Dè a th ’ann an Lìbhrigeadh Cumhachd USB?

Is e protocol cosgais a th’ ann an Lìbhrigeadh Cumhachd USB (USB PD) a bhios a’ rèiteachadh gluasad cumhachd eadar innealan thairis air ceangal USB, a’ lìbhrigeadh bho 5 watt suas gu 240 watt. Eu-coltach ri puirt USB àbhaisteach cuibhrichte gu 5 volts, bidh USB PD ag atharrachadh bholtachd gu dinamach eadar 5V agus 48V, a’ toirt cothrom do gach nì bho fhònaichean sgairteil gu coimpiutairean-glùine cumhachd àrd cosgais a dhèanamh tro aon sheòrsa càball.

Bidh an draoidheachd air cùl USB PD a’ tachairt ann an dà ìre shònraichte nach fhaic a’ mhòr-chuid de luchd-cleachdaidh a-riamh.

Nuair a chuireas tu inneal a-steach do charger USB PD, bidh prìneachan an t-Sianal Configuration (CC) air a’ cheangal USB-C còmhradh sa bhad. Taobh a-staigh milliseconds, bidh an charger ag ainmeachadh dè na bholtachd agus na sruthan as urrainn dha a thoirt seachad, fhad ‘s a bhios an inneal agad a’ freagairt ris na tha a dhìth air. Bidh an crathadh-làimhe seo a’ cleachdadh a’ phròtacal Lìbhrigeadh Cumhachd Rudan (PDO)-gu bunaiteach clàr de roghainnean cumhachd a’ dol bho 5V bunaiteach suas gu comas as àirde a’ charger.

Aon uair ‘s gu bheil iad ag aontachadh air cùmhnant cumhachd, bidh an fhìor dhealan a’ sruthadh tro na prìnichean VBUS. Bidh an inneal agad a’ cumail sùil air a’ phròiseas cosgais an-còmhnaidh, agus seo far a bheil cùisean a’ fàs nas glice: ma bhios bataraidh an fhòn agad a’ teasachadh no a’ ruighinn ìrean sònraichte rè cosgais bataraidh lithium-ion, faodaidh e ath-rèiteachadh ann am meadhan seisean, ag iarraidh nas lugha de chumhachd gus na ceallan a dhìon. Bidh an charger a’ freagairt taobh a-staigh microseconds, ag atharrachadh an toraidh aige. Tha seo air ais-is-a-mach a’ leantainn tron t-seisean chìsean gu lèir.

Bidh an ceumadh bholtachd ag obair ann an àrdachaidhean stèidhichte airson PD àbhaisteach: 5V airson innealan bunaiteach, 9V airson mòran fhònaichean, 15V airson cuid de chlàran, agus 20V airson coimpiutairean-uchd. Ach tilgidh protocolaidhean nas ùire leithid PPS agus AVS a nì sinn sgrùdadh nas fhaide air adhart-a-mach an structar teann seo airson rudeigin fada nas sùbailte.

USB Power Delivery

Cha do nochd USB PD thar oidhche. Chuir a’ chiad shònrachadh ann an 2012 crìoch air cumhachd aig 60 watt, a bha coltas rèabhlaideach aig an àm. Ro 2014, dhùblaich USB PD 2.0 sin gu 100 watt, mu dheireadh ga dhèanamh comasach airson cosgais laptop. Thug an dreach seo a-steach na pròifilean bholtachd stèidhichte (5V, 9V, 15V, 20V) a tha mòran innealan fhathast a’ cleachdadh an-diugh.

Thug an sgaoileadh 2017 de USB PD 3.0 Solar Cumhachd Prògramaichte, a ’leigeil le innealan bholtadh sam bith eadar 3.3V agus 21V iarraidh ann an àrdachaidhean beaga bìodach 20mV. An uairsin ann an 2021, chuir USB PD 3.1 Raon Cumhachd Leudaichte ris, a ’putadh a’ mhullach gu 240 watt tro roghainnean ùra 28V, 36V, agus 48V. Thàinig MacBook Pro 16-òirleach Apple gu bhith mar aon de na ciad innealan gus seo a luathachadh leis an riatanas cosgais 140W aige.

