微波EDA网,见证研发工程师的成长!
首页 > 硬件设计 > 电源设计 > 迎合USB供电的USB PD全球直流插座标准浮现?

迎合USB供电的USB PD全球直流插座标准浮现?

时间:12-08 来源:互联网 点击:

微的电量,甚至在边充边用的情境下电量仍持续跌落,失去充电意义。

  USB BC立意虽佳,但USB BC的缺点在于仅将USB缆线视为充电用线路,给装置充电的同时不提供资料传输能力,因而有1.1版(2009年)修正,1.1版允许充电的同时进行资讯传输,然最大电流量略有下修,降至1,500mA,即便如此仍是传统USB供电的3倍电能(2.5瓦vs. 7.5瓦)。 2011年BC 1.2版标准出炉,依然维持最大1,500mA电流量,仅针对技术细节进行增修。

  值得一提的是,苹果(Apple)产品虽也能用USB埠进行充电,但仅使用USB埠的物理连接器,相关电气特性均自行定义,如iPhone使用1,000mA,iPad使用2,100mA等。

  不被USB-IF承认的PoweredUSB标准

  USB BC虽提供更大充电电流,但USB埠普及性过高,业界对USB埠能提供更大供电力的期望,并非只在电池充电上,也包含一般应用,自1998年起,微软(Microsoft )、IBM、NCR、Berg(连接器业者,之后由FCI购并)等共同研拟出PoweredUSB标准。

  PoweredUSB在电压、电流上均??有所提升,电压除原有5V外增加12V、24V(亦有业者采9V、25V),电流增至3,000mA,最高可至6,000mA,整体而言能将供电瓦数增至30、72、144瓦。

  业者之所以订立PoweredUSB主要用于收银机(POS)、条码读取器等应用,因此PoweredUSB有时也称Retail USB、USB PlusPower或USB +Power。 IBM握有PoweredUSB专利,使用PoweredUSB技术需付费获取IBM授权,如惠普(HP)、富士通(Fujitsu)均已取得授权。

  未获USB-IF认同的PoweredUSB供电标准

  

  USB 3.0仅些微提升

  USB-IF官方提出的USB BC主要用于电池充电,非官方提出的PoweredUSB主要用于收银机应用,没有提升标准USB的供电能力,一直至2008年USB 3.0标准登场,方属真正提升。

  USB 3.0依然维持过往的5V电压,但电流方面提升,过往(USB 1.x/2.0)以100mA为最小单位,允许1~5刻度调节,USB 3.0则以150mA为最小单位,允许1~6刻度的调整,即最低电流量150mA,最高900mA,较过往500mA为高,使最高供电力自2.5瓦增至4.5瓦。 4.5瓦依然是相当小的电力,与PoweredUSB的数十瓦电力无法相比。

  USB 1.x/2.0/3.0供电规格比较

  

  USB PD为官方正式解答

  有鉴于业界对USB供电需求的呼声愈来愈高,USB-IF订立出USB PD标准,将供电能力正式扩展至数十瓦等级,USB PD提出5种新的供电层次,分别为10瓦、18瓦、36瓦、60瓦、100瓦。

  其中7.5瓦依然只以5V电压供电,但10瓦、18瓦开始引入5V外的12V,60瓦与100瓦则再引入20V。且USB PD允许双向供电,有别于过去的USB必然是主控端对周边装置供电,此主要是可携??式电源崛起之故而有的务实因应。

  虽然将供电力扩增至最高100瓦,但仍有缆线的区别,过往长久以来的标准USB缆线可以达最高的100瓦供电,但对于移动装置常用的Micro-USB,因连接器较小,在物理限制下,最高只能供电60瓦,无法至100瓦。

  同样的,USB-IF新订立的C型连接器,属移动用的细小型连接器,一样无法达最高的100瓦供电,其极限为60瓦。此外,USB PD相容过往的USB?? BC,言下之意USB-IF有意逐渐以USB PD取代USB BC。

  此外,非官方的PoweredUSB推估也将逐渐淡出,仅少数应用会持续采行,如高于100~144瓦间的供电应用,且PoweredUSB仅相容至USB 1.x/2.0,不相容USB 3.0,虽然对收银机的产业性、垂直性应用而言不需要至高速的USB 3.0,但依然有边缘化的危险,且PoweredUSB的规格停留在2005年的0.8g版,未持续更新,后续发展堪虑。

  USB供电能力一旦可达60瓦、100瓦,下一步可能实现的是印表机、扫瞄器、桌上型监视器、乃至笔记型电脑(DIGITIMES Research抽样,纯就变压器规格而言,常规笔电仍需60瓦以上电能,但可低于100瓦,薄型省电机种可低于60瓦)等,均可改以USB埠供电,此意味着未来换笔电、换印表机等,不用再随同丢弃变压器,而是可以沿用,以减少电子垃圾。

  更重要的是,全球电力发展因温室效应逐渐起变化。过往提倡大型、集中发电(如核能、火力发电厂),而后用高压(透过高压电塔,电压愈高,传输过程中的电能耗损较小)、交流电传送至各地,由各地变电所转换成220V、100V供附近家庭使用,然220V、100V仍过高,家庭内会再以变压器再次进行降压,以便使用。

  而新的趋势是,由家庭、社区设置太阳能或风力发电,发出的电力为直流,直流不利远程输送(输送过程中电能损耗大,不经济),因而就近发电就近用电,未来家庭屋顶的太阳能板发电,电力送入屋内即以USB缆线连接电器,以减少能源转换的耗损(与110V交流降转低电压直流相较,损耗较小)。

  USB PD 1.0定义5种供电型态

  

  持续全球化趋势

Copyright © 2017-2020 微波EDA网 版权所有

网站地图

Top