USB Type-C 240W：引领未来电源！

2022-03-17 259

一种

USB PD快速充电标准重大更新

近日，通用串行总线 (USB) 标准组织 USB-IF 宣布修订 USB PD 协议 3.1 规范，将 USB Type-C 的最大功率从 100W (20V, 5A) 提高到 240W (48V, 5A)。

与此同时，USB Type-C规范也更新至2.1版本，定义了240W线缆的要求，以满足更高充电功率的应用需求。这是USB标准组织自2019年8月发布USB Type-C 2.0规范以来，对USB-C接口的机械和电子特性所做的一次重大修订。

在USB-IF组织更新的USB Type-C线缆和接口标准v2.1版本中，充电功率最高可达240W，被称为扩展功率范围（Extended Power Range），是目前最大100W的两倍多。但是，要支持240W PD快充，需要使用新的USB-C线缆。

新的 USB PD 协议规定了更严格的充电协议，特别是对于 100 ~ 240W 范围内的产品（功率相对较低）。

USB PD协议3.1规范的新特性：

1）新增三个固定电压：

28V电压，用于100W以上的功率；
36V电压，功率140W以上。
48V电压，功率180W以上。

加上之前定义的固定电压 5V、9V、15V 和 20V。

2）一种新的可调电压模式

根据可用功率，可提供 15V 至三种最高电压之一（28V、36V 或 48V）。

二

应用范围广泛，所有设备均可充电

USB PD3.1 标准推动电源行业进入“万物皆可充电”的时代，使得 USB PD 快速充电标准得到越来越广泛的应用。

图片来源：充电头网络

例如，对于游戏笔记本电脑和显示器等设备，大多数充电电压低于 20V。当应用 USB PD3.1 快速充电标准时，只需在计算机输入端添加一个降压电路，即可满足 100W 以上的高功率充电需求。

对于电动工具、电动自行车、工业电源或需要高压电源的多串锂离子电池设备，由于多串电池组的高压特性，可以通过 USB PD3.1 扩展功率范围的电压直接进行适配。

USB PD3.1标准进一步提升了USB PD快充标准的通用性。其电压和功率范围涵盖笔记本电脑、显示器、电动工具、工业电源、服务器等产品，真正实现了“万物皆可充电”。同时，它也将带来USB Type-C接口的统一化。USB Type-C接口的亮点在于其更纤薄的设计、更快的传输速度和更强大的功率传输能力。

由于 USB Type-C 接口集成了数据、电源、视频、音频和网络等多种功能，因此被广泛应用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式主机和显示器等智能硬件设备，以及充电器、移动硬盘、耳机、U盘、移动电源、数据线、相机、剃须刀和许多其他配件。

USB PD3.1 标准将进一步扩大 USB Type-C 接口在显示器、服务器、电动工具、安全 POE 电源、直流电机等领域的应用。

三

QC快充和PD快充

目前主流的快速充电技术有两种，一种是高通公司主导的QC快速充电，另一种是PD快速充电。

相应技术	快速充电 (QC)	USB 供电 (PD)
开发商	高通公司	USB开发者联盟
标志LOGO
历史版本	QC 1.0/2.0/3.0/4/4+/5	PD 1.0/2.0/3.0/3.1
最大输出功率	100W	240W
通讯协议	快速充电兼容 USB PD 3.0	USB PD
注意：	只要充电器支持QC快充技术并获得认证，其LOGO就会出现在充电器外壳上。	只要获得 USB-PD 认证，就能看到相应的 LOGO。

QC快充

Quick Charge (QC) 是高通公司开发的一种快速充电技术。任何搭载高通骁龙芯片的安卓手机都可以使用这项快速充电技术。除了支持多种使用骁龙处理器的手机外，它也支持其他品牌的部分处理器。

相应技术	电压	当前	最大功率	发布日期
QC1.0	5V	2A	10W	2013
QC2.0	5V，9V，12V	2A、1.67A	18W	2014
QC3.0	3.6V 至 20V，200mV 动态增量	2.5A或4.6A	22W	2015
QC4.0	5V，9V	3A 4.7A〜5.6A	28W	2016
QC4.0+	5V、9V（USB-PD） 3V 至 5.9V 或 3V 至 11V，以 20mV 为增量（使用 USB-PD 3.0 可编程电源） 3.6V 至 20V，200mV 增量（QC 充电器）	3A(USB-PD) 2.5A 或 4.6A（QC）	28W	2017
QC5	5V、9V、12V、15V、20V	3A、5A或>5A	>45W	2020

USB PD 快充

这是由USB-IF组织制定的一种快速充电规范。该规范可以实现更高的电压和电流，提供高达240W的功率，并且可以自由改变功率输出方向。

从USB充电标准的发展历程可以看出，在USB PD快充标准发布之前，大多数设备都采用BC1.2协议充电，充电功率仅为7.5W，使用范围也仅限于手机、数码相机等产品。即使是给电池容量极小的功能手机充电，通常也需要2-3个小时才能完成。

在 USB PD2.0 规范发布之前，USB-C 被指定为标准接口，最大快充功率为 100W。其应用范围也从传统功能手机扩展到智能手机、笔记本电脑、部分显示器等产品领域。但我们必须承认，7 年前我们引以为豪的 100W 功率现在已经成为限制 USB PD 快速充电发展的不足之处。

USB PD3.1 标准的推出不仅将充电电压标准提高到 48V，还将输出功率提高到 240W，这也扩大了 USB PD 快速充电标准的适用范围。

四

总结

目前USB-C的最大输出功率为100W。在笔记本电脑行业，100W的功率仅能满足大多数轻薄笔记本的需求。虽然一些高性能游戏本也支持PD协议，但它们只能用于充电。100W远不能满足显卡+CPU的功耗。升级到240W后，基本可以满足大多数笔记本的充电需求。这意味着未来只需携带一个充电器即可满足手机、平板电脑和笔记本电脑的充电需求，这将大大提升便携性。因此，我们预测新的Type-C标准将加速其普及。然而，在新规范下，用户需要新的USB充电头和USB Type-C数据线才能实现240W的充电功率。USB-IF表示，“所有新的EPR线缆都应在其外观上具有明显的标识”。为了满足240W标准，USB Type-C数据线需要支持5A 50V的电压和电流。因此，新标准的实施也将带动整个充电领域供应链的更新换代。我们将密切关注新标准的进展，欢迎大家关注我们的微信公众号，了解最新的电源供应动态。

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