O chionn ghoirid, ràinig USB PD 3.2 san Dàmhair 2024 le àithne: feumaidh inneal sam bith a tha ag iarraidh barrachd air 27 watt a-nis taic a thoirt do sholarachadh bholtachd a ghabhas atharrachadh (AVS) airson Raon Cumhachd Coitcheann. B’ e an t-sreath iPhone 17 a’ chiad phrìomh fòn cliste a chuir seo an gnìomh, a’ comasachadh an cosgais fiùghantach 40W aca. Stèidhichte air dàta bho chlàran teisteanais USB-IF, fhuair còrr air 15,000 inneal teisteanas PD 3.2 eadar Dàmhair 2024 agus tràth ann an 2025.

Feumaidh cosgais bataraidh lithium-ion bholtadh mionaideach agus smachd gnàthach gus an dà chuid astar agus fad-beatha a mheudachadh. Bidh cealla lithium àbhaisteach ag obrachadh eadar 3.0V nuair a bhios e air a lughdachadh agus 4.2V nuair a bhios e làn chosgais, ach bidh a’ mhòr-chuid de dh’ innealan a’ cleachdadh ioma-cheallan ann an sreath-is dòcha gu bheil rèiteachadh 3S4P aig an laptop agad (trì ceallan ann an sreath, ceithir ann an co-shìnte) a dh’ fheumas 12.6V aig làn chosgais.

Seo far am bi sùbailteachd USB PD deatamach. Às aonais atharrachadh bholtachd fiùghantach, dh'fheumadh charger 20V a thionndadh sìos gu ge bith dè an bholtadh a tha a dhìth air an t-siostam riaghlaidh bataraidh agad, a’ caitheamh lùth mar theas. Le PPS no AVS, faodaidh an charger rudeigin tòrr nas fhaisge air an bholtaids targaid a lìbhrigeadh-can, 11V an àite 20V airson a’ bhataraidh laptop sin-a’ lughdachadh call tionndaidh bho timcheall air 15% sìos gu 3-5%.

Tha an algairim cosgais cunbhalach bholtachd (CC/CV) a dh’ fheumas ceallan lithium air mapaichean gu foirfe air comasan PPS. Rè a’ chiad ìre cosgais luath, bidh PPS a’ cumail suas sruth seasmhach fhad ‘s a tha bholtachd ag èirigh. Cho luath ‘s a bhios an cealla a’ tighinn faisg air 4.2V, bidh am protocol ag atharrachadh gu bholtadh seasmhach fhad ‘s a bhios an sruth a’ slaodadh dheth. Bidh cuid de fhònaichean sgairteil a-nis a’ dol seachad air na riaghladairean bholtachd a-staigh aca gu tur, a’ leigeil leis a’ charger PD am bataraidh a bhiadhadh gu dìreach-Tha teicneòlas Super Fast Charging aig Samsung a’ coileanadh còrr air 99% èifeachdas a’ cleachdadh an dòigh seo.

Tha riaghladh teothachd rè cosgais bataraidh lithium-ion cuideachd a’ faighinn buannachd bho chomasan co-rèiteachaidh USB PD. Ma lorgas siostam riaghlaidh bataraidh ceallan a’ ruighinn 45 ceum , faodaidh e cumhachd nas ìsle iarraidh sa bhad, a’ cur casg air na suidheachaidhean ruith teirmeach a bha a’ cur dragh air seann shiostaman cosgais luath.

Tha an dà chuid Solarachadh Cumhachd Prògramaichte agus Solarachadh Voltage Adjustable ag amas air èifeachdas cosgais a leasachadh, ach bidh iad ag obair ann an dòigh eadar-dhealaichte agus a’ frithealadh diofar adhbharan.

