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USB Typ-C 240W: Wegweisend für die Zukunft der Stromversorgung!
2022-03-17 255


dank One

Wichtige Aktualisierung des USB-PD-Schnellladestandards



Kürzlich gab die Organisation USB-IF, die für die Standardisierung des Universal Serial Bus (USB) verantwortlich ist, die Überarbeitung der USB PD-Protokollspezifikation 3.1 bekannt und erhöhte damit die maximale Leistung von USB Typ-C von 100 W (20 V, 5 A) auf 240 W (48 V, 5 A).


Gleichzeitig wurde die USB-Typ-C-Spezifikation auf Version 2.1 aktualisiert, um die Anforderungen an 240-W-Kabel für Anwendungen mit höherem Ladebedarf zu definieren. Dies ist eine bedeutende Überarbeitung der mechanischen und elektronischen Eigenschaften der USB-C-Schnittstelle durch die USB-Standardisierungsorganisation seit der USB-Typ-C-2.0-Spezifikation vom August 2019.



In der von der USB-IF-Organisation aktualisierten Version 2.1 des USB-Typ-C-Kabels und -Schnittstellenstandards kann die Ladeleistung bis zu 240 W erreichen (erweiterter Leistungsbereich), was mehr als dem Doppelten des bisherigen Maximums von 100 W entspricht. Für die Unterstützung von 240 W PD ist jedoch ein neues USB-C-Kabel erforderlich.



Das neue USB-PD-Protokoll sieht ein strengeres Ladeprotokoll vor, insbesondere für Produkte im Leistungsbereich von 100 bis 240 W (vergleichsweise geringere Leistung).

Neue Funktionen der USB-PD-Protokoll-3.1-Spezifikation:


1) Drei neue Festspannungen werden hinzugefügt:

  • 28 V Spannung, verwendet für Leistungen über 100 W;
  • 36 V Spannung, verwendet ab 140 W
  • 48 V Spannung, verwendet ab 180 W

Zuzüglich der zuvor festgelegten festen Spannungen von 5 V, 9 V, 15 V und 20 V.

2) Ein neuer einstellbarer Spannungsmodus

Verfügbar von 15 V bis zu einer von drei Maximalspannungen (28 V, 36 V oder 48 V) je nach verfügbarer Leistung.


XNUMX

Breites Anwendungsspektrum, alles kann aufgeladen werden



Der USB PD3.1-Standard hat die Stromversorgungsindustrie in die Ära „Alles kann geladen werden“ katapultiert und den USB PD-Schnellladestandard immer breiter anwendbar gemacht.

Bildquelle: Charging Head Network

Bei Geräten wie Gaming-Laptops und Monitoren liegen die Ladespannungen meist unter 20 V. Um die Anforderungen für das Laden mit hoher Leistung von über 100 W zu erfüllen, muss lediglich ein Abwärtswandler am Computereingang hinzugefügt werden.

Bei Geräten mit mehreren Lithium-Ionen-Akkus, wie z. B. Elektrowerkzeugen, Elektrofahrrädern und industriellen Stromversorgungen oder Geräten, die eine Hochspannungsversorgung benötigen, kann aufgrund der Hochspannungseigenschaften des Mehrstrang-Akkupacks die Spannung direkt über den erweiterten Leistungsbereich von USB PD3.1 angepasst werden.

Der USB-PD-3.1-Standard erweitert die Einsatzmöglichkeiten des USB-PD-Schnellladestandards. Der Spannungs- und Leistungsbereich deckt Laptops, Monitore, Elektrowerkzeuge, industrielle Netzteile, Server und weitere Produkte ab und ermöglicht so das Laden nahezu aller Geräte. Gleichzeitig wird er die Vereinheitlichung der USB-Typ-C-Schnittstelle vorantreiben. Zu den Stärken der USB-Typ-C-Schnittstelle zählen ihr schlankeres Design, die höhere Übertragungsgeschwindigkeit und die gesteigerte Leistungsfähigkeit.


Dank der USB-Typ-C-Schnittstelle, die verschiedene Funktionen wie Daten, Strom, Video, Audio und Netzwerk integriert, wird sie in intelligenten Hardwaregeräten wie Smartphones, Tablets, Laptops, Desktop-Computern und Monitoren sowie Ladegeräten, mobilen Festplatten, Kopfhörern, USB-Sticks, mobilen Stromversorgungen, Datenkabeln, Kameras, Rasierern und vielen anderen Zubehörteilen weit verbreitet eingesetzt.

Der USB PD3.1-Standard wird die Anwendung von USB Typ-C-Schnittstellen in Monitoren, Servern, Elektrowerkzeugen, Sicherheits-PoE-Netzteilen, Gleichstrommotoren und anderen Bereichen weiter ausdehnen.

nach drei

QC-Schnellladung und PD-Schnellladung



Derzeit gibt es zwei gängige Schnellladeverfahren: das von Qualcomm entwickelte QC-Schnellladeverfahren und das PD-Schnellladeverfahren.


