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[仿真讨论] USB出台100W供电新标准

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发表于 2012-9-6 20:17 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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由于具有可边传输数据边供电的便利性,USB被各种电子产品广泛采用。其供电能力还将进一步增大。通过USB实现100W供电的标准“USB Power Delivery Specification( USB PD)”的“Revision 1.0”已于2012年7月制定完成,其中还包括分别支持USB 2.0和USB 3.0的标准。支持“Revision 1.0”的连接器、线缆和半导体芯片的试制品最快将在2012年内亮相。
. Z4 d3 n, ^1 [% S# q$ ~+ ]' w" i2 m( M4 M. Y8 r. H
; E& R0 e. m, e* K3 Z/ i+ X
USB PD的标志。(取自USB PD技术标准书)
) ~& Z3 v4 f$ H" ]3 ?) a' n8 R! p  此前USB 2.0的最大供电能力为2.5W(5V、500mA),USB 3.0为4.5W(5V、900mA),新的标准将USB的最大供电能力一下子提高到了100W,就能够实现为笔记本电脑供电。最近,出现了通过一根USB连接线实现影像输入和供电的外置显示器。如果最大供电能力达到100W,则可驱动30英寸以上的显示器。
; X. @4 x! a% o! u6 E, H" G5 u. n
$ u; M" J' w* g/ i  USB PD的供电范围为10~100W,具体包括5V/2A、12V/1.5A、12V/3A、20V/3A以及20V/5A。不过,用于便携终端的Micro USB连接器最大只有12V/3A的供电能力。
" I, n+ G. S) C& k! Z8 `
$ m# j( {% {. \) S5 ~- ?1 _2 i  USB PD新增了专用的连接器标准注1)。比如,增加了可检测USB PD接收侧连接器(插座)与插入侧连接器(插头)之间接触情况的针脚等(图1)。不过,在USB PD连接器中,除了新定义的针脚以外,其他针脚的布局与原来的USB 2.0及USB 3.0相同。使用原来的USB连接线时,则会按原来的标准供电。 1 G7 v" u( }0 V( B+ |. a' N

& o4 i+ e* b, t/ Y' ~
9 |  M0 w; r( H6 @6 f图1:针脚数量增加& f9 g3 ^& h- c% q, k4 A# O8 d2 p
在USB PD标准中,针脚数量多于普通的USB连接器(a)。比如,“USB 3.0 PDStandard-A”追加了旨在检测插座和插头之间接触和插入情况的针脚(b)。(图:(b)是USB PD的技术标准)
- A% I7 }" J. u+ O, V+ {" I8 w$ w注1)除了“PD Standard-A”和“PD Standard-B”以及“PD Micro-B”各自的插头和插座标准外,还有“PD Micro-A”插头和“PD Micro-AB”插座的标准。
, r4 _) a$ X6 S+ {
$ [9 D% d. E9 w' Q  虽然USB PD的标准已经确定,但是在向产品安装和普及时仍有许多课题。一位熟知USB动向的技术人员表示,最让人担心的是“连接器和线缆关联部分”。这位技术人员介绍说:“如果向与原来USB同尺寸的连接器提供100W电力,热量就会成为一个问题。因此,必须将连接器中使用的部件与材料换成耐热性较高的产品。不过,高耐热性树脂存在价格太贵而且太硬的课题。如果过硬,连接器插拔时容易损坏,难以维持与原来相同的插拔次数。”

该用户从未签到

2#
发表于 2012-9-15 08:34 | 只看该作者
技术就是这样不断改进、提升的。
  • TA的每日心情
    开心
    2022-5-20 15:33
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]初来乍到

    3#
    发表于 2012-10-10 13:41 | 只看该作者
    谢谢楼主分享新知

    该用户从未签到

    4#
     楼主| 发表于 2012-12-17 13:03 | 只看该作者
    “USB Power Delivery Specification”是一个利用USB接口实现最大可供给100W电力的标准。于2012年7月制定。USB 2.0最大可实现480Mbit/秒的数据传输速度,而USB 3.0最大可实现5Gbit/秒的数据传输速度,并同时供给最大100W的电力。
    / H5 b" Z6 a, b6 j) g% U! A3 }# D- g$ P, h' s) e
           此前,USB 2.0的最大供给电力为2.5W(5V、500mA),USB 3.0为4.5W(5V、900mA)。不进行数据收发,只面向便携终端的驱动和内置充电电池的充电等用途时,“USB Battery Charging”标准虽然提高了供给电力,但最大供给电力也只有7.5W(5V、1.5A)。 ( l' I9 I! ~" g+ E8 E# w- C; D

    . Y3 ^% A' b4 e, E6 h9 p8 k+ X  R: p" T7 S6 k
    追加辨别用端子4 Z. E: ?6 |* t" I0 u1 h6 t4 C: g
    在“USB PD”的“Standard-A”连接器上追加了检测插座上是否为USB PD线缆的“PD DETECT”端子。& j3 u4 ~5 \" c5 l, [

    7 Y0 T* Z2 ]+ x4 ~6 Y5 @       利用USB PD,用一根USB连接线就可以驱动笔记本电脑和30多英寸的显示器。另外,用一个通用AC适配器,可以驱动笔记本电脑、平板终端和智能手机并为其充电。
      t4 ?7 I; n6 i* J" l
    6 v- M( i1 g7 K       USB PD根据供给电力的不同,分10W、18W、36W、60W和100W五级“规格”。电压采用5V、12V和20V,电流为1.5A、2A、3A和5A。100W供电通过20V×5A实现。不过,可供电100W的只有标准规格连接器,面向便携终端的Micro规格只能供电60W。 ( `( D5 H, K) A

    ( b& V: ?, ?- ]       由于供给电力比原来的标准增大,因此需要USB PD专用线缆和连接器。为辨别是否为对应线缆,连接器部还新追加了“PD DETECT”端子。在产品侧还新安装了决定电压值和电流值的名为“PD芯片”的IC。现已开始开发USB PD线缆、连接器和PD芯片等,预计相应产品将从2013年上半年开始陆续面世。 1 a3 q6 a  |3 G! S: K8 F' Y) Y, O5 ?
    ) L( v0 Q) n- b3 F7 Z# _
           USB等设备间接口此前一直以数据传输速度为竞争焦点,今后将变成以供电量为主。

    该用户从未签到

    5#
    发表于 2012-12-27 16:41 | 只看该作者
    那是不是以后的电脑没有视频线了,都改为USB就行了呀。5 }% J1 o2 |! q7 V
    强大的USB^_^
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