Bidh PPS ag obair ann an-àm fìor. Bidh e ag atharrachadh bholtadh ann an ceumannan 20mV agus sruth ann an àrdachaidhean 50mA, a’ cumail sùil air bholtadh a’ bhataraidh agad fhad ‘s a tha e a’ dìreadh bho falamh gu làn. Bidh charger PPS a’ cumail conaltradh cunbhalach leis an inneal agad, ag ùrachadh lìbhrigeadh cumhachd is dòcha ceudan de thursan ann an aon seisean cosgais. Tha seo ga dhèanamh air leth freagarrach airson bataraidhean fònaichean sgairteil, a gheibh buannachd bho bhith a’ maidseadh bholtachd mionaideach air feadh an lùb cosgais. Tha an ìre as àirde de PPS aig 100W agus ag obrachadh eadar 5V agus 21V.

Tha dòigh-obrach eadar-dhealaichte aig AVS. Bidh e ag atharrachadh bholtaids ann an ceumannan 100mV nas motha agus a’ cuimseachadh air co-rèiteachadh aon- uair no corra uair seach tracadh leantainneach. Smaoinich air mar bhith a’ suidheachadh bholtaids stèidhichte nas fheàrr seach a bhith an-còmhnaidh a’ tweaking. Tha AVS a' cur taic ri cumhachd mòran nas àirde-suas gu 240W-agus 's urrainn dha obrachadh eadar 9V agus 48V. Am malairt -dheth? Nas lugha de smachd granular.

Airson adhbharan pragtaigeach, tha PPS fhathast nas fheàrr a thaobh cosgais fònaichean sgairteil air sgàth cho mionaideach ‘s a tha e agus air atharrachadh- fìor-ùine. Bidh AVS a’ deàrrsadh airson coimpiutairean-uchd agus sgrùdairean a dh’ fheumas àrd-chumhachd ach nach eil feumach air an dàrna -ron-dàrna atharrachaidhean. Mar 2025, tha timcheall air 65% de fhònaichean suaicheanta Android a’ toirt taic do PPS, fhad ‘s a tha gabhail ri AVS ann an innealan luchd-cleachdaidh fhathast fo 5% a rèir dàta deuchainn ChargerLAB.

Bidh an troimh-chèile ag iomadachadh leis gu bheil PPS roghainneil fhad ‘s a bha AVS air a bhith èigneachail ann am PD 3.2 airson innealan ag iarraidh còrr air 27W. Dh’fhaoidte gun cuir an charger agad taic ris an dà chuid, aon, no gin-agus gu tric chan eil leubail soilleir ann a dh’ innseas dhut dè.

Bidh USB PD a’ cleachdadh Power Delivery Objects gus comasan a chuir an cèill, ach tha an fhìor chumhachd a thèid a lìbhrigeadh an urra ris a’ cho-rèiteachadh eadar gach taobh.

Is dòcha gum bi charger 100W a’ sanasachadh sia PDOan stèidhichte:

5V @ 3A (15W)

9V @ 3A (27W)

15V @ 3A (45W)

20V @ 3A (60W)

20V @ 5A (100W)

A bharrachd air PPS APDO a’ tabhann 5V-21V @ 5A.

Bidh an inneal agad a’ coimhead air a’ chlàr seo agus a’ taghadh na tha a dhìth air. Dh'iarradh dealbh fòn 27W 9V @ 3A. Dh'iarradh laptop 60W 20V @ 3A. Ma chuireas an dà inneal cosgais aig an aon àm tro charger ioma-phort, thèid an cumhachd a roinn-gu tric gu fiùghantach, le innealan co-cheangailte gan ath-rèiteachadh fhad ‘s a bhios tu a’ plugadh a-steach no a’ toirt air falbh feadhainn eile.

Seo far am faod cùisean bacadh a chuir air luchd-cleachdaidh. Bidh thu a’ plugadh an laptop 100W agad a-steach do charger 100W agus saoil carson a tha e a’ cosg gu slaodach. Is dòcha gur e am freagairt gu bheil feum aig an laptop agad air measgachadh bholtachd sònraichte nach eil air liosta PDO a’ charger sin, no nach eil an càball a ’toirt taic do 5A, gad chuingealachadh gu 60W aig a’ char as àirde. Bidh an laptop a’ tuiteam air ais gu ge bith dè a’ phròifil a bhios ag obair, gu tric dìreach 45W no 60W.

