USB PD協(xié)議概述
在快充技術(shù)領(lǐng)域，我們常常提到OPPO的VOOC（或DASH）和華為的FCP，這些技術(shù)都基于TYPE-C接口。然而，對(duì)于PD（Power Delivery）協(xié)議，可能大家還比較陌生。接下來(lái)，我們將深入探討USB PD協(xié)議的核心內(nèi)容，特別是USB PD3.0的定義。
USB PD協(xié)議是由USB標(biāo)準(zhǔn)化組織制定的快速充電標(biāo)準(zhǔn)，最新版本為3.0，以Type-C接口為輸出標(biāo)準(zhǔn)，提供最高100W的充電能力。這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過(guò)數(shù)年的發(fā)展與演變，已經(jīng)成為行業(yè)內(nèi)廣泛認(rèn)可的充電技術(shù)。因此，我們?nèi)粘Ｋ峒暗腜D快充，通常便是指PD 3.0技術(shù)。
值得注意的是，盡管USB-PD協(xié)議的充電器通常以Type-C接口輸出，但這并非唯一判斷標(biāo)準(zhǔn)。支持PD協(xié)議的充電器必須使用Type-C接口，但Type-C接口并不必然支持PD協(xié)議。PD協(xié)議提升了Type-C接口的默認(rèn)最大功率，從5V/2A提升到了100W。這一特性在快充市場(chǎng)的統(tǒng)一方面扮演著關(guān)鍵角色，尤其是自谷歌要求Android7.0及以上版本手機(jī)必須支持PD快充協(xié)議以來(lái)，其地位更是不可撼動(dòng)。
PPS的特點(diǎn)及其優(yōu)勢(shì)
PPS是PD3.0的供電類型，支持靈活的電壓電流調(diào)節(jié)，具備更高的電壓調(diào)節(jié)精準(zhǔn)度，有利于快充市場(chǎng)的統(tǒng)一體。PPS（Programmable Power Supply）以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)嶄露頭角，不僅可以靈活調(diào)節(jié)電壓電流，還整合了高壓低電流與低壓大電流兩種充電模式。特別值得一提的是，PPS規(guī)范將電壓調(diào)幅精細(xì)至20mV一檔，相較于QC3.0標(biāo)準(zhǔn)更為出色，實(shí)現(xiàn)了電壓調(diào)節(jié)的超高精準(zhǔn)度。
市場(chǎng)上的快充解決方案
如今，隨著支持快充的手機(jī)日益增多，市場(chǎng)上主要存在兩大解決方案。
高壓低電流和低壓大電流是現(xiàn)有快充的主要方案，其中OPPO的VOOC和華為的SuperCharge等技術(shù)因其顯著成果而備受關(guān)注。其中，高壓低電流快充方案在市場(chǎng)上頗常見(jiàn)，包括高通QuickCharge、聯(lián)發(fā)科PEP以及華為FCP等技術(shù)方案。而低壓大電流快充方案同樣引人注目，OPPO的VOOC以及華為的SuperCharge的技術(shù)方案取得了顯著成效。
USB PD協(xié)議的技術(shù)革新
GaN技術(shù)的應(yīng)用
眾所周知，充電功率的提升可以通過(guò)增大電流或電壓，或兩者同時(shí)提升來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，電壓與電流的增加并非無(wú)限制，因?yàn)檫^(guò)高的電流或電壓會(huì)導(dǎo)致手機(jī)顯著發(fā)熱。Type-C接口在未實(shí)現(xiàn)USBPD協(xié)議之前，其默認(rèn)最大支持5V/3A的輸出，但一旦配備了USBPD協(xié)議，其輸出功率可提升至高達(dá)100W。
氮化鎵材料因其物理特性在充電器中的應(yīng)用提升了效率與緊湊性，成為快充技術(shù)的關(guān)鍵發(fā)展方向。氮化鎵，這種新型半導(dǎo)體材料，以其出色的物理特性，如寬禁帶、高熱導(dǎo)率、耐高溫等，在多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。近年來(lái)，隨著技術(shù)的進(jìn)步和成本的降低，氮化鎵在消費(fèi)類電子領(lǐng)域的應(yīng)用也日益增多，充電器便是其中之一。
得益于GaN電力電子器件的高開(kāi)關(guān)頻率、高能量密度以及高能量轉(zhuǎn)換效率，GaN PD快充技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)更高的功率輸出、更緊湊的體積以及更高的轉(zhuǎn)換效率，為消費(fèi)者帶來(lái)了更為便捷和高效的充電體驗(yàn)。
PD3.0的新功能
PD3.0協(xié)議增強(qiáng)了設(shè)備間的通信功能，并通過(guò)數(shù)字證書(shū)提升安全性，同時(shí)保持與PD2.0的兼容性。對(duì)設(shè)備內(nèi)置電池特性的詳細(xì)描述進(jìn)行了增強(qiáng)，使得連接雙方能更清晰地了解彼此的電源狀況，進(jìn)而制定出合理的供電策略。此外，通過(guò)增強(qiáng)PD通信功能，現(xiàn)在設(shè)備能夠識(shí)別軟硬件版本并進(jìn)行軟件更新，使得設(shè)備的兼容性得到顯著提升，同時(shí)簡(jiǎn)化了軟件更新的流程。
增設(shè)了數(shù)字證書(shū)及數(shù)字簽名功能，這一PD3.0的關(guān)鍵特性，確保了所有TYPE-C產(chǎn)品必須擁有USB-IF組織頒發(fā)的數(shù)字證書(shū)才能順利通信。PD3.0與PD2.0在硬件層面完全兼容，使得產(chǎn)品升級(jí)變得簡(jiǎn)單而無(wú)需硬件改動(dòng)，僅需在線軟件升級(jí)即可。
Type-C接口的優(yōu)勢(shì)
Type-C的優(yōu)點(diǎn)及未來(lái)趨勢(shì)
Type-C接口因其正反插入便捷性、高電力傳輸能力和快速數(shù)據(jù)傳輸速度被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代電子設(shè)備，成為快充協(xié)議的理想接口。發(fā)展USB-PD并采用Type-C接口基于其眾多獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，如支持正反插入、高電力傳輸（最大100W）以及快速傳輸速度（最高10Gbps）等。
特別是對(duì)于USB-PD快充協(xié)議而言，Type-C接口以其100W的最大功率成為了理想之選。盡管USB3.1下的USB-A接口也能達(dá)到此功率，但其尺寸過(guò)大，難以滿足輕薄電子設(shè)備的需求。相較之下，Type-C接口則成為了時(shí)代的寵兒，其通用性和便捷性在當(dāng)今電子設(shè)備中顯得尤為突出。
隨著PD3.0的普及，用戶將享受到更大的便利。無(wú)論是筆記本、手機(jī)，還是100W以下的數(shù)碼電子設(shè)備，都將受益于這一技術(shù)進(jìn)步�？梢哉f(shuō)，PD3.0已經(jīng)為未來(lái)的充電模式指明了方向。
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