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        一文看懂PD2.0和PD3.0的區別
        作者:    時間: 2018-11-13   資源:

        如今支持快充的手機越來越多,但這當中主要分為兩大解決方案:

        1.高壓低電流快充以及

        2.低壓大電流快充

        采用第一種解決方案的常見有高通QuickCharge、聯發科PEP、華為FCP等等,而第二種則有OPPO的VOOC以及華為的SuperCharge,而USB-PD協議則包含了高壓、低壓兩大部分,在剛剛結束的USB IF的WorkSHOP再次花了大篇幅介紹PD,未來手機的PD快充將有很多市場空間.

        歷史分享:除了高通QC還有這5大快充技術


        眾所周知,P=UI,提升充電功率無非是增大電流或者電壓,或者兩者都增大。但電壓與電流都不能無限制地隨意增大,因為兩者都會帶來手機明顯的發熱.

        第一種高壓低電流的快充是在充電過程中提升充電電壓(7-20V左右)來提升充電功率,無快充手機充電過程一般是先將220V電壓通過充電頭降至5V,手機內部電路再把5V電壓降至4.2V然后把電量輸送給電池。整個降壓過程中會產生熱能,而高壓低電流快充則是將5V充電頭輸出電壓提升至7-20V,在手機內部則再把電壓降為4.2V,整個充電過程機身會產生更多熱能,充電器、手機都會有明顯的發熱,不利于充電效率的提高。


        第二種低壓高電流的快充是在電壓一定(4.5V-5V)的情況下,增加電流,一般使用并聯電路的方式進行分流,恒定電壓下,進行并聯分流之后每個電路所分擔的壓力越小,在手機中也進行同樣處理的話,每條電路所承受的壓力也就越小。比如VOOC閃充就通過增加充電線纜的線路數量/USB端口觸點的數量來增強大電流的承載能力。而華為SuperCharge快充原理同樣相類似。避免機身內部“高壓到低壓”轉換帶來的高發熱。

        PD快充協議的優勢

        對于PD協議的優勢,筆者借用百度的一段描述:PD是PowerDelivery,關注的是兩個或者多個設備,甚至是一個基于USB接口的智能電網的電能傳輸過程,電能傳輸可以是雙方向的,甚至是組網的,可以具備系統級供電策略。而QC是QuickCharge僅僅關注的是快速充電問題,電能傳輸是單方向的,不具備電能組網能力,不支持除了供電以外的其他功能。

        USB PD3.0:同時覆蓋高壓低電流、低壓大電流

        USBPD3.0規范了電壓輸出范圍:3.0V~21V,步進調幅電壓為20mV。

        這當中就包含了低壓/高壓兩個部分,而綜合以往的PD協議電流數據看來(1.5A、2A、3A和5A),此次的USBPD3.0將能同時實現高壓/小電流、低壓/大電流兩種快充方案,加上電壓調幅步進為20mV,整體思路融合了像高通QC快充的高壓低電流(同樣以步進調幅電壓保證充電效率)與VOOC閃充的低壓大電流兩種方案.


        簡而言之,USBPD3.0吸取了目前快充的精華,重新整合成一套“大而全”的快充方案,以實現手機快充大一統,所有支持快充的手機都可以通過一個支持PPS技術的充電器實現快充。重回那個一個充電器所有手機都不怕的時代。目前,USBPPS已和我國工信部泰爾實驗室達成共識。同時,谷歌在最新的Android7.0 OEM規范中強調:使用USB接口的手機,快充技術必須支持USBPD.

        PD2.0和PD3.0的區別

        PD3.0相對于PD2.0的變化主要是三方面:

        第一、增加了對設備內置電池特性更為詳細的描述。

        第二、增加了通過PD通信進行設備軟硬件版本識別和軟件更新的功能。

        第三、增加了數字證書及數字簽名功能。

        第一點改動,能夠讓連接雙方,更清楚對方的電源狀況,從而協調好雙方的供電策略。對于利用USBPD協議組建低壓智能供電網絡來說,極為重要?梢詤f調在各種電源狀況下的供電拓撲結構。例如,電網停電時應急供電電處理策略,協調電網供電和家用太陽能發電裝置的供電策略,往電網反向供電策略等?梢宰孭ower變得更加SMART。

        第二點軟件升級功能,則可以讓設備的兼容性變得更加優秀,所有的TYPE-C廠商都可以把自己的最新固件版本發布到互聯網上,這樣就可以通過PC以及手機等,對非聯網的外圍配件進行及時更新了。就如同微軟的win10系統能夠實時在線解決硬件驅動程序問題一樣。USBPD設備的內部固件,也成為傳統硬件驅動資源的一部分。

        第三點數字證書功能,估計是這次升級最重要的功能了?梢宰屗械腡YPE-C產品必須獲得USB-IF組織使用私有密鑰簽發的數字證書才能暢行無阻。無證書的產品,則可能不被其他廠商的TYPE-C產品所接受。這項功能有非常積極的意義,可以避免不合格的TYPE-C接口設備,因為品質問題而傷害正常的設備。在企業信息安全應用中,也可以由企業自己來發布安全證書,讓非企業內部的USB設備無法接入,這會比現有的USB加密技術更安全,因為在通過CC線完成安全認證之前,存儲媒介與系統之間是物理隔離的。

        最后從協議上來說PD2.0是PD3.0的子集,也就是說,PD3.0是天然兼容pd2.0的。其次,從硬件層面來說PD3.0與PD2.0的鏈路層和物理層完全兼容,也就是說,產品升級的時候,無需進行硬件改動,只需要進行在線軟件升級。因此,不論從協議本身還是從市場戰略的角度來看,都可以積極的去開發USBPD2.0的產品,到了必要的時候,升級固件部分去兼容PD3.0即可。

        USB PD3.0普及了會帶來什么

        毫無疑問,USBPD3.0的普及對用戶來說都是一件好事,如今五花八門的快充技術都由廠商自行研發,實現快充的條件苛刻,手機、充電器、數據線一一對應,缺一不可,而USBPD3.0的普及則可以擺脫這一窘境,所有不同品牌的手機、不同品牌的快充充電器與數據線都將實現通用,再也不用滿屋找充電器和數據線了.

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