منفذ USB من النوع C بقوة 240 واط: يقود مستقبل الطاقة!

الصفحة الرئيسية أخبار الأخبار الصناعية منفذ USB من النوع C بقوة 240 واط: يقود مستقبل الطاقة!

2022-03-17 254

صورة واحدة؟

تحديث رئيسي لمعيار الشحن السريع USB PD

أعلنت منظمة معايير ناقل التسلسل العالمي (USB) USB-IF مؤخرًا عن مراجعة مواصفات بروتوكول USB PD 3.1، مما يزيد من الطاقة القصوى لـ USB Type-C من 100 واط (20 فولت، 5 أمبير) إلى 240 واط (48 فولت، 5 أمبير).

في الوقت نفسه، تم تحديث مواصفات USB Type-C إلى الإصدار 2.1 لتحديد متطلبات كابلات 240 واط لتلبية احتياجات التطبيقات التي تتطلب طاقة شحن أكبر. يُعد هذا تعديلًا جوهريًا أجرته منظمة معايير USB على الخصائص الميكانيكية والإلكترونية لواجهة USB-C منذ إصدار مواصفات USB Type-C 2.0 في أغسطس 2019.

في الإصدار 2.1 من معيار كابل وواجهة USB Type-C المُحدَّث من قِبَل منظمة USB-IF، تصل طاقة الشحن إلى 240 واط، ويُطلق عليها اسم "نطاق الطاقة المُمتد"، أي أكثر من ضعف الحد الأقصى الحالي البالغ 100 واط. مع ذلك، يتطلب دعم تقنية الشحن السريع PD بقدرة 240 واط استخدام كابل USB-C جديد.

ينص بروتوكول USB PD الجديد على بروتوكول شحن أكثر صرامة، خاصة بالنسبة للمنتجات التي تتراوح قدرتها بين 100 و 240 واط (طاقة منخفضة نسبيًا).

الميزات الجديدة لمواصفات بروتوكول USB PD 3.1:

1) تمت إضافة ثلاثة فولتات ثابتة جديدة:

جهد 28 فولت، يستخدم لأكثر من 100 واط؛
جهد 36 فولت، يُستخدم فوق 140 واط
جهد 48 فولت، يُستخدم فوق 180 واط

بالإضافة إلى الفولتيات الثابتة المحددة مسبقًا وهي 5 فولت، و9 فولت، و15 فولت، و20 فولت.

2) وضع الجهد الجديد القابل للتعديل

متوفر من 15 فولت إلى واحد من ثلاثة فولتات قصوى (28 فولت، 36 فولت أو 48 فولت) حسب الطاقة المتاحة.

اثنان

نطاق واسع من التطبيقات، كل شيء قابل للشحن

لقد دفع معيار USB PD3.1 صناعة إمدادات الطاقة إلى عصر "يمكن شحن كل شيء"، مما جعل معيار الشحن السريع USB PD أكثر قابلية للتطبيق على نطاق واسع.

مصدر الصورة: شبكة شحن الرأس

على سبيل المثال، بالنسبة لأجهزة مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة المخصصة للألعاب والشاشات، فإن معظم جهود الشحن تقل عن 20 فولت. عند تطبيق معيار الشحن السريع USB PD3.1، ما عليك سوى إضافة دائرة خفض الجهد إلى طرف إدخال الكمبيوتر لتلبية متطلبات الشحن عالية الطاقة التي تزيد عن 100 واط.

بالنسبة لمعدات بطاريات الليثيوم أيون متعددة السلاسل مثل الأدوات الكهربائية والدراجات الكهربائية ومصادر الطاقة الصناعية أو المعدات التي تتطلب مصدر طاقة عالي الجهد، ونظرًا لخصائص الجهد العالي لحزمة البطاريات متعددة السلاسل، يمكن تكييفها مباشرة من خلال جهد نطاق الطاقة الممتد لـ USB PD3.1.

