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¿Cuáles son las diferencias entre USB PD3.1 y USB PD2.0 PD3.0?

05 de agosto de 2022
¿Cuáles son las diferencias entre USB PD3.1 y USB PD2.0? ¿PD3.0?

Recientemente, la Asociación USB-IF lanzó el último estándar de carga rápida USB PD3.1, que aumenta la potencia de carga de 100 W a 240 W y admite una salida de voltaje máxima de 48 V, lo que atrajo inmediatamente la atención del personal de la industria de cables y cargadores.



Literalmente, USB PD3.1 solo puede considerarse como una actualización de USB PD3.0, pero en términos de potencia, es un salto cualitativo. Entonces, ¿cuáles son las diferencias entre USB PD3.1 y USB PD2.0 PD3.0?

 
Historia del desarrollo de los estándares de protocolo de carga
Hora Estándares de protocolo Interfaz Especificaciones de carga
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: 28 V 5 A, 36 V 5 A, 48 V 5 A
AVS: 15-28 V 5 A, 15-36 V 5 A, 15-48 V 5 A
● La información anterior es solo para referencia, el fabricante del formulario: P-Shine Electronic Tech Ltd

















USB PD2.0

En agosto de 2014 se lanzó el estándar de carga rápida USB PD2.0, que no solo estipula que la interfaz USB Type-C es la única interfaz estándar, sino que también le da a esta interfaz más funciones, como carga, transmisión de datos, transmisión de audio, etc. En términos de carga, USB PD2.0 define salidas que admiten 5V3A, 9V3A, 12V3A, 15V3A y 20V5A, y la potencia máxima de carga alcanza los 100W.



Sin embargo, todavía era la época en la que la interfaz Micro USB era popular. El mercado de la telefonía móvil estaba dominado básicamente por protocolos privados de carga rápida como QC, AFC, FCP y PE. Fue difícil popularizar la carga rápida USB PD. Esta situación continuó hasta 2015, cuando Apple lanzó el primer nuevo MacBook de la industria equipado con el estándar de carga rápida USB PD2.0, y la carga rápida USB PD comenzó oficialmente a popularizarse en los productos electrónicos de consumo.


USB PD3.0

En noviembre de 2015, la carga rápida USB PD marcó el comienzo de una actualización sustancial, entrando en la era de la carga rápida USB PD3.0. En comparación con USB PD2.0, USB PD3.0 tiene tres cambios principales: 1. Se agregó una descripción más detallada de las características de la batería incorporada del dispositivo; 2. Se agregó la función de identificación de versiones de software y hardware del dispositivo y actualización de software a través de la comunicación PD; 3. Y se agregó la función de certificado digital y firma digital



En pocas palabras, en términos de parámetros de carga, USB PD3.0 y USB PD2.0 no han cambiado, todavía admiten salidas de 5V3A, 9V3A, 12V3A, 15V3A, 20V5A, y la potencia máxima es de 100W. Sin embargo, esta actualización no ha mejorado la caótica situación de los estándares de carga rápida en el mercado de la telefonía móvil. Los estándares de carga rápida siguen siendo independientes e incompatibles entre sí.

Las soluciones de carga rápida comunes en ese momento incluían Qualcomm QC 4.0 / 3.0, MediaTek PE 3.0 / 2.0, OPPO VOOC, Huawei FCP / Supercharge, USB PD, etc. Aunque lo mismo se utiliza para la carga rápida de las baterías de los teléfonos móviles, los principios son diferentes. Al cargar teléfonos móviles con diferentes marcas de cargadores, a menudo no se logra una carga rápida.

USB PD3.0 absorbió la esencia de la carga rápida en ese momento y la reintegró en una solución de carga rápida "grande y completa" para lograr la unificación de los estándares de carga rápida de teléfonos móviles. El cargador compatible con la tecnología PPS realiza una carga rápida. Retroceso a los días en que un cargador era para todos los teléfonos. En la última especificación OEM de Android 7.0, Google enfatizó que para los teléfonos móviles que usan la interfaz USB, la tecnología de carga rápida debe ser compatible con USB PD.



USB PD3.0 PPS

Con el fin de cambiar la situación dividida de los protocolos de carga rápida en el mercado de la telefonía móvil, la Asociación USB-IF lanzó una importante actualización del estándar USB PD3.0 en febrero de 2017, agregando PPS de energía programable sobre la base del estándar USB PD3.0.



PPS es un tipo de fuente de alimentación compatible con USB PD3.0. Es una salida de fuente de alimentación que utiliza el protocolo USB PD, que puede realizar ajustes de voltaje y corriente. La especificación PPS integra dos modos de carga: alto voltaje y baja corriente, y bajo voltaje y alta corriente. La modulación de amplitud de voltaje se reduce a 20 mV, que es solo una décima parte del estándar QC3.0 en ese momento, por lo que el ajuste es más preciso.

Y la Asociación USB-IF también ha llegado a un consenso con Thiel Labs, con el objetivo de unificar la tecnología de carga rápida para el estándar de carga rápida PPS. En la actualidad, la carga rápida PPS se ha convertido en un estándar de carga rápida con una participación muy alta en el campo de los teléfonos móviles Android. Con la bomba de carga incorporada del teléfono móvil, puede lograr una carga rápida de alta eficiencia y alta potencia. Se utilizan Xiaomi, Samsung, Meizu y otras marcas de modelos.


USB PD3.1

USB PD3.1 es también el estándar de carga rápida recientemente lanzado por la Asociación USB-IF. El estándar de carga rápida USB PD3.1 es en realidad una actualización basada en la carga rápida USB PD3.0 PPS.



La especificación de carga rápida USB PD3.1 divide la potencia en dos rangos: potencia estándar (SPR) y potencia extendida (EPR). Entre ellos, el rango de potencia estándar es el estándar de carga rápida USB PD3.0 PPS convencional actual en el mercado, la potencia de carga máxima se mantiene sin cambios en 100W; mientras que los tres voltajes recién agregados de 28 V, 36 V y 48 V pertenecen al rango de potencia expandido, la corriente de salida máxima correspondiente a los tres voltajes sigue siendo de 5 A, pero la potencia de salida máxima puede alcanzar los 240 W.

Además de agregar tres conjuntos de voltajes fijos, el estándar USB PD3.1 también agrega tres conjuntos de voltajes ajustables (AVS) en el rango de potencia expandido, que son 15V-28V 5A, 15V-36V 5A y 15V-48V 5A. La amplitud mínima de regulación de voltaje de AVS es de 0,1 V, y se sigue utilizando el modo de limitación de potencia constante basado en PDP.


Resumir

Han pasado casi diez años desde el desarrollo del estándar de carga rápida USB PD. Entre ellos, USB PD2.0 es el estándar de carga rápida para la producción en masa real y el uso comercial, y también sienta las bases para la realización de la carga rápida USB PD. USB PD3.0 está más actualizado en términos de funciones de identificación de protocolo y las especificaciones de carga no han cambiado.

El estándar de carga rápida USB PD3.0 PPS agrega un nivel de voltaje programable, que es compatible con la mayoría de los protocolos de carga rápida privados. Se ha convertido en el estándar de carga rápida más utilizado en el mercado de teléfonos móviles Android.

USB PD3.1 es principalmente para ampliar el alcance de aplicación del estándar de carga rápida USB PD. Además de productos de consumo como teléfonos móviles y computadoras portátiles, también se puede utilizar en los campos de pantallas, servidores, herramientas eléctricas y fuentes de alimentación Poe de seguridad, haciendo realidad la visión de "todo se puede cargar".


 

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