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Was sind die Unterschiede zwischen USB PD3.1 und USB PD2.0 PD3.0?

05. August 2022
Was sind die Unterschiede zwischen USB PD3.1 und USB PD2.0? PD3.0?

Vor kurzem hat die USB-IF Association den neuesten USB PD3.1-Schnellladestandard veröffentlicht, der die Ladeleistung von 100 W auf 240 W erhöht und eine maximale Ausgangsspannung von 48 V unterstützt, was sofort die Aufmerksamkeit des Personals der Kabel- und Ladegeräteindustrie auf sich zog.



USB PD3.1 kann buchstäblich nur als Update von USB PD3.0 angesehen werden, aber in Bezug auf die Leistung ist es ein qualitativer Sprung. Was sind also die Unterschiede zwischen USB PD3.1 und USB PD2.0 PD3.0?

 
Entwicklungsgeschichte von Ladeprotokollstandards
Zeit Protokoll-Standards Schnittstelle Spezifikationen zum Aufladen
2010 USB BC1.2 USB Typ-A 5 V 1,5 A
2012.07 USB PD1.0 USB Typ-A,
USB Typ-B		 N/A
2014.08 USB PD2.0 USB Typ-C 5V 3A, 9V 3A, 15V 3A, 20V 2,25A, 20V 3A, 20V 5A,
2015.11 USB PD3.0 USB Typ-C 5V 3A, 9V 3A, 15V 3A, 20V 2,25A, 20V 3A, 20V 5A,
2017.02 USB PD3.0 PPS USB Typ-C 5V 3A, 9V 3A, 15V 3A, 20V 2,25A, 20V 3A, 20V 5A,
PPS: 3,3-5,9 V 3 A, 3,3-11 V 3 A, 3,3-16 V 3 A, 3,3-21 V 3 A, 3,3-21 V 5 A
2021.05 USB PD3.1 USB Typ-C 5V 3A, 9V 3A, 15V 3A, 20V 2,25A, 20V 3A, 20V 5A,
PPS: 3,3-5,9 V 3 A, 3,3-11 V 3 A, 3,3-16 V 3 A, 3,3-21 V 3 A, 3,3-21 V 5 A
EPR: 28V 5A, 36V 5A, 48V 5A
AVS: 15-28V 5A, 15-36V 5A, 15-48V 5A
● Die oben genannten Informationen dienen nur als Referenz, der Formularersteller: P-Shine Electronic Tech Ltd

















USB PD2.0

Im August 2014 wurde der Schnellladestandard USB PD2.0 veröffentlicht, der nicht nur vorsieht, dass die USB Typ-C Schnittstelle die einzige Standardschnittstelle ist, sondern dieser Schnittstelle auch mehr Funktionen wie Laden, Datenübertragung, Audioübertragung usw. verleiht. In Bezug auf das Aufladen definiert USB PD2.0 Ausgänge, die 5V3A, 9V3A, 12V3A, 15V3A und 20V5A unterstützen, und die maximale Ladeleistung erreicht 100W.



Es war jedoch immer noch die Ära, in der die Micro-USB-Schnittstelle populär war. Der Mobilfunkmarkt wurde im Wesentlichen von privaten Schnellladeprotokollen wie QC, AFC, FCP und PE dominiert. Es war schwierig, das USB-PD-Schnellladen populär zu machen. Diese Situation hielt bis 2015 an, als Apple das erste neue MacBook der Branche herausbrachte, das mit dem Schnellladestandard USB PD2.0 ausgestattet war, und das Schnellladen von USB PD offiziell in Produkten der Unterhaltungselektronik populär wurde.


USB PD3.0

Im November 2015 wurde mit dem USB-PD-Schnellladen ein umfangreiches Update eingeführt, das in die Ära des USB-PD3.0-Schnellladens einläutete. Im Vergleich zu USB PD2.0 weist USB PD3.0 drei Hauptänderungen auf: 1. Es wurde eine detailliertere Beschreibung der Eigenschaften des eingebauten Akkus des Geräts hinzugefügt. 2. Die Funktion der Identifizierung von Gerätesoftware und Hardwareversion sowie der Softwareaktualisierung über die PD-Kommunikation wurde hinzugefügt. 3. Und digitales Zertifikat und digitale Signaturfunktion hinzugefügt



Einfach ausgedrückt, haben sich USB PD3.0 und USB PD2.0 in Bezug auf die Ladeparameter nicht geändert, sie unterstützen weiterhin 5V3A, 9V3A, 12V3A, 15V3A, 20V5A und die maximale Leistung beträgt 100 W. Dieses Update hat die chaotische Situation der Schnellladestandards auf dem Mobilfunkmarkt jedoch nicht verbessert. Die Schnellladestandards sind nach wie vor unabhängig und nicht miteinander kompatibel.

