USB 2.0/3.0 功率輸出對比

當(dāng)我第一次聽說電影《蝙蝠俠大戰(zhàn)超人：正義黎明》時，我的內(nèi)心是疑惑的，因?yàn)檫@兩位可都是“好人”。而適用新一版USB功率輸送（PD）規(guī)則（版次：1.0a）的USB已限量發(fā)布，這就導(dǎo)致了一個類似問題：究竟哪個版本的USB PD可以適用你的設(shè)備？

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USB PD 3.0的發(fā)布并不意味著USB PD 2.0的完結(jié)和過時。盡管現(xiàn)在USB 3.1都有了，很多應(yīng)用仍在持續(xù)使用USB 2.0。同樣的，無論是3.0還是2.0，他們都是進(jìn)行USB功率輸送的靠譜選擇，且二者具有一定的互操作性。

我們需摒棄USB PD 2.0和3.0遵循的是不一樣的電壓分布或冪規(guī)律的錯誤想法。對于這兩種PD來說，所遵循的冪規(guī)律都是一樣的。其中最重要的規(guī)律包括：

超過15W的源應(yīng)顯示為5V和9V。

超過27W的源應(yīng)顯示為5V、9V和15V。

超過45W的源應(yīng)顯示為5V、9V、15V和20V。

USB PD 3.0可反向兼容USB PD 2.0。所有的USB PD 3.0的庫與源均要求可與USB PD 2.0庫與源完全兼容，即所有的USB PD 3.0設(shè)備必須通過USB PD 2.0的符合性測試。從USB應(yīng)用者論壇（IF）的角度來看，USB PD 3.0和USB PD 2.0都屬一種USB產(chǎn)品。在發(fā)布USB標(biāo)識驗(yàn)證時，USB應(yīng)用者論壇也不會將二者區(qū)分開來單獨(dú)發(fā)布。

表1所示的是在USB PD 3.0規(guī)范中列出的兩種產(chǎn)品的實(shí)際區(qū)別。

USD PD 3.0新特色

功能

報警數(shù)據(jù)消息（可選）

匯報系統(tǒng)改變或突發(fā)事件，如過壓或過載電流

電池狀態(tài)數(shù)據(jù)消息（電池系統(tǒng)必備）

匯報電池充電狀態(tài)

源功能延伸（可選）

匯報關(guān)于源的其他信息，如保壓時間和觸摸溫度

狀態(tài)延伸消息（可選）

匯報當(dāng)前內(nèi)部溫度計當(dāng)前輸入電源狀態(tài)

電池功能延伸消息（電池系統(tǒng)必備）

匯報電池設(shè)計容量及上次完全充電容量

生產(chǎn)商信息延伸消息（可選）

申請和發(fā)送生產(chǎn)商定義字符機(jī)制

固件（FW）升級延伸信息（可選）

USB固件升級條例應(yīng)用機(jī)制

安全延伸消息（可選）

USB認(rèn)證應(yīng)用機(jī)制

與電纜通訊更嚴(yán)格控制（必備）

僅VCONN源可與電纜插頭電子制造商通訊

源協(xié)調(diào)碰撞避免（必備）

更加穩(wěn)健的機(jī)制，可避免源與庫同時在典型電源協(xié)議之外發(fā)送消息。USB PD 2.0配置有碰撞避免機(jī)制，但鑒于新增了更多可選消息，可認(rèn)為USB PD 3.0相比之下更加穩(wěn)健。

快速角色切換機(jī)制（可選）

從庫到源進(jìn)行雙角色快速切換，防止USB數(shù)據(jù)漏碼。不適用單庫式和單源式設(shè)備。

無支持控制消息（必備）

通知端口不支持某特定消息的方式。旨在幫助USB PD 3.0在未來開發(fā)更多功能和選項。

更高的數(shù)據(jù)荷載（可選）

部分可選新延伸功能的字符超過最長28字節(jié)USB PD 2.0最高數(shù)據(jù)荷載。USB PD 3.0可發(fā)送更長字節(jié)消息。適配此更長字節(jié)消息的系統(tǒng)必須同時支持可以更小“塊”發(fā)送此類長字符消息。

表1：USB PD 3.0新功能列表

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為什么現(xiàn)在仍選擇USB PD 2.0?

以下是兩類我認(rèn)為不應(yīng)使用USB PD 3.0的設(shè)備，因?yàn)闀碇С?.0新要求和功能的額外負(fù)擔(dān)。

首先是最簡單的單庫式設(shè)備。這類設(shè)備所需的僅僅是電源協(xié)調(diào)。USB PD 3.0的眾多新功能中沒有一個能給此類設(shè)備帶來任何實(shí)際的系統(tǒng)效益，除非要求進(jìn)行設(shè)備USB認(rèn)證，或設(shè)備想?yún)R報從電池至源的復(fù)雜信息。

其次，簡易的單源式設(shè)備無法利用庫的額外信息，這意味著設(shè)備或許根本無需任何USB PD 3.0的任何新式功能。TI最近為此類設(shè)備發(fā)布了TPS25740和TPS25740A。

USB應(yīng)用者論壇從2015年8月開始驗(yàn)證USB PD 2.0硅，并最終在2016年6月完成合規(guī)性程序，而在這之前的3月，當(dāng)USB PD 2.0規(guī)范穩(wěn)定在1.2版次，合規(guī)性測試都還沒有展開，USD應(yīng)用者論壇也沒有宣布USB PD 3.0硅合規(guī)性測試的相關(guān)日程。