Fuasgail e-càbaill comharraichte an duilgheadas seo. Tha sliseag (e-) anns na càbaill seo a dh’ aithnicheas na comasan aca rè a’ chiad chrathadh làimhe. Cha lìbhrig an charger barrachd air 60W gun a bhith a’ dearbhadh gun urrainn don chàball 5A a làimhseachadh. Tha am feart sàbhailteachd seo a’ cur casg air cus teasachadh, ach tha e a’ ciallachadh gur dòcha gur e do chàball USB $5 coitcheann-C an cnap-starra, chan e do charger.

USB Power Delivery

Tha aon de na feartan as glic aig USB PD a’ leigeil le innealan atharrachadh cò a tha a’ toirt seachad cumhachd gun a bhith a’ dì-cheangal.

Dèan dealbh de stèisean docking a’ toirt cumhachd don laptop agad fhad ‘s a tha thu ag obair. Is e an doca sin an “stòr” agus is e an laptop agad an “sinc”. Ma thèid cuideigin thairis air sreang cumhachd an doca, gheàrr USB traidiseanta cumhachd sa bhad-dh’ fhaodadh sin truailleadh dàta air draibhean ceangailte. Bidh Fast Role Swap (FRS) a’ lorg call cumhachd agus, taobh a-staigh 150 microseconds, a’ tionndadh nan dreuchdan. Bidh an laptop agad gu bhith na thùs, a-nis a’ toirt cumhachd don doca agus na h-iomaill bhon bhataraidh aige fhèin.

Tha an comas dà-thaobhach seo a’ leudachadh nas fhaide na suidheachaidhean èiginneach. Faodaidh tu am fòn agad a ghearradh bho bataraidh an laptop agad, eadhon fhad ‘s a bhios an laptop fhèin a’ cosg bho inneal-atharrachaidh balla. Faodaidh bancaichean cumhachd an dà chuid cumhachd fhaighinn agus a thoirt seachad tron aon phort USB-C. Bidh cuid de bhataraidhean e-baidhsagalan a-nis a’ cleachdadh USB PD airson cosgais fhad ‘s a tha iad a’ toirt cumhachd don fhòn agad agus do sholais aig an aon àm.

Bidh an crathadh làimhe FRS a’ tachairt tro na prìneachan CC. Nuair a chailleas stòr cumhachd, tarraingidh e an loidhne CC gu talamh airson 60-120 microseconds – comharra a dh’aona ghnothach, chan e tubaist. Bidh an sinc, a tha an-còmhnaidh a ’cumail sùil, a’ glacadh a ’chomharra seo agus sa bhad a’ tabhann a bhith na stòr ùr. Bidh an suaip gu lèir a’ tighinn gu crìch mus tuit bholtachd VBUS fo 5V, a’ cumail cumhachd gun bhriseadh gu innealan sìos an abhainn.

Tha USB PD a’ toirt a-steach grunn shreathan de dhìon, ach chan eil an eag-shiostam foirfe.

Tha a h-uile gnothach PD a’ toirt a-steach dìon thar-shruth. Bidh an charger a’ cumail sùil air na tha de shruth a ’sruthadh agus dùinidh e sìos ma thèid e thairis air a’ chrìoch a chaidh aontachadh le barrachd air 10%. Bidh dìon overvoltage ag obair san aon dòigh-ma dh’ èiricheas VBUS còrr is 10% os cionn a’ bholtaids aontaichte, bu chòir dhan dà inneal dì-cheangal.

Bidh mothachadh teothachd a’ tachairt air gach ceann. Ann an chargers tha thermistors a lughdaicheas cumhachd no a dhùineas gu tur os cionn 85 ceum. Bidh innealan cuideachd a’ cumail sùil air teòthachd bataraidh agus cuairteachaidh, ag iarraidh cumhachd nas ìsle nuair a dh’ fhàsas cùisean ro bhlàth.

An duilgheadas? Chan eil a h-uile toradh USB-C a’ leantainn an t-sònrachadh. Tha deuchainnean neo-eisimeileach le buidhnean mar sgioba Benson Leung air càbaill a lorg a tha nan laighe mu na comasan aca, innealan-aghaidh tarraing suas a dhìth a bu chòir crìochan sruth a chomharrachadh, agus cargairean a lìbhrigeas bholtaids neo-sheasmhach rè barganachaidh. Faodaidh iad sin a-mach{4}}de-bhatharan sònraichte milleadh a dhèanamh air innealan no, aig a’ char as lugha, thig iad gu cosgais slaodach no dh’fhàillig.