Zu den damals gängigen Schnellladelösungen gehörten Qualcomm QC 4.0/3.0, MediaTek PE 3.0/2.0, OPPO VOOC, Huawei FCP/Supercharge, USB PD usw. Obwohl das Gleiche für das Schnellladen von Handy-Akkus verwendet wird, sind die Prinzipien unterschiedlich. Beim Aufladen von Mobiltelefonen mit Ladegeräten verschiedener Marken wird ein schnelles Aufladen oft nicht erreicht.

USB PD3.0 nahm die Essenz des damaligen Schnellladens auf und integrierte sie wieder in eine "große und umfassende" Schnellladelösung, um die Vereinheitlichung der Schnellladestandards für Mobiltelefone zu erreichen. Das Ladegerät, das die PPS-Technologie unterstützt, ermöglicht ein schnelles Laden. Ein Rückfall in die Tage, als ein Ladegerät für alle Telefone galt. In der neuesten OEM-Spezifikation von Android 7.0 betonte Google, dass bei Mobiltelefonen, die die USB-Schnittstelle verwenden, die Schnellladetechnologie USB PD unterstützen muss.



USB PD3.0 PPS

Um die gespaltene Situation der Schnellladeprotokolle auf dem Mobiltelefonmarkt zu ändern, hat die USB-IF Association im Februar 2017 ein wichtiges Update des USB PD3.0-Standards veröffentlicht, das programmierbare Stromversorgung PPS auf Basis des USB PD3.0-Standards hinzufügt.



PPS ist eine Art von Netzteil, das von USB PD3.0 unterstützt wird. Es handelt sich um einen Netzteilausgang mit dem USB-PD-Protokoll, mit dem eine Spannungs- und Stromanpassung realisiert werden kann. Die PPS-Spezifikation integriert zwei Lademodi: Hochspannung und Niedrigstrom sowie Niederspannung und Hochstrom. Die Spannungsamplitudenmodulation wird auf 20 mV reduziert, was nur ein Zehntel des damaligen QC3.0-Standards ist, so dass die Anpassung genauer ist.

Und auch die USB-IF Association hat sich mit Thiel Labs darauf geeinigt, die Schnellladetechnologie für den Schnellladestandard PPS zu vereinheitlichen. Aktuell hat sich das PPS-Schnellladen zu einem Schnellladestandard mit einem sehr hohen Anteil im Android-Handy-Lager entwickelt. Mit der eingebauten Ladepumpe des Mobiltelefons kann ein hocheffizientes und leistungsstarkes Schnellladen erreicht werden. Es werden Modelle von Xiaomi, Samsung, Meizu und anderen Marken verwendet.


USB PD3.1

USB PD3.1 ist auch der Schnellladestandard, der von der USB-IF Association neu veröffentlicht wurde. Der USB PD3.1 Schnellladestandard ist eigentlich ein Update, das auf USB PD3.0 PPS Schnellladung basiert.



Die USB PD3.1-Schnellladespezifikation unterteilt die Stromversorgung in zwei Bereiche: Standardleistung (SPR) und erweiterte Leistung (EPR). Unter ihnen ist der Standardleistungsbereich der aktuelle Mainstream-Schnellladestandard USB PD3.0 PPS auf dem Markt, die maximale Ladeleistung bleibt unverändert bei 100 W; Während die neu hinzugekommenen drei Spannungen von 28 V, 36 V und 48 V zum erweiterten Leistungsbereich gehören, beträgt der maximale Ausgangsstrom, der den drei Spannungen entspricht, immer noch 5 A, aber die maximale Ausgangsleistung kann 240 W erreichen.

Zusätzlich zu den drei Sätzen fester Spannungen fügt der USB PD3.1-Standard auch drei Sätze einstellbarer Spannungen (AVS) im erweiterten Leistungsbereich hinzu, nämlich 15V-28V 5A, 15V-36V 5A und 15V-48V 5A. Die minimale Spannungsregelungsamplitude von AVS beträgt 0,1 V, und der auf PDP basierende Modus zur Begrenzung der konstanten Leistung wird weiterhin verwendet.


Zusammenfassen

Fast zehn Jahre ist es her, dass der Schnellladestandard USB PD entwickelt wurde. Unter ihnen ist USB PD2.0 der Schnellladestandard für die reale Massenproduktion und den kommerziellen Einsatz und legt auch den Grundstein für die Realisierung des USB PD-Schnellladens. USB PD3.0 ist in Bezug auf die Protokollidentifikationsfunktionen aktualisiert, und die Ladespezifikationen haben sich nicht geändert.

Der USB PD3.0 PPS-Schnellladestandard fügt einen programmierbaren Spannungspegel hinzu, der mit den meisten privaten Schnellladeprotokollen kompatibel ist. Es hat sich zum am weitesten verbreiteten Schnellladestandard auf dem Android-Handymarkt entwickelt.

USB PD3.1 dient vor allem dazu, den Anwendungsbereich des USB PD Schnellladestandards zu erweitern. Neben Konsumgütern wie Mobiltelefonen und Laptops kann es auch in den Bereichen Displays, Server, Elektrowerkzeuge und Sicherheits-Poe-Netzteile eingesetzt werden, um die Vision von "alles kann geladen werden" zu verwirklichen.


 

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