一文看懂pd2.0和pd3.0的區(qū)別

現(xiàn)存手機(jī)快充協(xié)議簡(jiǎn)述

如今支持快充的手機(jī)越來(lái)越多，但這當(dāng)中主要分為兩大解決方案：1.高壓低電流快充以及2.低壓大電流快充。采用第一種解決方案的常見有高通QuickCharge、聯(lián)發(fā)科PEP、華為FCP等等，而第二種則有OPPO的VOOC以及華為的SuperCharge。而USB-PD協(xié)議則包含了高壓、低壓兩大部分。

眾所周知，P=UI，提升充電功率無(wú)非是增大電流或者電壓，或者兩者都增大。但電壓與電流都不能無(wú)限制地隨意增大，因?yàn)閮烧叨紩?huì)帶來(lái)手機(jī)明顯的發(fā)熱。

第一種高壓低電流的快充是在充電過(guò)程中提升充電電壓（7-20V左右）來(lái)提升充電功率，無(wú)快充手機(jī)充電過(guò)程一般是先將220V電壓通過(guò)充電頭降至5V，手機(jī)內(nèi)部電路再把5V電壓降至4.2V然后把電量輸送給電池。整個(gè)降壓過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熱能，而高壓低電流快充則是將5V充電頭輸出電壓提升至7-20V，在手機(jī)內(nèi)部則再把電壓降為4.2V，整個(gè)充電過(guò)程機(jī)身會(huì)產(chǎn)生更多熱能，充電器、手機(jī)都會(huì)有明顯的發(fā)熱，不利于充電效率的提高。

第二種低壓高電流的快充是在電壓一定（4.5V-5V）的情況下，增加電流，一般使用并聯(lián)電路的方式進(jìn)行分流，恒定電壓下，進(jìn)行并聯(lián)分流之后每個(gè)電路所分擔(dān)的壓力越小，在手機(jī)中也進(jìn)行同樣處理的話，每條電路所承受的壓力也就越小。比如VOOC閃充就通過(guò)增加充電線纜的線路數(shù)量/USB端口觸點(diǎn)的數(shù)量來(lái)增強(qiáng)大電流的承載能力。而華為SuperCharge快充原理同樣相類似。避免機(jī)身內(nèi)部“高壓到低壓”轉(zhuǎn)換帶來(lái)的高發(fā)熱。

PD快充協(xié)議的優(yōu)勢(shì)

對(duì)于PD協(xié)議的優(yōu)勢(shì)，筆者借用百度的一段描述：PD是PowerDelivery，關(guān)注的是兩個(gè)或者多個(gè)設(shè)備，甚至是一個(gè)基于USB接口的智能電網(wǎng)的電能傳輸過(guò)程，電能傳輸可以是雙方向的，甚至是組網(wǎng)的，可以具備系統(tǒng)級(jí)供電策略。而QC是QuickCharge僅僅關(guān)注的是快速充電問(wèn)題，電能傳輸是單方向的，不具備電能組網(wǎng)能力，不支持除了供電以外的其他功能。

USB PD3.0：同時(shí)覆蓋高壓低電流、低壓大電流

USBPD3.0規(guī)范了電壓輸出范圍：3.0V~21V，步進(jìn)調(diào)幅電壓為20mV。

這當(dāng)中就包含了低壓/高壓兩個(gè)部分，而綜合以往的PD協(xié)議電流數(shù)據(jù)看來(lái)（1.5A、2A、3A和5A），此次的USBPD3.0將能同時(shí)實(shí)現(xiàn)高壓/小電流、低壓/大電流兩種快充方案，加上電壓調(diào)幅步進(jìn)為20mV，整體思路融合了像高通QC快充的高壓低電流（同樣以步進(jìn)調(diào)幅電壓保證充電效率）與VOOC閃充的低壓大電流兩種方案。