يُعزز معيار USB PD3.1 من تعدد استخدامات تقنية الشحن السريع USB PD. إذ يغطي نطاق الجهد والطاقة أجهزة الكمبيوتر المحمولة، والشاشات، والأدوات الكهربائية، ووحدات التزويد بالطاقة الصناعية، والخوادم، وغيرها من المنتجات، محققًا بذلك إمكانية شحن جميع الأجهزة. كما يُسهم هذا المعيار في توحيد واجهة USB Type-C، التي تتميز بتصميمها النحيف، وسرعة نقل البيانات العالية، وكفاءة نقل الطاقة الفائقة.

بفضل واجهة USB Type-C التي تدمج وظائف متنوعة مثل البيانات والطاقة والفيديو والصوت والشبكة، فقد تم استخدامها على نطاق واسع في الأجهزة الذكية مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المكتبية والشاشات، بالإضافة إلى الشواحن ومحركات الأقراص الصلبة المحمولة وسماعات الرأس وأقراص U ومصادر الطاقة المحمولة وكابلات البيانات والكاميرات وشفرات الحلاقة والعديد من الملحقات الأخرى.

سيعمل معيار USB PD3.1 على توسيع نطاق استخدام واجهات USB Type-C في الشاشات والخوادم والأدوات الكهربائية ومصادر الطاقة الأمنية بتقنية PoE ومحركات التيار المستمر وغيرها من المجالات.

ثلاثة

الشحن السريع بتقنية QC والشحن السريع بتقنية PD

يوجد حاليًا نوعان رئيسيان من الشحن السريع، أحدهما هو الشحن السريع QC بقيادة شركة كوالكوم، والآخر هو الشحن السريع PD.

التكنلوجيا	الشحن السريع (QC)	توصيل طاقة USB (PD)
المطور	كوالكوم	تحالف مطوري USB
شعار
النسخة التاريخية	QC 1.0/2.0/3.0/4/4+/5	بي دي 1.0/2.0/3.0/3.1
انتاج الطاقة القصوى	100W	240W
بروتوكول الاتصالات	المسؤول سريع متوافق مع USB PD 3.0	USB PD
ملاحظات	طالما أن الشاحن يدعم تقنية الشحن السريع QC وحصل على شهادة، يمكن رؤية شعاره على الغلاف.	طالما أنك تحصل على شهادة USB-PD، يمكنك رؤية الشعار المقابل.

الشحن السريع QC

تقنية الشحن السريع (QC) هي تقنية شحن سريع طورتها شركة كوالكوم. يمكن لأي هاتف يعمل بنظام أندرويد ومزود بشريحة نظام سنابدراغون من كوالكوم استخدام هذه التقنية. بالإضافة إلى دعمها لمجموعة متنوعة من الهواتف المحمولة التي تستخدم معالجات سنابدراغون، فإنها تدعم أيضًا بعض المعالجات من علامات تجارية أخرى.

التكنلوجيا	الجهد االكهربى	تيار	أقصى قدر من السلطة	تاريخ النشر
QC1.0	5V	2A	10W	2013
QC2.0	5 فولت، 9 فولت، 12 فولت	2A، 1.67A	18W	2014
QC3.0	3.6 فولت إلى 20 فولت، زيادة ديناميكية 200 مللي فولت	2.5A أو 4.6A	22W	2015
QC4.0	5 فولت ， 9 فولت	3A 4.7A ~ 5.6A	28W	2016
QC4.0 +	5 فولت، 9 فولت (USB-PD) من 3 فولت إلى 5.9 فولت أو من 3 إلى 11 فولت بزيادات قدرها 20 مللي فولت (مع مصدر طاقة قابل للبرمجة USB-PD 3.0) من 3.6 فولت إلى 20 فولت، بزيادات قدرها 200 مللي فولت (شاحن QC)	3A (USB-PD) 2.5 أمبير أو 4.6 أمبير (QC)	28W	2017
QC5	5V、9V、12V、15V、20V	3A، 5A أو> 5A	>45W	2020

USB PD شحن سريع

هي مواصفات شحن سريع طورتها منظمة USB-IF. تتيح هذه المواصفات إمكانية تحقيق جهد وتيار أعلى، وتوصيل طاقة تصل إلى 240 واط، كما يمكنها تغيير اتجاه توصيل الطاقة بحرية.

