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Quais são as diferenças entre USB PD3.1 e USB PD2.0 PD3.0?

05 de agosto de 2022
Quais são as diferenças entre USB PD3.1 e USB PD2.0PD3.0?

Recentemente, a Associação USB-IF lançou o mais recente padrão de carregamento rápido USB PD3.1, que aumenta a potência de carregamento de 100W para 240W e suporta uma tensão máxima de saída de 48V, o que imediatamente chamou a atenção dos profissionais da indústria de cabos e carregadores.



Literalmente, o USB PD3.1 só pode ser considerado uma atualização do USB PD3.0, mas em termos de potência, é um salto qualitativo. Então, quais são as diferenças entre USB PD3.1 e USB PD2.0 PD3.0?

 
Histórico de desenvolvimento dos padrões de protocolo de carregamento
Tempo Padrões de Protocolo Interface Especificações de Carregamento
2010 USB BC1.2 USB Tipo-A 5V 1.5A
2012.07 USB PD1.0 USB Tipo-A,
USB Tipo-B		 N/A
2014.08 USB PD2.0 USB Tipo-C 5V 3A, 9V 3A, 15V 3A, 20V 2.25A, 20V 3A, 20V 5A,
2015.11 USB PD3.0 USB Tipo-C 5V 3A, 9V 3A, 15V 3A, 20V 2.25A, 20V 3A, 20V 5A,
2017.02 USB PD3.0 PPS USB Tipo-C 5V 3A, 9V 3A, 15V 3A, 20V 2.25A, 20V 3A, 20V 5A,
PPS: 3,3-5,9V 3A, 3,3-11V 3A, 3,3-16V 3A, 3,3-21V 3A, 3,3-21V 5A
2021.05 USB PD3.1 USB Tipo-C 5V 3A, 9V 3A, 15V 3A, 20V 2.25A, 20V 3A, 20V 5A,
PPS: 3,3-5,9V 3A, 3,3-11V 3A, 3,3-16V 3A, 3,3-21V 3A, 3,3-21V 5A
EPR: 28V 5A, 36V 5A, 48V 5A
AVS: 15-28V 5A, 15-36V 5A, 15-48V 5A
● As informações acima são apenas para referência, o fabricante da forma: P-Shine Electronic Tech Ltd

















USB PD2.0

O padrão de carregamento rápido USB PD2.0 foi lançado em agosto de 2014, que não apenas estipula que a interface USB Tipo-C é a única interface padrão, mas também oferece mais funções a essa interface, como carregamento, transmissão de dados, transmissão de áudio, etc. Em termos de carregamento, o USB PD2.0 define saídas que suportam 5V3A, 9V3A, 12V3A, 15V3A e 20V5A, e a potência máxima de carregamento chega a 100W.



No entanto, ainda era a época em que a interface Micro USB era popular. O mercado de telefonia móvel era basicamente dominado por protocolos privados de carregamento rápido, como QC, AFC, FCP e PE. Foi difícil popularizar o carregamento rápido do USB PD. Essa situação continuou até 2015, quando a Apple lançou o primeiro novo MacBook da indústria equipado com o padrão de carregamento rápido USB PD2.0, e o carregamento rápido USB PD começou a ser oficialmente popularizado em produtos eletrônicos de consumo.


USB PD3.0

Em novembro de 2015, o carregamento rápido do USB PD trouxe uma atualização substancial, entrando na era do carregamento rápido do USB PD3.0. Comparado ao USB PD2.0, o USB PD3.0 apresenta três principais mudanças: 1. Foi adicionada uma descrição mais detalhada das características da bateria embutida do dispositivo; 2. Adicionou a função de identificação de versões de software e hardware do dispositivo e atualização de software por meio de comunicação por PD; 3. E adicionou a função de certificado digital e assinatura digital



Simplificando, em termos de parâmetros de carregamento, USB PD3.0 e USB PD2.0 não mudaram, ainda suportam 5V3A, 9V3A, 12V3A, 15V3A, 20V5A, e a potência máxima é de 100W. No entanto, essa atualização não melhorou a situação caótica dos padrões de carregamento rápido no mercado de celulares. Padrões de carregamento rápido ainda são independentes e incompatíveis entre si.

