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USB Type-C 240W: all'avanguardia nel futuro dell'alimentazione!
2022-03-17 255


prima

Importante aggiornamento dello standard di ricarica rapida USB PD.



Di recente, l'organizzazione USB-IF, responsabile degli standard per il bus seriale universale (USB), ha annunciato la revisione della specifica del protocollo USB PD 3.1, aumentando la potenza massima supportata dalla porta USB Type-C da 100 W (20 V, 5 A) a 240 W (48 V, 5 A).


Allo stesso tempo, la specifica USB Type-C è stata aggiornata alla versione 2.1 per definire i requisiti per i cavi da 240 W, al fine di soddisfare le esigenze applicative di una maggiore potenza di ricarica. Si tratta di una revisione importante apportata dall'organizzazione per gli standard USB alle caratteristiche meccaniche ed elettroniche dell'interfaccia USB-C rispetto alla specifica USB Type-C 2.0 dell'agosto 2019.



Nella versione 2.1 dello standard per cavi e interfacce USB Type-C, aggiornata dall'organizzazione USB-IF, la potenza di ricarica può raggiungere i 240 W, denominata Extended Power Range, ovvero più del doppio del massimo attuale di 100 W. Tuttavia, per supportare la ricarica rapida a 240 W (PD), è necessario un nuovo cavo USB-C.



Il nuovo protocollo USB PD impone un protocollo di ricarica più rigoroso, soprattutto per i prodotti nella gamma di potenza compresa tra 100 e 240 W (potenza relativamente bassa).

Nuove caratteristiche della specifica del protocollo USB PD 3.1:


1) Vengono aggiunte tre nuove tensioni fisse:

  • Tensione di 28 V, utilizzata per potenze superiori a 100 W;
  • Tensione di 36 V, da utilizzare per potenze superiori a 140 W.
  • Tensione di 48 V, da utilizzare per potenze superiori a 180 W.

Oltre alle tensioni fisse precedentemente definite di 5V, 9V, 15V e 20V.

2) Una nuova modalità di tensione regolabile

Disponibile con tensioni da 15 V a una delle tre tensioni massime (28 V, 36 V o 48 V) a seconda della potenza disponibile.


due

Ampia gamma di applicazioni, tutto può essere caricato



Lo standard USB PD3.1 ha spinto il settore degli alimentatori nell'era del "tutto può essere caricato", rendendo lo standard di ricarica rapida USB PD sempre più ampiamente applicabile.

Fonte immagine: Charging Head Network

Ad esempio, per dispositivi come laptop e monitor da gioco, la maggior parte delle tensioni di carica è inferiore a 20 V. Quando si applica lo standard di ricarica rapida USB PD3.1, è sufficiente aggiungere un circuito di riduzione di tensione all'ingresso del computer per soddisfare i requisiti di ricarica ad alta potenza superiori a 100 W.

Per dispositivi con batterie agli ioni di litio a più fili, come utensili elettrici, biciclette elettriche e alimentatori industriali o apparecchiature che richiedono un'alimentazione ad alta tensione, grazie alle caratteristiche di alta tensione del pacco batterie a più fili, è possibile adattarlo direttamente tramite la tensione dell'intervallo di potenza esteso di USB PD3.1.

Lo standard USB PD3.1 migliora ulteriormente la versatilità dello standard di ricarica rapida USB PD. La gamma di tensione e potenza copre laptop, monitor, utensili elettrici, alimentatori industriali, server e altri prodotti, realizzando davvero il concetto di "tutto può essere caricato". Allo stesso tempo, porterà anche a una situazione di uniformità dell'interfaccia USB Type-C. I punti di forza dell'interfaccia USB Type-C sono il design più sottile, la maggiore velocità di trasmissione e la trasmissione di potenza più potente.


Grazie all'interfaccia USB Type-C, che integra diverse funzioni come dati, alimentazione, video, audio e rete, è ampiamente utilizzata in dispositivi hardware intelligenti come smartphone, tablet, laptop, computer desktop e monitor, nonché in caricabatterie, hard disk portatili, cuffie, chiavette USB, power bank, cavi dati, fotocamere, rasoi e molti altri accessori.

Lo standard USB PD3.1 amplierà ulteriormente l'applicazione delle interfacce USB Type-C in monitor, server, utensili elettrici, alimentatori POE di sicurezza, motori a corrente continua e altri settori.

tre

Ricarica rapida QC e ricarica rapida PD



Attualmente esistono due principali tecnologie di ricarica rapida: la ricarica rapida QC, guidata da Qualcomm, e la ricarica rapida PD.


la tecnologia

Ricarica rapida (QC)

Alimentazione USB (PD)

Sviluppatore

Qualcomm

Alleanza degli sviluppatori USB

LogoLOGO

 

 

Versione storica

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

DP 1.0/2.0/3.0/3.1

Potenza massima di uscita

100W

240W

Protocollo di comunicazione

Quick Charge

Compatibile con USB PD 3.0

USB PD

Note:

Se il caricabatterie supporta la tecnologia di ricarica rapida QC e ha ottenuto la relativa certificazione, il suo logo sarà visibile sulla custodia.

