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

augustus 05, 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 100 W naar 240 W en een maximale uitgangsspanning van 48 V ondersteunt, wat onmiddellijk de aandacht trok van het personeel van de kabel- en opladerindustrie.



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


 
Ontwikkelingsgeschiedenis van standaarden voor oplaadprotocollen
Tijd Protocol Standaarden Interface Specificaties opladen
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
Gemiddelde: 15-28V 5A, 15-36V 5A, 15-48V 5A
● De bovenstaande informatie is alleen ter referentie, de maker van het formulier: P-Shine Electronic Tech Ltd

















USB PD2.0

In augustus 2014 werd de USB PD2.0-snellaadstandaard uitgebracht, die niet alleen bepaalt dat de USB Type-C-interface de enige standaardinterface is, maar deze interface ook meer functies geeft, zoals opladen, gegevensoverdracht, audio-overdracht, enz. Op het gebied van opladen definieert USB PD2.0 uitgangen die 5V3A, 9V3A, 12V3A, 15V3A en 20V5A ondersteunen, en het maximale laadvermogen bereikt 100W.



Het was echter 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 USB PD-snelladen populair te maken. Deze situatie duurde voort tot 2015, toen Apple de eerste nieuwe MacBook in de branche uitbracht die was uitgerust met de USB PD2.0-snellaadstandaard, en USB PD-snelladen officieel populair begon te worden in consumentenelektronica.


USB PD3.0

In november 2015 luidde USB PD-snelladen een substantiële update in, waarmee het tijdperk van USB PD3.0-snelladen werd ingeluid. Vergeleken met USB PD2.0 heeft USB PD3.0 drie belangrijke wijzigingen: 1. Een meer gedetailleerde beschrijving van de kenmerken van de ingebouwde batterij van het apparaat toegevoegd; 2. De functie van identificatie van apparaatsoftware en hardwareversie en software-update via PD-communicatie toegevoegd; 3. En voegde een digitaal certificaat en een digitale handtekeningfunctie toe



Simpel gezegd, in termen van oplaadparameters zijn USB PD3.0 en USB PD2.0 niet veranderd, ze ondersteunen nog steeds 5V3A, 9V3A, 12V3A, 15V3A, 20V5A-output en het maximale vermogen is 100W. Deze update heeft de chaotische situatie van snellaadstandaarden op de markt voor mobiele telefoons echter niet verbeterd. Snellaadstandaarden zijn nog steeds onafhankelijk en niet compatibel met elkaar.

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


USB PD3.0 absorbeerde de essentie van snel opladen op dat moment en integreerde het opnieuw in een "grote en uitgebreide" snellaadoplossing om de eenwording van snellaadstandaarden voor mobiele telefoons te bereiken. De oplader die PPS-technologie ondersteunt, realiseert snel opladen. Throwback naar de tijd dat er één oplader was voor alle telefoons. 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 gesplitste situatie van snellaadprotocollen op de markt voor mobiele telefoons te veranderen, heeft de USB-IF Association in februari 2017 een belangrijke update van de USB PD3.0-standaard uitgebracht, waarbij programmeerbaar vermogen PPS is toegevoegd op basis van de USB PD3.0-standaard.



PPS is een type voeding dat wordt ondersteund door USB PD3.0. Het is een voedingsuitgang met behulp van het USB PD-protocol, dat spannings- en stroomaanpassing kan realiseren. De PPS-specificatie integreert twee oplaadmodi: hoge spanning en lage stroom, en lage spanning en hoge stroom. De modulatie van de spanningsamplitude wordt teruggebracht tot 20 mV, wat op dat moment slechts een tiende is van de QC3.0-standaard, dus de aanpassing is nauwkeuriger.

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 hoog aandeel in het kamp van mobiele Android-telefoons. Met de ingebouwde laadpomp van de mobiele telefoon kan deze snel efficiënt en krachtig worden opgeladen. Er worden modellen van Xiaomi, Samsung, Meizu en andere merken gebruikt.


USB PD3.1

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



De USB PD3.1-specificatie voor snelladen verdeelt het vermogen in twee bereiken: standaardvermogen (SPR) en uitgebreid vermogen (EPR). Onder hen is het standaard vermogensbereik de huidige reguliere USB PD3.0 PPS-snellaadstandaard op de markt, het maximale laadvermogen blijft ongewijzigd 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 aan het uitgebreide vermogensbereik, namelijk 15V-28V 5A, 15V-36V 5A en 15V-48V 5A. De minimale amplitude van de spanningsregeling van AVS is 0.1 V en de constante vermogensbegrenzingsmodus op basis van PDP wordt nog steeds gebruikt.


Samenvatten

Het is bijna tien jaar geleden dat de USB PD-snellaadstandaard werd ontwikkeld. 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 bijgewerkt op het gebied van protocolidentificatiefuncties en de oplaadspecificaties zijn niet gewijzigd.

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 markt voor mobiele Android-telefoons.


USB PD3.1 is voornamelijk bedoeld om het toepassingsgebied 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 beveiliging Poe-voeding, waarmee de visie van "alles kan worden opgeladen" wordt gerealiseerd.