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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。
! `' d2 ?- m5 g1 i# g# `8 f3 C
$ `/ A2 U$ U6 Y 2 d) l3 G% Q6 q8 V# w$ X8 C
USB PD的标志。(取自USB PD技术标准书)
. @2 P9 E# h3 I  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。 3 B9 A6 F5 |, E8 a( v
; ^1 |8 G* v1 v5 c/ ?9 ?
  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。
5 u4 O8 \1 j7 Y& t; Q
5 s, f4 t2 v4 f8 [! Y% \( _+ d- O  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。
3 |  E5 [  e7 @% t# R& s' q0 w6 S0 E7 |" a' Y# j4 B

, z+ P( H/ K) s7 Q图1:针脚数量增加8 A7 z/ F% @6 a( ]2 C
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)
* d. U1 z1 h. J4 b/ t) \  t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。 ' H* L8 c  a" w8 Y

  _7 u$ ^' Z. u- t  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。”
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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。

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发表于 2012-10-10 13:41 | 只看该作者
谢谢楼主分享新知

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 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。
+ F# N6 r/ _% }3 g( z# X$ x" S; G2 \, v" `, Z
       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)。 2 t$ M) n: k* q- R& q# U2 o
6 W1 c$ [/ m' w4 @  D

8 L3 A+ E, K/ J* M! ]3 W% D( }追加辨别用端子
- A+ V; g- v; `  m. i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。& |+ D1 \3 d/ N, p: v
, @/ \( h$ a; \% C
       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。
. j9 o& k  B% F# c% f5 _" U- E$ X9 |4 g# ^! O2 N6 F) r
       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。
6 X) n# R; O8 @' e2 k; _/ ]7 j/ P1 ?' f2 b
       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。 ) `) E, T; ~& u
0 `6 ^! Z8 n! }9 z5 H- o
       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。

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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。
$ j" q. o) y- w/ P3 ?5 K9 L# k强大的USB^_^
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