Tha càileachd càball nas cudromaiche na tha a 'mhòr-chuid de dhaoine a' tuigsinn. Rinn sgrùdadh a chaidh fhoillseachadh ann an 2024 le Granite River Labs deuchainn air 200 càball USB air thuaiream-C bho mhargaidhean air-loidhne agus lorg iad gun do dh’ fhàilig 38% air mion-chomharrachadh dealain bunaiteach. Den fheadhainn a bha a’ toirt taic do 100W, cha b’ urrainn do 12% bholtachd seasmhach a chumail fo làn luchd, ag adhbhrachadh tuiteam bholtachd a bhrosnaich dùnadh sàbhailteachd ann an innealan ceangailte.

Innsidh an àireamh wattage air charger dhut a chomas as àirde, chan e na gheibh an inneal agad. Is dòcha nach toir charger 65W a’ sanasachd “PD 3.0” 45W don laptop sònraichte agad mura h-eil na pròifilean bholtachd a rèir na tha an siostam riaghlaidh bataraidh agad ag iarraidh.

Thoir sùil air na mion-fhiosrachadh sin:

Clàr bholtaids: Bidh deagh luchd-tarraing a 'liostadh na PDOn aca gu soilleir. Coimhead airson "5V / 3A, 9V / 3A, 15V / 3A, 20V / 3.25A" no a leithid.

Taic PPS: Ma tha fòn Android agad, tha "PPS 5- 21V @ 5A" a' ciallachadh làn chomas cosgais luath.

AVS airson uidheaman cumhachd àrd: Bu chòir innealan a dh ’fheumas còrr air 27W bho dheireadh 2024 taic a thoirt do AVS, mar sin coimhead airson“ AVS 9-20V ”ann an specs charger.

Teisteanas: USB{0}}Tha teisteanas IF (àireamh TID) a’ dearbhadh gun do shoirbhich leis a’ charger ann an deuchainn gèillidh.

Airson càbaill, tha na comharran cudromach. Bidh càball le ìre “USB 2.0” a’ làimhseachadh luaths dàta suas gu 480 Mbps a-mhàin ach faodaidh e fhathast taic a thoirt do lìbhrigeadh cumhachd 240W-tha dàta agus ìrean cumhachd air leth. Coimhead airson:

5Aneo100W+a' comharrachadh airson prògraman cumhachd àrd

E{0}}chip chomharraa dhìth airson rud sam bith thairis air 60W

Teisteanas USB-IF(ged a tha seo nas teirce air càbaill)

Bheir cargairean ioma-puirt iom-fhillteachd a-steach. Dh’fhaodadh gun toir charger port 100W dùbailte 100W à aon phort, no 65W + 30W nuair a bhios an dà chuid gnìomhach. Bidh an fheadhainn as fheàrr a’ cleachdadh riarachadh cumhachd fiùghantach, a’ sgrùdadh innealan ceangailte a h-uile diog no dhà agus ag ath-riarachadh cumhachd mar a dh’ fheumar. Bidh modailean buidseit a’ cleachdadh sgeamaichean riarachaidh stèidhichte a bhios a’ caitheamh comas-aon fhòn 30W air charger 100W air a rèiteachadh airson 65W + 35Chan fhaigheadh sgoltadh ach 35W.

Chan eil. Tha co-rèiteachadh cumhachd a' dèanamh cinnteach nach fhaigh innealan ach na tha iad ag iarraidh. Bheir charger 100W ceangailte ri fòn nach eil a’ toirt taic ach do 18W seachad dìreach 18W às deidh barganachadh. Tha an comas a bharrachd na shuidhe gun chleachdadh.