簡(jiǎn)而言之，USBPD3.0吸取了目前快充的精華，重新整合成一套“大而全”的快充方案，以實(shí)現(xiàn)手機(jī)快充大一統(tǒng)，所有支持快充的手機(jī)都可以通過(guò)一個(gè)支持PPS技術(shù)的充電器實(shí)現(xiàn)快充。重回那個(gè)一個(gè)充電器所有手機(jī)都不怕的時(shí)代。目前，USBPPS已和我國(guó)工信部泰爾實(shí)驗(yàn)室達(dá)成共識(shí)。同時(shí)，谷歌在最新的Android7.0OEM規(guī)范中強(qiáng)調(diào)：使用USB接口的手機(jī)，快充技術(shù)必須支持USBPD。

pd2.0和pd3.0的區(qū)別

PD3.0相對(duì)于PD2.0的變化主要是三方面：

第一、增加了對(duì)設(shè)備內(nèi)置電池特性更為詳細(xì)的描述。

第二、增加了通過(guò)PD通信進(jìn)行設(shè)備軟硬件版本識(shí)別和軟件更新的功能。

第三、增加了數(shù)字證書及數(shù)字簽名功能。

第一點(diǎn)改動(dòng)，能夠讓連接雙方，更清楚對(duì)方的電源狀況，從而協(xié)調(diào)好雙方的供電策略。對(duì)于利用USBPD協(xié)議組建低壓智能供電網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，極為重要。可以協(xié)調(diào)在各種電源狀況下的供電拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。例如，電網(wǎng)停電時(shí)應(yīng)急供電電處理策略，協(xié)調(diào)電網(wǎng)供電和家用太陽(yáng)能發(fā)電裝置的供電策略，往電網(wǎng)反向供電策略等?？梢宰孭ower變得更加SMART。

第二點(diǎn)軟件升級(jí)功能，則可以讓設(shè)備的兼容性變得更加優(yōu)秀，所有的TYPE-C廠商都可以把自己的最新固件版本發(fā)布到互聯(lián)網(wǎng)上，這樣就可以通過(guò)PC以及手機(jī)等，對(duì)非聯(lián)網(wǎng)的外圍配件進(jìn)行及時(shí)更新了。就如同微軟的win10系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)在線解決硬件驅(qū)動(dòng)程序問(wèn)題一樣。USBPD設(shè)備的內(nèi)部固件，也成為傳統(tǒng)硬件驅(qū)動(dòng)資源的一部分。

第三點(diǎn)數(shù)字證書功能，估計(jì)是這次升級(jí)最重要的功能了?？梢宰屗械腡YPE-C產(chǎn)品必須獲得USB-IF組織使用私有密鑰簽發(fā)的數(shù)字證書才能暢行無(wú)阻。無(wú)證書的產(chǎn)品，則可能不被其他廠商的TYPE-C產(chǎn)品所接受。這項(xiàng)功能有非常積極的意義，可以避免不合格的TYPE-C接口設(shè)備，因?yàn)槠焚|(zhì)問(wèn)題而傷害正常的設(shè)備。在企業(yè)信息安全應(yīng)用中，也可以由企業(yè)自己來(lái)發(fā)布安全證書，讓非企業(yè)內(nèi)部的USB設(shè)備無(wú)法接入，這會(huì)比現(xiàn)有的USB加密技術(shù)更安全，因?yàn)樵谕ㄟ^(guò)CC線完成安全認(rèn)證之前，存儲(chǔ)媒介與系統(tǒng)之間是物理隔離的。

最后從協(xié)議上來(lái)說(shuō)PD2.0是PD3.0的子集，也就是說(shuō)，PD3.0是天然兼容pd2.0的。其次，從硬件層面來(lái)說(shuō)PD3.0與PD2.0的鏈路層和物理層完全兼容，也就是說(shuō)，產(chǎn)品升級(jí)的時(shí)候，無(wú)需進(jìn)行硬件改動(dòng)，只需要進(jìn)行在線軟件升級(jí)。因此，不論從協(xié)議本身還是從市場(chǎng)戰(zhàn)略的角度來(lái)看，都可以積極的去開發(fā)USBPD2.0的產(chǎn)品，到了必要的時(shí)候，升級(jí)固件部分去兼容PD3.0即可。

USBPD3.0普及了會(huì)帶來(lái)什么

毫無(wú)疑問(wèn)，USBPD3.0的普及對(duì)用戶來(lái)說(shuō)都是一件好事，如今五花八門的快充技術(shù)都由廠商自行研發(fā)，實(shí)現(xiàn)快充的條件苛刻，手機(jī)、充電器、數(shù)據(jù)線一一對(duì)應(yīng)，缺一不可。而USBPD3.0的普及則可以擺脫這一窘境，所有不同品牌的手機(jī)、不同品牌的快充充電器與數(shù)據(jù)線都將實(shí)現(xiàn)通用。再也不用滿屋找充電器和數(shù)據(jù)線了。