พอร์ต USB Type-C 240W: ผู้นำแห่งอนาคตด้านพลังงาน!

หน้าแรก ข่าว ข่าวอุตสาหกรรม พอร์ต USB Type-C 240W: ผู้นำแห่งอนาคตด้านพลังงาน!

2022-03-17 255

หนึ่ง

มีการอัปเดตครั้งใหญ่สำหรับมาตรฐานการชาร์จเร็ว USB PD

เมื่อเร็วๆ นี้ องค์กรมาตรฐาน Universal Serial Bus (USB) อย่าง USB-IF ได้ประกาศแก้ไขข้อกำหนดโปรโตคอล USB PD 3.1 โดยเพิ่มกำลังไฟสูงสุดของ USB Type-C จาก 100W (20V, 5A) เป็น 240W (48V, 5A)

ในขณะเดียวกัน ข้อกำหนด USB Type-C ก็ได้รับการอัปเดตเป็นเวอร์ชัน 2.1 เพื่อกำหนดข้อกำหนดสำหรับสายเคเบิล 240W เพื่อตอบสนองความต้องการใช้งานที่ต้องการกำลังไฟชาร์จที่สูงขึ้น นี่เป็นการแก้ไขครั้งสำคัญที่องค์กรมาตรฐาน USB ได้ดำเนินการเกี่ยวกับคุณลักษณะทางกลและอิเล็กทรอนิกส์ของอินเทอร์เฟซ USB-C นับตั้งแต่ข้อกำหนด USB Type-C 2.0 ในเดือนสิงหาคม 2019

ในเวอร์ชัน 2.1 ของมาตรฐานสายและอินเทอร์เฟซ USB Type-C ที่ได้รับการปรับปรุงโดยองค์กร USB-IF นั้น กำลังไฟในการชาร์จสามารถสูงถึง 240W และได้รับการตั้งชื่อว่า Extended Power Range ซึ่งมากกว่าสองเท่าของกำลังไฟสูงสุดในปัจจุบันที่ 100W อย่างไรก็ตาม เพื่อรองรับการชาร์จแบบ PD ที่ 240W จำเป็นต้องใช้สาย USB-C รุ่นใหม่

โปรโตคอล USB PD ใหม่กำหนดโปรโตคอลการชาร์จที่เข้มงวดมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผลิตภัณฑ์ในช่วงกำลังไฟ 100 ~ 240 วัตต์ (กำลังไฟค่อนข้างต่ำ)

คุณสมบัติใหม่ของข้อกำหนดโปรโตคอล USB PD 3.1:

1) มีการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าคงที่ใหม่สามแบบ:

แรงดันไฟฟ้า 28 โวลต์ ใช้สำหรับกำลังไฟมากกว่า 100 วัตต์;
แรงดันไฟฟ้า 36 โวลต์ ใช้กับกำลังไฟมากกว่า 140 วัตต์
แรงดันไฟฟ้า 48 โวลต์ ใช้กับกำลังไฟมากกว่า 180 วัตต์

รวมถึงแรงดันไฟฟ้าคงที่ที่กำหนดไว้ก่อนหน้านี้ ได้แก่ 5V, 9V, 15V และ 20V

2) โหมดแรงดันไฟฟ้าที่ปรับได้ใหม่

สามารถใช้งานได้ตั้งแต่ 15V ไปจนถึงแรงดันไฟฟ้าสูงสุดสามระดับ (28V, 36V หรือ 48V) ขึ้นอยู่กับกำลังไฟที่มีอยู่

สอง

ใช้งานได้หลากหลาย สามารถชาร์จไฟได้ทุกอย่าง

มาตรฐาน USB PD3.1 ได้ผลักดันอุตสาหกรรมอุปกรณ์จ่ายไฟเข้าสู่ยุค "ชาร์จได้ทุกอย่าง" ทำให้มาตรฐานการชาร์จเร็ว USB PD สามารถใช้งานได้อย่างแพร่หลายมากขึ้น

