USB PD 3.0 引入PPS((Programmable Power Supply)

USB-IF組織發佈了USB PD 3.0的重要更新,正式推出旨在一統快速充電技術規範的PPS(Programmable Power Supply),步進調幅電壓為20mV,讓低壓大電流直充方式成為可能,並且成功收編了高通的QC4.0,並與國家工信部的泰爾實驗室達成了共識,預計將與國標實現統一。

至此,2016年風起雲湧的快速充電標準之爭告一段落,將於進入統一標準,快速發展的道路。


第一, USB-IF為什麼要推出PPS?

2014年,智能手機進入大屏時代,原有的5V2A micro usb充電極限已經無法滿足用戶的需求。但是,作為USB協議的制定者USB-IF卻沒有給出解決辦法。這為後來的快速充電技術標準混戰埋下了伏筆。於是,高通利用自己的行業地位,開始力推QC2.0和QC3.0,向9V/2A, 12V/1.5A快速充電技術路線進發。但是,不同於非盈利組織定位的USB-IF,高通發佈的技術標準都是圍繞自己的產品生態和商業利益展開的。因此,紛爭不可避免,戰火從此點燃。OPPO,MTK,華為,TI等公司相繼推出了自己的快速充電標準,試圖分得一杯羹。

這種局面是誰都不希望看到的,畢竟,浪費社會資源,造成電子垃圾汙染,有悖於這些大公司的社會責任。那麼誰來結束紛爭呢?必須是要一個沒有自身商業利益的組織來實現。於是,USB-IF在原有的USB PD2.0和USB PD3.0基礎上,通過與高通、泰爾實驗室以及國內主流手機廠商的多方溝通。終於推出了PPS來滿足各方的訴求(或者說是互相妥協),並明確規定,USB接口不允許通過非USB PD的協議來實現電壓調整。從此,快速充電標準,有望走向統一。各家原有的舊的標準,只要不違背原則的,可以在PPS基礎上保持向下兼容。再有離經叛道者,那就由它自己去面對該有的社會責任了。

大家一定會好奇,Apple會不會成為獨立於聯盟之外的部落。因為Apple已經推出了PD to Lightning的轉接線,在12吋的IPAD上實現了USB PD快速充電。是否把這項技術應用到Iphone上,僅僅是Apple的喜好而已。作為USB TYPE-C和USB PD推廣的急先鋒,相信APPLE僅僅是在等待時機。


第二, PPS能夠解決什麼問題?

1. PPS讓USB接口的輸出電壓範圍,從5V擴展到3.0V~21V。

這是一個很重要的改動,因為快速充電存在著高壓小電流和低壓大電流兩大派系。從3.0V~21V的供電範圍,讓PPS可以滿足各種技術流派的快速充電。

2. PPS可調整電壓幅度為20mV,可以實現低壓大電流直充。

20mV一檔的電壓調整幅度,讓低壓大電流直充方式成為可能,實際上關於這個技術的爭議很大,因為有部分手機廠商希望直接在適配器上實現恆流直充控制,而不是放在手機端。但是USB-IF終究沒有同意這一點。主要考量是,恆流機制可能導致某些情況下,輸出電壓的劇烈波動,不利於手機內部的Bypass路徑管理,及手機內部基帶模塊的供電安全。

3. PPS有脈動機制,保證充電過程的安全性。

PPS一旦進入大電流模式,安全性變得非常重要,因此PPS協議規定,最少每10S,負載和適配器之間要保持一次脈動溝通,避免充電過程失控


USB PD 3.0 引入PPS((Programmable Power Supply)


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