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

5 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 100W a 240W y soporta una salida máxima de voltaje de 48V, lo que atrajo de inmediato la atención del personal de la industria de cables y cargadores.



Literalmente, USB PD3.1 solo puede considerarse 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 de desarrollo de los estándares de protocolos de carga
Tiempo Normas 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: 28V 5A, 36V 5A, 48V 5A
AVS: 15-28V 5A, 15-36V 5A, 15-48V 5A
● La información anterior es solo para referencia, el fabricante del formulario: P-Shine Electronic Tech Ltd

















USB PD2.0

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



Sin embargo, seguía siendo 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. Era difícil popularizar la carga rápida de USB PD. Esta situación continuó hasta 2015, cuando Apple lanzó el primer MacBook nuevo de la industria equipado con el estándar de carga rápida USB PD2.0, y la carga rápida USB PD comenzó a popularizarse oficialmente en productos electrónicos de consumo.


USB PD3.0

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



En resumen, en cuanto a parámetros de carga, USB PD3.0 y USB PD2.0 no han cambiado, siguen soportando salida 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 los teléfonos móviles. Los estándares de carga rápida siguen siendo independientes e incompatibles entre sí.

Las soluciones de carga rápida más comunes en aquella época 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 aplica para la carga rápida de baterías de teléfonos móviles, los principios son diferentes. Al cargar teléfonos móviles con diferentes marcas de cargadores, a menudo no se consigue la 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 para teléfonos móviles. El cargador que soporta la tecnología PPS logra una carga rápida. Un regreso 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 soportar USB PD.



USB PD3.0 PPS

Para cambiar la situación dividida de los protocolos de carga rápida en el mercado de teléfonos móviles, la Asociación USB-IF lanzó una actualización importante del estándar USB PD3.0 en febrero de 2017, añadiendo PPS de potencia programable basándose en el estándar USB PD3.0.



PPS es un tipo de fuente de alimentación compatible con USB PD3.0. Es una 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 tensión 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 alcanzado un consenso con Thiel Labs, con el objetivo de unificar la tecnología de carga rápida para el estándar de carga rápida PPS. Actualmente, la carga rápida PPS se ha convertido en un estándar de carga rápida con una cuota muy alta en el sector de los teléfonos móviles Android. Con la bomba de carga integrada del teléfono móvil, puede lograr una carga rápida de alta eficiencia y alta potencia. Se utilizan modelos de Xiaomi, Samsung, Meizu y otras marcas.


USB PD3.1

USB PD3.1 es también el estándar de carga rápida recién lanzado por la USB-IF Association. 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 ellas, el rango de potencia estándar es el actual estándar principal de carga rápida USB PD3.0 PPS en el mercado, cuya potencia máxima de carga permanece sin cambios en 100W; mientras que los tres voltajes recién añadidos de 28V, 36V y 48V pertenecen al rango de potencia ampliado, la corriente máxima de salida correspondiente a los tres voltajes sigue siendo de 5A, pero la potencia máxima puede alcanzar los 240W.

Además de añadir tres conjuntos de voltaje fijo, el estándar USB PD3.1 también añade tres conjuntos de voltajes ajustables (AVS) en el rango de potencia ampliada, que son 15V-28V 5A, 15V-36V 5A y 15V-48V 5A. La amplitud mínima de regulación de tensión del AVS es de 0,1V, y el modo limitador de potencia constante basado en PDP sigue utilizándose.


Resume

Han pasado casi diez años desde el desarrollo del estándar de carga rápida USB PD. Entre ellas, 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 cuanto a funciones de identificación de protocolos, y las especificaciones de carga no han cambiado.

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

USB PD3.1 tiene como objetivo principalmente ampliar el alcance de aplicación del estándar de carga rápida USB PD. Además de productos de consumo como teléfonos móviles y portátiles, también puede utilizarse en los campos de pantallas, servidores, herramientas eléctricas y fuentes de alimentación Poe de seguridad, logrando así la visión de "todo puede cargarse".


 

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