ที่มาของภาพ: เครือข่ายหัวชาร์จ

ตัวอย่างเช่น สำหรับอุปกรณ์อย่างเช่นแล็ปท็อปสำหรับเล่นเกมและจอภาพ แรงดันไฟฟ้าในการชาร์จส่วนใหญ่จะต่ำกว่า 20V เมื่อใช้มาตรฐานการชาร์จเร็ว USB PD3.1 คุณเพียงแค่ต้องเพิ่มวงจรลดแรงดันไฟฟ้าที่ด้านอินพุตของคอมพิวเตอร์เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดการชาร์จพลังงานสูงกว่า 100W

สำหรับอุปกรณ์แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบหลายชุด เช่น เครื่องมือไฟฟ้า จักรยานไฟฟ้า และแหล่งจ่ายไฟอุตสาหกรรม หรืออุปกรณ์ที่ต้องการแหล่งจ่ายไฟแรงดันสูง เนื่องจากคุณลักษณะแรงดันสูงของชุดแบตเตอรี่แบบหลายชุด จึงสามารถปรับใช้โดยตรงผ่านช่วงแรงดันไฟฟ้าที่ขยายได้ของ USB PD3.1

มาตรฐาน USB PD3.1 ช่วยเพิ่มขีดความสามารถในการชาร์จเร็วของ USB PD ให้ดียิ่งขึ้น ช่วงแรงดันและกำลังไฟครอบคลุมแล็ปท็อป จอภาพ เครื่องมือไฟฟ้า แหล่งจ่ายไฟอุตสาหกรรม เซิร์ฟเวอร์ และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ทำให้สามารถชาร์จได้ทุกอย่างอย่างแท้จริง ในขณะเดียวกัน ก็ยังนำมาซึ่งความเป็นมาตรฐานเดียวกันของอินเทอร์เฟซ USB Type-C จุดเด่นของอินเทอร์เฟซ USB Type-C คือ ดีไซน์ที่บางลง ความเร็วในการส่งข้อมูลที่เร็วขึ้น และการส่งกำลังไฟที่ทรงพลังยิ่งขึ้น

ด้วยความที่อินเทอร์เฟซ USB Type-C รวมฟังก์ชันต่างๆ ไว้มากมาย เช่น ข้อมูล พลังงาน วิดีโอ เสียง และเครือข่าย จึงมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์อัจฉริยะ เช่น สมาร์ทโฟน แท็บเล็ต แล็ปท็อป คอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะ และจอภาพ รวมถึงที่ชาร์จ ฮาร์ดไดรฟ์พกพา หูฟัง แฟลชไดรฟ์ พาวเวอร์ซัพพลายแบบพกพา สายเคเบิลข้อมูล กล้องถ่ายรูป มีดโกน และอุปกรณ์เสริมอื่นๆ อีกมากมาย

มาตรฐาน USB PD3.1 จะช่วยขยายการใช้งานอินเทอร์เฟซ USB Type-C ในจอภาพ เซิร์ฟเวอร์ เครื่องมือไฟฟ้า แหล่งจ่ายไฟ POE เพื่อความปลอดภัย มอเตอร์ DC และอื่นๆ อีกมากมาย

สาม

ระบบชาร์จเร็ว QC และระบบชาร์จเร็ว PD

ปัจจุบันมีระบบชาร์จเร็วหลักๆ อยู่ 2 ประเภท คือ ระบบชาร์จเร็ว QC ที่พัฒนาโดย Qualcomm และระบบชาร์จเร็ว PD

เทคโนโลยี	ชาร์จด่วน (QC)	การจ่ายไฟผ่าน USB (PD)
ผู้พัฒนา	วอลคอมม์	พันธมิตรนักพัฒนา USB
โลโก้
เวอร์ชันประวัติศาสตร์	QC 1.0/2.0/3.0/4/4+/5	พีดี 1.0/2.0/3.0/3.1
กำลังขับสูงสุด	100W	240W
โปรโตคอลการสื่อสาร	ค่าใช้จ่ายด่วน รองรับ USB PD3.0	USB PD
หมายเหตุ	ตราบใดที่ที่ชาร์จรองรับเทคโนโลยีการชาร์จเร็ว QC และได้รับการรับรองแล้ว คุณจะเห็นโลโก้ของที่ชาร์จนั้นอยู่บนตัวเคส	ตราบใดที่คุณได้รับการรับรอง USB-PD คุณก็จะเห็นโลโก้ที่เกี่ยวข้อง