Fintanto che si ottiene la certificazione USB-PD, sarà possibile visualizzare il logo corrispondente.


Ricarica rapida QC


Quick Charge™ (QC) è una tecnologia di ricarica rapida sviluppata da Qualcomm. Qualsiasi telefono Android dotato del chip di sistema Xiaomi Snapdragon può utilizzare questa tecnologia di ricarica rapida. Oltre a supportare una varietà di telefoni cellulari con processori Xiaomi Snapdragon, supporta anche alcuni processori di altre marche.


la tecnologia
Tensione
corrente
Potenza massima Data di rilascio
QC1.0
5V 2A 10W 2013
QC2.0  5 V, 9 V, 12 V 2A, 1.67A  18W 2014
QC3.0 Da 3.6 V a 20 V, incremento dinamico di 200 mV 2.5A o 4.6A 22W 2015
QC4.0 5 V, 9 V 3A
4.7A ~ 5.6A

28W
2016
CQ4.0+  5 V, 9 V (USB-PD)

Da 3V a 5.9V o da 3 a 11V con incrementi di 20mV (con alimentatore programmabile USB-PD 3.0)

Da 3.6 V a 20 V, con incrementi di 200 mV (caricabatterie rapido)
3A (USB-PD)
2.5 A o 4.6 A (QC)
28W 2017
QC5 5V、9V、12V、15V、20V 3A、5A或>5A >45W 2020

Ricarica rapida USB PD


Si tratta di una specifica di ricarica rapida sviluppata dall'organizzazione USB-IF. Questa specifica consente di raggiungere tensioni e correnti più elevate, erogare una potenza fino a 240 W e invertire liberamente la direzione di erogazione della potenza.


Dalla storia dello sviluppo dello standard di ricarica USB si evince che, prima del rilascio dello standard di ricarica rapida USB PD, la maggior parte dei dispositivi veniva caricata tramite il protocollo BC1.2, con una potenza di ricarica di soli 7.5 W e un ambito di utilizzo limitato a telefoni cellulari, fotocamere digitali e altri prodotti. Anche per caricare telefoni con funzionalità avanzate e batterie di capacità estremamente ridotta, la ricarica completa richiedeva solitamente 2-3 ore.

Fino al rilascio della specifica USB PD2.0, l'interfaccia USB-C era considerata standard e si raggiungeva una potenza massima di ricarica rapida di 100 W. Il campo di applicazione si è esteso dai tradizionali telefoni cellulari a smartphone, laptop, alcuni monitor e altri settori di prodotto.Dobbiamo però ammettere che la potenza di 100W di cui andavamo fieri 7 anni fa è ora diventata un limite che ostacola lo sviluppo della ricarica rapida USB PD.

Il lancio dello standard USB PD3.1 non solo ha innalzato la tensione di ricarica a 48 V, ma ha anche aumentato la potenza di uscita a 240 W, ampliando così il campo di applicazione dello standard di ricarica rapida USB PD.

Quattro

Riassumere



L'attuale potenza massima in uscita dell'USB-C è di 100 W. Nel settore dei notebook, 100 W sono sufficienti solo per la maggior parte dei dispositivi sottili e leggeri. Sebbene alcuni notebook da gioco ad alte prestazioni supportino il protocollo PD, possono essere utilizzati solo per la ricarica. 100 W sono ben lontani dal soddisfare il consumo energetico di scheda grafica e CPU. Con l'aggiornamento a 240 W, la potenza sarà in grado di soddisfare le esigenze di ricarica della maggior parte dei notebook. Ciò significa che in futuro sarà possibile utilizzare un unico caricabatterie per ricaricare smartphone, tablet e notebook, migliorando notevolmente la portabilità. Pertanto, prevediamo che il nuovo standard Type-C accelererà la sua diffusione. Tuttavia, secondo le nuove specifiche, gli utenti avranno bisogno di un nuovo alimentatore USB e di un nuovo cavo USB Type-C per raggiungere la potenza di ricarica di 240 W. L'USB-IF ha dichiarato che "tutti i nuovi cavi EPR devono presentare marcature ben visibili". Per soddisfare lo standard di 240 W, un cavo USB Type-C deve supportare una tensione e una corrente di 5 A e 50 V. Pertanto, il nuovo standard guiderà anche l'aggiornamento dell'intera catena di fornitura del settore della ricarica. Seguiremo con attenzione lo sviluppo del nuovo standard e vi invitiamo a seguirci sul nostro account WeChat per rimanere aggiornati sulle ultime novità in materia di alimentazione.



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