USB PD新技术解读：USB供电新标准即将商业化

作者：TMTForum 时间：2013-11-06 0

2012年7月USB组织制定完成了一个新的接口规格“USB Power Delivery（USB PD） Specification”，即网上报道的一个USB端口可提供100W电力的新闻，当时这则新闻着实使人震惊，因为很多人觉得我们的USB口用不到这么大，不过冷静下来让我们回想下USB口的发展及移动设备的更新就会发现，恐怕这还是必须的。

之前我们熟知的USB 2.0与USB 3.0可输出电量分别为2.5W（5V、500mA）与4.5W（5V、900mA），即使在之后公布的USB Battery Charging（USB BC）最高也仅仅提供了7.5W（5V、1.5A）。如果我们上网看看现在移动设备可输入电流就会发现，这些供电定义已经无法满足使用需求了，于是USB组织在原来USB基础上进行升级。

USB供电升级规格与标识：

这次的USB供电升级分为10W、18W、36W、60W与100W五种规格，实际上如果仔细看这个表不难发现这种分配实际上可以分为3种类型。其中10W仅提供5V@2A的输出，也就是将现在的最高电流向上增加而已，这属于最基础的USB PD口。再以后的18W与36W属于一个档次，USB口不仅提供5V还将提供12V供电，这可为一些外接HDD、车载供电等设备进行供电。第三种类是提供5V/12V/20V的USB口，这种类型既可以提供外接HDD、车载设备供电，也可以给笔记本、外接显示器供电。值得一说的是不管是不是最普通的USB PD口，线材肯定是要重新来过了。

另外还需要注意的是支持100W输出的仅仅有Standard A与Standard B标准规范的连接器，Micro最高只能支持60W。

标志没咋变。

USB PD依然在现有的2.0与3.0基础上发展，并不会出现接口合并的现象，这使人感觉PD还仅仅是一个过渡阶段。另外从外站曝光的USB PD标识来看，这与老的标志并没有区别，恐怕这次升级PD会是一个强制性的，不然新老接口太容易迷惑人了。

USB PD接口的变化：

USB PD在原来的USB 2.0与USB 3.0基础上演化而来，也分为USB 2.0A、USB 2.0B、USB 3.0A与USB 3.0B这四个主要标准。

USB 2.0 PD A标准

USB 2.0 PD B标准

USB 2.0 PD相比USB 2.0来说，A型增加了10、11、12、13引脚，B型增加了11引脚。

USB 3.0 PD A标准

USB 3.0 PD B标准

与USB 2.0 PD一样，USB 3.0 PD相比USB 3.0来说，A型也是增加了10、11、12、13引脚，B型增加了11引脚。

总的来说USB 2.0/3.0 PD A型都是在接收侧的“插座”里面新追加了两个“PD DETECT”端子，接收端稍微加长了USB PD Standard-A插头的长度，以接触到PD DETECT端子，通过检测是否有接触，来判断是否为支持线缆。示意图如下：

USB 2.0/3.0 PD B型则是在插座中追加了ID端子，用来判断是否为支持线缆。另外根据电容器的安装位置来判断是3A线缆还是5A线缆。电容器位于ID端子和地面之间则为3A线缆，位于ID端子和VBUS之间则为5A线缆，示意图如下所示：

芯片的变化：

接口改变后其控制芯片也会增加，据英特尔公司的USB-IF人士介绍，PD芯片集成到现有USB控制器中的可能性比较低，“最合理又省钱的方法是，USB控制器依然利用现有的产品，USB PD只在需要时追加PD芯片”。芯片应该是加装在供电侧与收电测之间，用来交换数据并确定电压值与电流值的。

工作原理：

USB PD将供电侧称为“Provider”，受电侧称为“Consumer”，在供电侧和受电侧交换数据，决定实际经过的的电流与电压。工作流程大致如下。

首先判断插入的线缆是否支持USB PD，接下来通过VBUS通信确定实际传输电力的电压和电流，然后供电，这一连串动作由“Device Policy Manager”等管理部负责。

供电因不使用“D+”和“D-”等信号线，而是利用“VBUS”线，因此可以边供电边收发数据。这与此前的USB 2.0和USB 3.0相同，另外确定电压值和电流值时的数据交换也利用供电用VBUS线进行。

通过上述流程就实现了USB PD最大供电100W，同时又确保了与以往的USB兼容。为此，专门配备了确认是否为专用线缆的认证功能以及确定电压值和电流值的IC。

通过控制IC（PD芯片）与专用线缆，USB PD与以往的USB规格被区分开来，通过PD芯片来加强电流或者数据并选择判断是12V还是5V。

结语：

USB PD现在要想普及恐怕还需要一段时间，但是不可否认，大电流供电是未来人们所需求的，笔者觉得现在唯一需要解决的是其成本问题。

TAG：USB PD USB供电直流电

海内存知己,天涯若比邻

热门文章

© 2011 - 2020 钛锋网 TMTForum.com 沪ICP备15013635号