ชาร์จเร็ว QC

Quick Charge (QC) คือเทคโนโลยีการชาร์จเร็วที่พัฒนาโดย Qualcomm โทรศัพท์ Android ทุกรุ่นที่ติดตั้งชิปประมวลผล Snapdragon Xiaolong สามารถใช้เทคโนโลยีการชาร์จเร็วนี้ได้ นอกจากจะรองรับโทรศัพท์มือถือหลากหลายรุ่นที่ใช้โปรเซสเซอร์ Snapdragon Xiaolong แล้ว ยังรองรับโปรเซสเซอร์จากแบรนด์อื่นๆ อีกด้วย

เทคโนโลยี	แรงดันไฟฟ้า	ปัจจุบัน	กำลังไฟสูงสุด	วันที่ออกข่าว
QC1.0	5V	2A	10W	2013
QC2.0	5V, 9V, 12V	2A、1.67A	18W	2014
QC3.0	3.6V ถึง 20V, เพิ่มแบบไดนามิก 200mV	2.5A หรือ 4.6A	22W	2015
QC4.0	5V， 9V	3A 4.7A ~ 5.6A	28W	2016
คซี4.0+	5V、9V (ยูเอสบี-PD) แรงดันไฟฟ้า 3V ถึง 5.9V หรือ 3V ถึง 11V โดยเพิ่มขึ้นทีละ 20mV (ด้วยแหล่งจ่ายไฟแบบตั้งโปรแกรมได้ USB-PD 3.0) 3.6V ถึง 20V เพิ่มขึ้นทีละ 200mV (เครื่องชาร์จ QC)	3A(ยูเอสบี-PD) 2.5A หรือ 4.6A (QC)	28W	2017
QC5	5V、9V、12V、15V、20V	3A、5A或>5A	>45W	2020

USB PD ชาร์จเร็ว

นี่คือมาตรฐานการชาร์จเร็วที่พัฒนาโดยองค์กร USB-IF มาตรฐานนี้สามารถรองรับแรงดันและกระแสไฟฟ้าที่สูงขึ้น จ่ายไฟได้สูงสุดถึง 240 วัตต์ และสามารถเปลี่ยนทิศทางการจ่ายไฟได้อย่างอิสระ

จากประวัติการพัฒนามาตรฐานการชาร์จ USB จะเห็นได้ว่าก่อนการเปิดตัวมาตรฐานการชาร์จเร็ว USB PD อุปกรณ์ส่วนใหญ่ชาร์จผ่านโปรโตคอล BC1.2 ซึ่งมีกำลังไฟเพียง 7.5 วัตต์ และขอบเขตการใช้งานจำกัดอยู่เฉพาะโทรศัพท์มือถือ กล้องดิจิทัล และผลิตภัณฑ์อื่นๆ แม้แต่การใช้ชาร์จโทรศัพท์ที่มีแบตเตอรี่ความจุต่ำมาก ก็ยังใช้เวลา 2-3 ชั่วโมงกว่าจะชาร์จเต็ม

ก่อนการเปิดตัวข้อกำหนด USB PD2.0 นั้น USB-C ถูกกำหนดให้เป็นอินเทอร์เฟซมาตรฐาน และรองรับกำลังไฟชาร์จเร็วสูงสุดที่ 100W ขอบเขตการใช้งานขยายจากโทรศัพท์มือถือแบบดั้งเดิมไปสู่สมาร์ทโฟน แล็ปท็อป จอภาพบางรุ่น และผลิตภัณฑ์อื่นๆ อีกมากมายแต่เราต้องยอมรับว่ากำลังไฟ 100 วัตต์ที่เราเคยภาคภูมิใจเมื่อ 7 ปีที่แล้ว ตอนนี้กลับกลายเป็นข้อจำกัดที่ขัดขวางการพัฒนาการชาร์จเร็วแบบ USB PD