As soluções comuns de carregamento rápido na época incluíam Qualcomm QC 4.0/3.0, MediaTek PE 3.0/2.0, OPPO VOOC, Huawei FCP/Supercharge, USB PD, etc. Embora o mesmo seja usado para carregamento rápido de baterias de celulares, os princípios são diferentes. Ao carregar celulares com diferentes marcas de carregadores, o carregamento rápido muitas vezes não é alcançado.

O USB PD3.0 absorveu a essência do carregamento rápido naquela época e o reintegrou a uma solução de carregamento rápido "grande e abrangente" para alcançar a unificação dos padrões de carregamento rápido para celulares. O carregador que suporta a tecnologia PPS oferece carregamento rápido. Uma volta aos tempos em que um carregador era para todos os celulares. Na mais recente especificação OEM do Android 7.0, o Google enfatizou que, para celulares que usam a interface USB, a tecnologia de carregamento rápido deve suportar o USB PD.



USB PD3.0 PPS

Para mudar a situação dividida dos protocolos de carregamento rápido no mercado de celulares, a Associação USB-IF lançou uma importante atualização do padrão USB PD3.0 em fevereiro de 2017, adicionando PPS de potência programável com base no padrão USB PD3.0.



PPS é um tipo de fonte de alimentação suportada pelo USB PD3.0. É uma saída de fonte usando o protocolo USB PD, que pode realizar ajustes de tensão e corrente. A especificação PPS integra dois modos de carga: alta tensão e baixa corrente, e baixa tensão e alta corrente. A modulação de amplitude de tensão é reduzida para 20mV, que é apenas um décimo do padrão QC3.0 na época, tornando o ajuste mais preciso.

E a Associação USB-IF também chegou a um consenso com a Thiel Labs, visando unificar a tecnologia de carregamento rápido para o padrão de carregamento rápido PPS. Atualmente, o carregamento rápido PPS se tornou um padrão de carregamento rápido, com uma fatia muito alta no campo dos celulares Android. Com a bomba de carga embutida do celular, ele pode alcançar carregamento rápido de alta eficiência e alta potência. Modelos de Xiaomi, Samsung, Meizu e outras marcas são utilizados.


USB PD3.1

O USB PD3.1 também é o padrão de carregamento rápido recém-lançado pela Associação USB-IF. O padrão de carregamento rápido USB PD3.1 é, na verdade, uma atualização baseada no carregamento rápido do USB PD3.0 PPS.



A especificação de carregamento rápido USB PD3.1 divide a potência em duas faixas: potência padrão (SPR) e potência estendida (EPR). Entre eles, a faixa de potência padrão é o atual padrão principal de carregamento rápido USB PD3.0 PPS no mercado, com a potência máxima de carregamento permanecendo inalterada em 100W; enquanto as três tensões recém-adicionadas de 28V, 36V e 48V pertencem à faixa de potência expandida, a corrente máxima de saída correspondente às três tensões ainda é de 5A, mas a potência máxima pode chegar a 240W.

Além de adicionar três conjuntos de tensões fixas, o padrão USB PD3.1 também adiciona três conjuntos de tensões ajustáveis (AVS) na faixa de potência expandida, que são 15V-28V 5A, 15V-36V 5A e 15V-48V 5A. A amplitude mínima de regulação de tensão do AVS é de 0,1V, e o modo limitador de potência constante baseado no PDP continua sendo utilizado.


Resumir

Já se passaram quase dez anos desde o desenvolvimento do padrão de carregamento rápido USB PD. Entre elas, o USB PD2.0 é o padrão de carregamento rápido para produção em massa real e uso comercial, além de estabelecer a base para a realização do carregamento rápido do USB PD. O USB PD3.0 está mais atualizado em termos de funções de identificação de protocolo, e as especificações de carregamento não mudaram.

O padrão de carregamento rápido USB PD3.0 PPS adiciona um nível de voltagem programável, compatível com a maioria dos protocolos privados de carregamento rápido. Ele se tornou o padrão de carregamento rápido mais amplamente utilizado no mercado de celulares Android.

O USB PD3.1 tem como principal objetivo expandir o escopo de aplicação do padrão de carregamento rápido USB PD. Além de produtos de consumo como celulares e laptops, também pode ser usado nas áreas de displays, servidores, ferramentas elétricas e fontes de alimentação Poe de segurança, realizando a visão de que "tudo pode ser carregado".


 

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