USB Type-C 240W科普

  USB- C接口一定具备USB PD电源传输能力，但对于供电端，是否供电或供电功率取决于实际VBUS引脚的状况。比如USB-C充电器有20W、30W、60W、100W甚至140W等多种功率输出的选择。USB Type-C规范的2.1版本，就是为了定义240W功率的产品，满足更大充电功率的应用需求。这也是自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。USB－IF组织更新的v2.1版本USB Type－C线缆和接口标准中，充电功率最高可达240W，并被命名为扩展电力范围（Extended Power Range）；USB4.0 Gen4支持PAM3和非对称模式，可以在cable和connector不变的情况下，把带宽直接推到120Gbps。

USB－IF组织更新的v2.1版本的USB PD协议规定了一个更加严格的充电协议，特别是功率在100 ~ 240W范围内的产品（相对功率更低）更加严格；USB PD协议3.1规范新特点：28V电压，用于100W以上；36V电压，用于140W以上；48V电压，用于180W以上；加上之前定义的5V、 9V、 15V、 20V固定电压。一种新的可调电压模式；可根据可用功率从15V到三个最大电压(28V、36V或48V)中的一个。

   USB PD3.1标准推动电源行业进入“万物皆可充”时代，让USB PD快充标准的适用范围越来越广泛。比如对于游戏本、显示器这类设备而言，大部分充电电压都在20V以下，在应用USB PD3.1快充标准时，只需要在电脑输入端增加一个降压电路即可满足100W以上大功率充电的要求。笔记本电脑、手机、平板电脑可以通过官方渠道查询设备USB-C接口是否支持全功能的USB-C应用。不过可以确定的是，越来越多的消费类移动电子将引入全功能的USB-C接口，以提升用户的使用体验。而对于电动工具、电动自行车、工业电源这类多串锂离子电池设备或者需要高电压供电的设备来说，由于多串电池组的高电压特性，可以直接通过USB PD3.1的拓展功率范围的电压与之适配。USB PD3.1标准进一步提升了USB PD快充标准的通用性，电压和功率范围覆盖了笔记本电脑、显示器、电动工具、工业电源、服务器等产品，真正做到了“万物皆可充”。同时也将带来USB Type-C接口大一统的局面。USB Type-C接口的亮点在于更加纤薄的设计、更快的传输速度以及更强悍的电力传输。得益于USB Type-C接口集成了数据、电源、视频、音频、网络等各种功能，目前已被广泛应用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式主机、显示器等智能硬件设备以及充电器、移动硬盘、耳机、U盘、移动电源、数据线、相机、剃须刀等众多配件产品中。USB PD3.1标准将进一步拓展USB Type-C接口在显示器、服务器、电动工具、安防POE供电、直流电机等领域的应用。

   目前USB-C主流的输出功率仍然为100W，在笔记本电脑行业中，100W的功率仅能覆盖到大部分的轻薄本。虽然一些高性能游戏本也支持了PD协议，但只能用于充电，100W远不能满足显卡+CPU的功耗，而升级到240W后，基本可以满足大部分笔记本充电需求。这意味着以后携带一款充电器就可以满足手机、平板和笔记本充电需求，可以大大提升便携性，因此我们预测 Type-C新标会加速普及。不过，在新的规格标准下，用户需要新的USB充电头以及USB Type-C线才可以达到240W的充电功率。USB-IF表示，“所有新的EPR线材在外观上都应该拥有明显的标示。”要达到240W的标准，一条USB Type-C线材需要支持5A 50V的电压及电流。所以新标也会带动整个充电领域供应链的更新.

    USB协会自从开放了240W EPR Type-C数据线认证（240W充电USB4数据线协会正式开放认证)，其中的EPR代表“Extended Power Range”(扩展供电范围)，原来20V/5A 100W USB Type-C数据线已经停止认证，值得一提的是，通过认证的240W (EPR) USB Type-C数据线，也会增加专用Logo，其中彩色的用于包装和挂牌标签，黑色的用于数据线公头外膜印刷，便于消费者识别。当然，USBC 240W的供电能力估计还有段时间才能实用，因为这次改用了48V/5A供电，48V电压已经超过了弱电及安全用电的范围，量产出来怕有些安全问题的麻烦。因为极端工作电压甚至可能高达50.9V ，超过人体安全电压要求，所以要求数据线内置的VBUS电容的耐压值需要高于50.9V，和此前100W标准不同。除了供电能力大增，USBC 2.1规范这次还加入了更规范的认证信息，不论是数据还是供电能力都有明确的标志，速率能达到40Gbps的会有40Gbps字样的印证，240W供电的也会明确印上240W供电，同时达到的则会有40Gbps、240W的标记。之前的20Gbps、60W两种能力也会被标识出来。现在USBC 2.1标准中，不同速率及供电能力总算有完整的标识了，以后大家看接口及线缆logo就能区分了，不会和现在一样感觉很乱。欧盟已经在2019年提出、2022年正式宣布：最迟在2024年秋季所有在欧盟销售的便携类电子设备必须使用USB-C作为充电接口。届时“天下C口一家亲”，USB-C 240W必然成为主流的音视频协作接口。