Technologie

Schnellladung (QC)

USB Power Delivery (PD)

Entwickler:in / Unternehmen

Qualcomm

USB Developers Alliance

LogoLOGO

 

 

Historische Version

QC 1.0/2.0/3.0/4/4+/5

PD 1.0/2.0/3.0/3.1

Maximale Ausgangsleistung

100W

240W

Kommunikationsprotokoll

Quick Charge

USB PD 3.0 kompatibel

USB PD

Hinweis

Sofern das Ladegerät die QC-Schnellladetechnologie unterstützt und zertifiziert ist, ist sein Logo auf dem Gehäuse zu sehen.

Sobald Sie die USB-PD-Zertifizierung erhalten haben, können Sie das entsprechende LOGO sehen.


QC-Schnellladung


Quick Charge (QC) ist eine von Qualcomm entwickelte Schnellladetechnologie. Jedes Android-Smartphone mit einem Snapdragon-Prozessor von Qualcomm kann diese Technologie nutzen. Neben einer Vielzahl von Mobiltelefonen mit Snapdragon-Prozessoren unterstützt sie auch einige Prozessoren anderer Hersteller.


Technologie
Stromspannung
Strom
Maximaler Erscheinungstermin
QC1.0
5V 2A 10W 2013
QC2.0  5V, 9V, 12V 2A、1.67A  18W 2014
QC3.0 3.6 V bis 20 V, 200 mV dynamisches Inkrement 2.5A oder 4.6A 22W 2015
QC4.0 5 V, 9 V 3A
4.7A ~ 5.6A

28W
2016
QC4.0+  5V, 9V (USB-PD)

3 V bis 5.9 V oder 3 V bis 11 V in 20-mV-Schritten (mit programmierbarem USB-PD 3.0-Netzteil)

3.6 V bis 20 V, in 200-mV-Schritten (QC-Ladegerät)
3A (USB-PD)
2.5 A oder 4.6 A (QC)
28W 2017
QC5 5V、9V、12V、15V、20V 3A, 5A oder 5A >45W 2020

USB-PD-Schnellladung


Es handelt sich um eine Schnellladespezifikation, die von der USB-IF-Organisation entwickelt wurde. Diese Spezifikation ermöglicht höhere Spannungen und Ströme, liefert eine Leistung von bis zu 240 W und erlaubt die freie Wahl der Stromrichtung.


Die Entwicklungsgeschichte des USB-Ladestandards zeigt, dass vor der Einführung des USB-PD-Schnellladestandards die meisten Geräte über das BC1.2-Protokoll geladen wurden. Die Ladeleistung betrug lediglich 7.5 W, und der Anwendungsbereich beschränkte sich auf Mobiltelefone, Digitalkameras und ähnliche Produkte. Selbst das Laden von funktionsfähigen Handys mit extrem geringer Akkukapazität dauerte in der Regel 2–3 Stunden.

Bis zur Veröffentlichung der USB-PD-2.0-Spezifikation galt USB-C als Standardschnittstelle und ermöglichte eine maximale Schnellladeleistung von 100 W. Der Anwendungsbereich erweiterte sich von herkömmlichen Mobiltelefonen auf Smartphones, Laptops, einige Monitore und weitere Produktbereiche.Wir müssen jedoch zugeben, dass die 100-Watt-Leistung, auf die wir vor 7 Jahren noch stolz waren, mittlerweile zu einem Mangel geworden ist, der die Entwicklung des USB-PD-Schnellladens einschränkt.

Mit der Einführung des USB PD3.1-Standards wurde nicht nur die Ladespannung auf 48 V angehoben, sondern auch die Ausgangsleistung auf 240 W erhöht, wodurch sich der Anwendungsbereich des USB PD-Schnellladestandards erweiterte.

Vier

Zusammenfassen



Die maximale Ausgangsleistung von USB-C beträgt derzeit 100 W. Im Notebook-Bereich reichen 100 W nur ​​für die meisten dünnen und leichten Notebooks aus. Obwohl einige leistungsstarke Gaming-Notebooks das PD-Protokoll unterstützen, können sie damit lediglich geladen werden. 100 W decken bei Weitem nicht den Stromverbrauch von Grafikkarte und CPU. Mit einem Upgrade auf 240 W wird der Ladebedarf der meisten Notebooks weitgehend gedeckt. Das bedeutet, dass man zukünftig nur noch ein Ladegerät für Mobiltelefone, Tablets und Notebooks benötigt, was die Mobilität deutlich verbessert. Daher gehen wir davon aus, dass der neue Typ-C-Standard seine Verbreitung beschleunigen wird. Um die 240-W-Ladeleistung zu erreichen, benötigen Nutzer gemäß den neuen Spezifikationen jedoch ein neues USB-Ladegerät und ein USB-Typ-C-Kabel. USB-IF gab an, dass „alle neuen EPR-Kabel deutlich gekennzeichnet sein müssen“. Um den 240-W-Standard zu erfüllen, muss ein USB-Typ-C-Kabel eine Spannung und einen Strom von 5 A bei 50 V unterstützen. Daher wird der neue Standard auch die Modernisierung der gesamten Lieferkette im Ladebereich vorantreiben. Wir werden die Entwicklung des neuen Standards aufmerksam verfolgen und laden Sie herzlich ein, unserer WeChat-ID zu folgen, um über die neuesten Entwicklungen im Bereich der Stromversorgung informiert zu bleiben.



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