Chan eil a h-uile càball USB-C a’ toirt taic cheart do lìbhrigeadh cumhachd. Feumaidh càbaill a bhith air an rangachadh airson na feumalachdan cumhachd agad-60W agus fo obair le càbaill àbhaisteach, ach feumaidh 100W agus gu h-àrd càbaill le ìre 5A- le sgiob e-chomharran. Le bhith a’ cleachdadh càball fo-mheasadh cuiridh sin casg air astar cosgais no dh’ fhaodadh sin cus teasachadh.

Trì adhbharan cumanta: chan eil an càball air a mheas airson sruth àrd, tha bataraidh an inneal agad teth agus tha e air astar cosgais a lughdachadh airson sàbhailteachd, no chan eil an charger a’ toirt taic don bholtadh sònraichte a tha an inneal agad ag iarraidh. Bidh cuid de dh’ innealan cuideachd a’ cuingealachadh astar cosgais nuair a tha an scrion air no nuair a thathas a’ cleachdadh an inneal.

Tha USB{0}}C a’ toirt iomradh air cumadh a’ cheangail fiosaigeach-am pluga beag a ghabhas tionndadh. Is e USB PD am protocol conaltraidh a leigeas le cosgais luath agus lìbhrigeadh cumhachd àrd tron cheangal sin. Faodaidh USB{4}}C a bhith agad às aonais PD, ach feumaidh USB PD USB-C.

USB Power Delivery

Gheall USB PD cuir às don drathair de chargairean seilbhe, agus tha e air a lìbhrigeadh gu ìre. Faodaidh tu a-nis cosgais a chuir air fònaichean, tablaidean, coimpiutairean-uchd, agus mòran ghoireasan bhon aon charger-fhad ‘s a thuigeas tu na riatanasan cumhachd agus an taic pròtacal.

Ach tha mean-fhàs an t-sònrachadh air co-chòrdalachd sgapte. PPS vs AVS, SPR vs EPR, an riatanas AVS èigneachail às deidh 27W, feartan roghainneil a bhios luchd-saothrachaidh a’ cur an gnìomh gu neo-chunbhalach-tha iad sin a’ cruthachadh troimh-chèile. Is dòcha nach bi inneal bho 2020 gu luath-a’ cur cosgais le charger 2025 a dh’ aindeoin an dithis a’ tagradh taic “USB PD 3.0”.

Luathaich àithne an Aonaidh Eòrpaich a dh’ fheumadh USB-C air a’ mhòr-chuid de dh’ innealan ro 2024 gabhail ris ach nochd e na beàrnan co-chòrdalachd sin cuideachd. Tha buidhnean gnìomhachais a-nis a’ putadh airson inbhean bileagan nas soilleire, ach mar tràth ann an 2025, feumaidh tu fhathast sùil a thoirt air taic protocol sònraichte seach a bhith earbsa ann an tagraidhean coitcheann “cosgaisean luath”.

Airson innealan le bataraidhean lithium-ion, tha USB PD a’ riochdachadh leasachadh èifeachdais mòr thairis air cosgais bholtaids stèidhichte. Tha comas a’ phròtacal gus bholtadh stòr a mhaidseadh gu dlùth ri riatanasan bataraidh a’ lughdachadh teas sgudail agus a’ comasachadh cosgais nas luaithe gun cus teasachadh. Mar a tha uchd-mhacachd PPS a’ sìor fhàs-gu sònraichte ann am meadhan-raoin innealan Android a bha roimhe seo an urra ri inbhean seilbhe-tha sinn a’ gluasad nas fhaisge air cosgais luath uile-choitcheann.

Tha an càball fhathast na cheangal lag. Gus am bi e{1}}chips comharrachaidh riatanach airson a h-uile càball USB-C agus gun cuir dearbhadh nas fheàrr casg air bathar nach eil a’ gèilleadh a dhol a-steach don mhargaidh, feumaidh luchd-cleachdaidh aire a thoirt do shònrachaidhean. Tha an gealladh "aon chàball airson a h-uile rud" fìor, ach dìreach ma choinnicheas an càball sin ri inbhean USB-IF. Thoir sùil air na rangachadh, coimhead airson teisteanas, agus ma ghabhas e dèanamh, cleachd càbaill bhon aon neach-dèanamh ris na h-innealan cumhachd àrd agad.