在标准繁杂的快充界 USB PD 靠什么取胜

时间:2018-01-12 11:14来源:电子技术应用网

摘要:自搭载无线充电功能的iPhoneX问世以来,关于无线充电与有线快充的话题从未间断。如今,正值CES举办期间,无线充电也成为展会的亮点之一,搭载无线充电的各式产品、方案亮相。

自搭载无线充电功能的 iPhoneX 问世以来,关于无线充电与有线快充的话题从未间断。如今,正值 CES 举办期间,无线充电也成为展会的亮点之一,搭载无线充电的各式产品、方案亮相。
  
那么,无线充电来了,对于手机等消费电子而言,留给快充的可能还有多少?在工业、汽车等领域,快充的发展又将如何?
  
无线、有线充电将共存

“苹果采用无线快充是事实,苹果采用基于USBType-CPD的快充也是事实。这两种充电技术目前已同时被品牌手机厂商采用或者即将采用。无线充电的优势是避免端口反复被插拔;有线充电的优势是可以充得更快,可边充电边使用手机,还可以连接DOCK进行多种应用等。当然,有线充电是默认的充电模式,也就是手机必须支持的模式。在可以预见的几年内,鉴于成本、效能、距离、使用场景等因素,Type-CPD快充和无线快充将会是共存的局面,无线快充通常是客户可选的配置,而Type-CPD充电方式将会是普遍的。”Cypress区域市场经理朱雄辉先生对无线充电与有线充电的趋势进行了分析预测。
 
  Cypress 区域市场经理朱雄辉先生
  
目前,汽车后装车载市场 Type-CPD 充电器已很常见,前装市场对于 Type-CPD 的导入也进行了相关规划。当然,Type-CPD 在汽车领域是否会成为普遍现象,还要看 Type-CPD 手机的占有率情况。
  
在标准繁杂的快充界,USBPD 靠什么取胜
快充标准不统一、各家标准不兼容是快充领域的痛点。USB 组织为了解决这个问题推出了 USBPD。
  
兼容性强
PD2.0支持固定挡充电,PD3.0支持 PPS 充电(低压快充模式也叫做直充模式),这样便把市面上不同的快充标准统一在 USBPD 的范畴,只要符合 USBPD3.0 的充电器和终端都可以兼容。无论是以高通为标准的高压快充,还是以 OPPO 为代表的低压直充都可以被 USBPD3.0 涵括。
  
朱雄辉先生表示:“如果大家细读 USBPD 协议,就会发现 USBPD 是一个交互性很强的协议,非常灵活,是目前市场上非常先进的充电协议。鉴于时间、成本、技术成熟度、兼容性的考虑,USBPD 将成为主要趋势。”
  
充电更安全、灵活
USBPD3.0支持 PPS 模式,该模式对比当前更为普遍的高压快充,具有两大优点:
  
-大功率充电时,电池温度不会大幅升高,充电更安全;
-USBPD 在通讯上采用专门的 CC 线通过数据包的形式进行通信,相比高压快充靠检测 D+/D- 电平变化来决定充电状态更加可靠与灵活。
  
朱雄辉先生多次强调:“快充最核心的问题就是协议的兼容性、可靠性与稳定性。”
  
USBPD 协议恰恰覆盖到了这些要点。
  
“USBPD+Type-C”才是王道?
Type-C 端口支持 QC 等快充协议,也支持 USBPD 协议。不支持 USBPD 协议的 Type-C 端口,充电功能将受到很大限制。
 
“不支持 USB-PD 协议便不能进行 CC 通信,Type-C 等于失去了灵魂。因此,不支持 USB-PD 协议的 Type-C 端口不能应该用于 PC、手机主机、Dock、Dongle、充电器、移动电源等设备,但可以用于 U 盘之类的简单外设。“朱雄辉先生对于 USBPD 与 Type-C 端口的关系进行了概括。
  
USBPD3.0可实现3~11V 直充,步进电压为50mV,也支持5V、9V、15v、20V 固定挡,因此可满足绝大多数手机应用场景。若没有协商供电,则不能切换供电与受电角色,不能实现直充及更功率的充电,只能提供或接受5V*3A 的充电。
  
目前,主流的手机快充为18W(9v*2A),可以肯定,未来将有大量基于 USBPD 的方案进入市场,一般手机终端可支持到27W,计算机终端可支持到45W,某些专业充电器可能实现100W。
  
朱雄辉先生多次强调,快充趋势已经明确,只等市场向深度演变。基于“USBPD+Type-C”的快充将成为主流的快充模式,与充电相关的各产业将向此方向靠拢。未来两三年内,将会有大量手机、电脑及外设采用 USBPD 充电方案。
  
Cypress 的应对策略
朱雄辉对 CypressUSBPD 相关产品进行了介绍:
  
CypressUSBPD 芯片 CCG3、CCG3PA、CCG4、CCG5都支持 PD3.0,可用于充电器设备、移动电源、主机、Dock 设计中。这些芯片采用 Arm-CortexM0,可进行编程,以便于客户升级。从 CCG1到 CCG5,Cypress 做到了市场占有率全球第一。客户对 Cypress 的选择,源于产品协议稳定可靠,兼容性好;芯片架构适合于做 PD 控制器,具有大内存、端口丰富的特性,可灵活配置各类资源;配套工具全面等优势。
  
CCG3PA 是专门针对充电市场的芯片,可支持一个 USBType-C 口和一个 Type-A 的控制。Type-C 可实现 USBPDPPS 充电,支持 QC4.0、QC4.0+;Type-A 支持市面上所有常见的快充模式,支持 USBBC1.2标准。CCG3PA 被主流的 AC/DC以及DC/DC 厂商采用。
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