USB PD 3.0 引入PPS((Programmable Power Supply)

USB-IF组织发布了USB PD 3.0的重要更新,正式推出旨在一统快速充电技术规范的PPS(Programmable Power Supply),步进调幅电压为20mV,让低压大电流直充方式成为可能,并且成功收编了高通的QC4.0,并与国家工信部的泰尔实验室达成了共识,预计将与国标实现统一。

至此,2016年风起云涌的快速充电标准之争告一段落,将于进入统一标准,快速发展的道路。


第一, USB-IF为什么要推出PPS?

2014年,智能手机进入大屏时代,原有的5V2A micro usb充电极限已经无法满足用户的需求。但是,作为USB协议的制定者USB-IF却没有给出解决办法。这为后来的快速充电技术标准混战埋下了伏笔。于是,高通利用自己的行业地位,开始力推QC2.0和QC3.0,向9V/2A, 12V/1.5A快速充电技术路线进发。但是,不同于非盈利组织定位的USB-IF,高通发布的技术标准都是围绕自己的产品生态和商业利益展开的。因此,纷争不可避免,战火从此点燃。OPPO,MTK,华为,TI等公司相继推出了自己的快速充电标准,试图分得一杯羹。

这种局面是谁都不希望看到的,毕竟,浪费社会资源,造成电子垃圾污染,有悖于这些大公司的社会责任。那么谁来结束纷争呢?必须是要一个没有自身商业利益的组织来实现。于是,USB-IF在原有的USB PD2.0和USB PD3.0基础上,通过与高通、泰尔实验室以及国内主流手机厂商的多方沟通。终于推出了PPS来满足各方的诉求(或者说是互相妥协),并明确规定,USB接口不允许通过非USB PD的协议来实现电压调整。从此,快速充电标准,有望走向统一。各家原有的旧的标准,只要不违背原则的,可以在PPS基础上保持向下兼容。再有离经叛道者,那就由它自己去面对该有的社会责任了。

大家一定会好奇,Apple会不会成为独立于联盟之外的部落。因为Apple已经推出了PD to Lightning的转接线,在12吋的IPAD上实现了USB PD快速充电。是否把这项技术应用到Iphone上,仅仅是Apple的喜好而已。作为USB TYPE-C和USB PD推广的急先锋,相信APPLE仅仅是在等待时机。


第二, PPS能够解决什么问题?

1. PPS让USB接口的输出电压范围,从5V扩展到3.0V~21V。

这是一个很重要的改动,因为快速充电存在着高压小电流和低压大电流两大派系。从3.0V~21V的供电范围,让PPS可以满足各种技术流派的快速充电。

2. PPS可调整电压幅度为20mV,可以实现低压大电流直充。

20mV一档的电压调整幅度,让低压大电流直充方式成为可能,实际上关于这个技术的争议很大,因为有部分手机厂商希望直接在适配器上实现恒流直充控制,而不是放在手机端。但是USB-IF终究没有同意这一点。主要考量是,恒流机制可能导致某些情况下,输出电压的剧烈波动,不利于手机内部的Bypass路径管理,及手机内部基带模块的供电安全。

3. PPS有脉动机制,保证充电过程的安全性。

PPS一旦进入大电流模式,安全性变得非常重要,因此PPS协议规定,最少每10S,负载和适配器之间要保持一次脉动沟通,避免充电过程失控


USB PD 3.0 引入PPS((Programmable Power Supply)


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