USB供电PD的优势和原理

由于USB设备的易用性、尺寸方便、成本合理等特点，使得USB成为现代生活中最为普遍的传输接口之一。无论是在家中还是在办公室，人们无时无刻不在依靠 USB 为电视、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、台式机、打印机甚至车载信息娱乐 (IVI) 系统传输数据。

在现实生活中，除了使用USB时行数据传输外，USB还有一个非常方便的优势——通过连接的接口供电，也就是所谓的充电。但目前USB供电功能最多只能提供7.5W；我们可以实现每个主流 USB 技术规范的功率传输限制。目前，USB 2.0 可提供 2.5W（提供 500mA 至 5V），USB 3.0 可提供 4.5W（提供 900mA 至 5V）和电池充电 1.2 允许提供 7.5W（提供 1500mA 至 5V），这可能符合手机、MP3等移动设备需要充电，但充电时间较长，无法满足显示器、笔记本等大尺寸、高功耗产品的供电需求。

100W PD电源供电带来多种应用可能性

为了普及USB供电在多种设备上的应用，减少电源线的使用，全新的USB Power Delivery标准来了。USB-IF最近发布了电力传输标准——USB Power Delivery (PD)，旨在通过一根USB线为各种设备提供高达100W的电力需求，缩短充电时间，优化移动应用的便利性。基本的技术结构是利用芯片组内部的蓄电功能来临时储存电力并输送给需要电力的设备。同时，Power Delivery 具有双向特性，允许设备同时传输数据和充电。此外，Power Delivery 将通过统一电源线节省时间并提高使用效率。

在传统情况下，主机作为供应商为连接的显示器、笔记本电脑或硬盘驱动器 (HDD) 供电；手机和硬盘是从主机或笔记本接收电源的消费者。但是如果显示器和笔记本都支持USB Power Delivery，在这种技术下，它们既可以是提供者，也可以是消费者。因此，当笔记本电脑没电或周围没有电源时，可以通过显示器获得电源，显示器在需要电源时可以从主机或笔记本电脑获得电源。这两款设备还可以通过USB接口向手机或硬盘等其他设备供电，同时传输数据。这种双向使用使得 USB Power Delivery 成为每个开发者都期待的新技术应用。

USB供电的技术保障

USB Power Delivery 标准已于 2012 年 7 月由 USB 3.0 和 USB 2.0 Promoter Group正式制定。目前版本为 1.0，可与 USB 2.0 和 USB 3.0 共存，规范可在 USB-IF 网站上下载。为了使该标准与现有的 USB 规范和整个应用生态系统无缝连接，USB Power Delivery 的设计具有兼容性和可靠性。

这里有一些特点：

• 与现有 USB 设备无缝协作
• 与现有的符合规范的 USB 2.0 和 USB 3.0 电缆和连接器兼容
• 禁止使用非法线缆（如市场上常见的Y Cable），以减少设备损坏的潜在风险
• 供应商和消费者之间的高效低耗设计结构，实现动态电源管理，对不同设备进行电源调整，优化工作效率
• USB设备之间的电压和电流可以通过现有的Vbus pin进行通信，无需额外复杂的手动设置
• Source 和 Sink 可切换；双向供电，高弹性供电
• 能够与USB Battery Charging 1.2共存而不冲突
• 因此，USB Power Delivery在提供大电源愿景的同时，也关注应用的实际层面——能否让厂商以最简单、成本低廉的方式实现Power Delivery功能，让用户享受Power带来的便利。无需住宿即可送货。

USB Power Delivery 标志

• USB 2.0 供电标识
  

• USB 3.0供电标识
  

在高速传输接口的竞争中，Thuderbolt 比 USB 更快，但 USB 在供电方面有了新的功能，为未来创造更便捷的使用环境。此外，USB接口具有成本效益和市场接受度高的优势，因此在不久的将来它将继续主导整个市场。可以预见的是，USB Power Delivery标志迟早会在各种电子产品和应用领域中逐步流行和必备。