USB-C接口规范变化，USB硬件设计要大改造吗?

2021-05-28 12:03

近日,通用串行总线(USB)标准组织USB-IF公开了USB-C(即USB Type-C)接口新规范USB Type-C 2．1,这是自2019年8月USB Type-C 2．0规范之后,USB标准组织对USB-C接口的机械电子特性做出的重大修订,之所以要对USB接口物理特性做修改,是因为USB-IF同期公布了USB供电协议(USB Power Develiry,简称USB PD)的新标准,USB PD 3．1将支持最高240瓦功率,而旧标准最高支持供电能力为100瓦。当然,USB-C接口规范变化,支持240瓦供电只是一个要素,对USB 4标准支持及兼容雷电3也是非常重要的驱动力。

USB供电发展史

从通信链路中取电的思路由来已久。由于使用方便、连接简单,而且真正支持热插拔,自1996年USB标准公布之后,USB逐渐取代其他串行接口,成为IT设备中最通用的接口。USB包含电源和地线接口,可以为接在其上的便携设备供电,在USB 2．0时代,USB接口就可以为外接设备提供2．5瓦的电能(5V@500mA)。之后USB标准组织旗下的电池充电工作组开始为USB接口(含USB标准接口及miniUSB和microUSB接口)制定充电标准,2007年推出USB充电标准1．0(USB Battery Charging v1．0,简称USB BC),在USB 3．0规范推出后,USB供电最大支持4．5瓦(5V@900mA)。

2010年12月发布的USB BC1．2规范规定,USB设备支持快慢充,最高充电功率可达7．5瓦(5V@1500mA)。

随着USB设备越来越多,从USB取电或者用USB接口充电的需求越来越多,但上述标准最多支持7．5瓦。只能满足手机等超便携设备的充电需求,而且由于功率有限,对于智能手机等大电池设备,需要数小时才能充满。为满足移动设备的供电与充电需求,USB IF另外成立了USB供电工作组,期待用一种接口满足对所有移动设备的供电需求。2012年7月 USB PD 1．0规格公布,最高可供应100瓦(20V@5A)电能,支持设备在供电(Source)与受电(Sink)间角色互换,从而让各种设备都能通过一条USB线来满足供电需求。该标准支持既有USB核心标准(USB 3．0/2．0及充电标准USB BC 1．2/1．1/1．0)