การเปิดตัวมาตรฐาน USB PD3.1 ไม่เพียงแต่ยกระดับมาตรฐานแรงดันไฟฟ้าในการชาร์จเป็น 48V เท่านั้น แต่ยังเพิ่มกำลังไฟขาออกเป็น 240W ซึ่งเป็นการขยายขอบเขตการใช้งานของมาตรฐานการชาร์จเร็ว USB PD อีกด้วย

สี่

สรุป

กำลังไฟสูงสุดที่ USB-C ในปัจจุบันรองรับได้คือ 100W ในอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊ก กำลังไฟ 100W นั้นเพียงพอสำหรับโน้ตบุ๊กบางเบาส่วนใหญ่เท่านั้น แม้ว่าโน้ตบุ๊กสำหรับเล่นเกมประสิทธิภาพสูงบางรุ่นจะรองรับโปรโตคอล PD แต่ก็ใช้ได้เฉพาะสำหรับการชาร์จเท่านั้น 100W นั้นไม่เพียงพอต่อการใช้พลังงานของกราฟิกการ์ดและ CPU หลังจากอัพเกรดเป็น 240W แล้ว จะสามารถตอบสนองความต้องการการชาร์จของโน้ตบุ๊กส่วนใหญ่ได้ หมายความว่าในอนาคต คุณสามารถพกที่ชาร์จเพียงอันเดียวเพื่อตอบสนองความต้องการการชาร์จของโทรศัพท์มือถือ แท็บเล็ต และโน้ตบุ๊ก ซึ่งจะช่วยเพิ่มความสะดวกในการพกพาได้อย่างมาก ดังนั้นเราจึงคาดการณ์ว่ามาตรฐาน Type-C ใหม่จะได้รับความนิยมอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม ภายใต้ข้อกำหนดใหม่ ผู้ใช้จำเป็นต้องมีหัวชาร์จ USB และสาย USB Type-C ใหม่เพื่อให้ได้กำลังไฟชาร์จ 240W USB-IF ระบุว่า "สาย EPR ใหม่ทั้งหมดควรมีเครื่องหมายที่ชัดเจนบนตัวสาย" เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐาน 240W สาย USB Type-C ต้องรองรับแรงดันและกระแสไฟ 5A 50V ดังนั้น มาตรฐานใหม่นี้จะผลักดันให้เกิดการปรับปรุงห่วงโซ่อุปทานด้านการชาร์จไฟทั้งหมดด้วย เราจะติดตามความคืบหน้าของมาตรฐานใหม่นี้อย่างใกล้ชิด และขอเชิญชวนทุกท่านติดตามเราทาง WeChat เพื่อรับทราบข้อมูลล่าสุดเกี่ยวกับความเคลื่อนไหวของวงการแหล่งจ่ายไฟ

ข้อสงวนสิทธิ์: บทความนี้คัดลอกมาจาก "โซลูชันหลักด้านการสื่อสารในอุตสาหกรรม" บทความนี้เป็นเพียงความคิดเห็นส่วนตัวของผู้เขียนเท่านั้น และไม่ได้แสดงถึงความคิดเห็นของบริษัท Sacco Micro และอุตสาหกรรม การคัดลอกและแบ่งปันมีจุดประสงค์เพื่อสนับสนุนการคุ้มครองสิทธิ์ในทรัพย์สินทางปัญญาเท่านั้น โปรดระบุแหล่งที่มาและผู้เขียนต้นฉบับเมื่อทำการคัดลอก หากพบการละเมิดลิขสิทธิ์ โปรดติดต่อเราเพื่อลบออก

ทำความเข้าใจตลาดเซมิคอนดักเตอร์ระดับโลกได้ในบทความเดียว

การโจมตีตลาดซิลิคอนคาร์ไบด์ภายในประเทศปี 2021!