde drie spanningen van 28V, 36V en 48V tot het uitgebreide vermogensbereik behoren, is de maximale uitgangsstroom die overeenkomt met de drie spanningen nog steeds 5A, maar het maximale uitgangsvermogen kan 240W bereiken.


Naast het toevoegen van drie sets vaste spanningen, voegt de USB PD3.1-standaard ook drie sets instelbare spanningen (AVS) toe in het uitgebreide vermogensbereik, namelijk 15V-28V 5A, 15V-36V 5A en 15V-48V 5A. De minimale spanningsregulatieamplitude van AVS is 0,1V, en de constante vermogensbegrenzingsmodus gebaseerd op PDP wordt nog steeds gebruikt.


Samenvatting

Het is bijna tien jaar geleden sinds de ontwikkeling van de USB PD snellaadstandaard. Onder hen is USB PD2.0 de snellaadstandaard voor echte massaproductie en commercieel gebruik, en het legt ook de basis voor de realisatie van USB PD snelladen. USB PD3.0 is meer gemoderniseerd qua protocolidentificatiefuncties en de laadspecificaties zijn niet veranderd.

De USB PD3.0 PPS snellaadstandaard voegt een programmeerbaar spanningsniveau toe, dat compatibel is met de meeste particuliere snellaadprotocollen. Het is de meest gebruikte snellaadstandaard geworden op de Android-markt voor mobiele telefoons.


USB PD3.1 is voornamelijk bedoeld om de toepassingsreikwijdte van de USB PD snellaadstandaard uit te breiden. Naast consumentenproducten zoals mobiele telefoons en laptops kan het ook worden gebruikt op het gebied van displays, servers, elektrisch gereedschap en beveiligings-Poe-voeding, waarmee de visie van "alles kan worden opgeladen" wordt gerealiseerd.