يتضح من تاريخ تطور معيار شحن USB أنه قبل إصدار معيار الشحن السريع USB PD، كانت معظم الأجهزة تُشحن عبر بروتوكول BC1.2، بقدرة شحن لا تتجاوز 7.5 واط، وكان نطاق استخدامه مقتصراً على الهواتف المحمولة والكاميرات الرقمية وغيرها من المنتجات. وحتى عند استخدامه لشحن الهواتف ذات السعة البطارية المنخفضة للغاية، كان يستغرق الأمر عادةً من ساعتين إلى ثلاث ساعات لإتمام الشحن.

قبل إصدار مواصفات USB PD2.0، كان منفذ USB-C هو المنفذ القياسي، وكانت أقصى قدرة شحن سريع تصل إلى 100 واط. وقد توسع نطاق استخدامه من الهواتف التقليدية ليشمل الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وبعض الشاشات وغيرها من المنتجات.لكن علينا أن نعترف بأن قوة 100 واط التي كنا نفخر بها قبل 7 سنوات أصبحت الآن نقطة ضعف تحد من تطوير الشحن السريع USB PD.

لم يقتصر إطلاق معيار USB PD3.1 على رفع معيار جهد الشحن إلى 48 فولت فحسب، بل زاد أيضًا من طاقة الإخراج إلى 240 وات، مما وسّع نطاق تطبيق معيار الشحن السريع USB PD.

أربعة

تلخيص

تبلغ طاقة الإخراج القصوى الحالية لمنفذ USB-C 100 واط. في صناعة أجهزة الكمبيوتر المحمولة، تكفي هذه الطاقة لمعظم الأجهزة النحيفة والخفيفة. ورغم أن بعض أجهزة الكمبيوتر المحمولة المخصصة للألعاب عالية الأداء تدعم بروتوكول الشحن السريع (PD)، إلا أنها مخصصة للشحن فقط. ولا تكفي طاقة 100 واط لتلبية استهلاك الطاقة لبطاقة الرسومات والمعالج. بعد الترقية إلى 240 واط، ستلبي هذه الطاقة احتياجات الشحن لمعظم أجهزة الكمبيوتر المحمولة. هذا يعني أنه في المستقبل، سيُمكنك حمل شاحن واحد لشحن الهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، مما يُحسّن بشكل كبير من سهولة الحمل. لذلك، نتوقع أن يُسرّع معيار Type-C الجديد من انتشاره. مع ذلك، يتطلب الحصول على طاقة شحن 240 واط استخدام رأس شحن USB وكابل USB Type-C جديدين. وقد صرّح اتحاد USB-IF بأن "جميع كابلات EPR الجديدة يجب أن تحمل علامات واضحة على سطحها". ولتلبية معيار 240 واط، يجب أن يدعم كابل USB Type-C جهدًا وتيارًا 5 أمبير و50 فولت. لذا، سيساهم المعيار الجديد في تحديث سلسلة توريد مجال الشحن بأكملها. سنولي اهتمامًا بالغًا لتطوير هذا المعيار، وندعو الجميع لمتابعة حسابنا على WeChat للاطلاع على آخر مستجدات قطاع الطاقة.

تنويه: هذه المقالة مقتبسة من "حلول الاتصالات الصناعية الأساسية". لا تمثل هذه المقالة سوى وجهة نظر الكاتب الشخصية، ولا تعكس بالضرورة آراء شركة ساكو مايكرو أو قطاع الصناعة. يُسمح بإعادة نشرها ومشاركتها فقط لدعم حماية حقوق الملكية الفكرية. يُرجى ذكر المصدر الأصلي واسم الكاتب عند إعادة النشر. في حال وجود أي انتهاك، يُرجى التواصل معنا لحذفها.

فهم سوق أشباه الموصلات العالمي في مقال واحد

هجوم عام 2021 على سوق كربيد السيليكون المحلي!