ما هي الفروقات بين USB PD3.1 و USB PD2.0 PD3.0؟

05 أغسطس 2022

ما هي الفروقات بين USB PD3.1 و USB PD2.0PD3.0؟

مؤخرا، أصدرت جمعية USB-IF أحدث معيار شحن سريع USB PD3.1، الذي يزيد قوة الشحن من 100 واط إلى 240 واط ويدعم جهدا أقصى يبلغ 48 فولت، مما جذب انتباه العاملين في صناعة الكيبلات والشواحن على الفور.



حرفيا، يمكن اعتبار USB PD3.1 تحديثا ل USB PD3.0 فقط، لكن من حيث القوة، هو قفزة نوعية. فما هي الفروقات بين USB PD3.1 و USB PD2.0 PD3.0؟


 
تاريخ تطوير معايير بروتوكول الشحن
الزمن معايير البروتوكول الواجهة مواصفات الشحن
2010 USB BC1.2 USB Type-A 5V 1.5A
2012.07 USB PD1.0 USB من النوع A،
USB نوع B
لا يوجد
2014.08 USB PD2.0 USB Type-C 5V 3A، 9V 3A، 15V 3A، 20V 2.25A، 20V 3A، 20V 5A,
2015.11 USB PD3.0 USB Type-C 5V 3A، 9V 3A، 15V 3A، 20V 2.25A، 20V 3A، 20V 5A,
2017.02 USB PD3.0 PPS USB Type-C 5V 3A، 9V 3A، 15V 3A، 20V 2.25A، 20V 3A، 20V 5A,
ملاحظة: 3.3-5.9 فولت 3A، 3.3-11V 3A، 3.3-16V 3A، 3.3-21V 3A، 3.3-21V 5A
2021.05 USB PD3.1 USB Type-C 5V 3A، 9V 3A، 15V 3A، 20V 2.25A، 20V 3A، 20V 5A,
ملاحظة: 3.3-5.9 فولت 3A، 3.3-11V 3A، 3.3-16V 3A، 3.3-21V 3A، 3.3-21V 5A
EPR: 28 فولت 5 أمبير، 36 فولت 5 أمبير، 48 فولت 5 أمبير
AVS: 15-28 فولت 5A، 15-36V 5A، 15-48V 5A
● المعلومات أعلاه للرجوع إليها فقط، صانع النماذج: P-Shine Electronic Tech Ltd

















USB PD2.0

تم إصدار معيار الشحن السريع USB PD2.0 في أغسطس 2014، والذي لا ينص فقط على أن واجهة USB Type-C هي الواجهة القياسية الوحيدة، بل يمنح هذه الواجهة المزيد من الوظائف مثل الشحن، نقل البيانات، نقل الصوت، وغيرها. فيما يتعلق بالشحن، يحدد USB PD2.0 مخارج تدعم 5V3A، 9V3A، 12V3A، 15V3A، و20V5A، وتصل أقصى قوة شحن إلى 100W.



ومع ذلك، كانت تلك الحقبة التي كانت فيها واجهة Micro USB شائعة. كان سوق الهواتف المحمولة يهيمن عليه أساسا بروتوكولات الشحن السريع الخاصة مثل QC، AFC، FCP، وPE. كان من الصعب نشر الشحن السريع عبر USB PD. استمر هذا الوضع حتى عام 2015، عندما أطلقت آبل أول جهاز ماك بوك جديد في الصناعة مزود بمعيار الشحن السريع USB PD2.0، وبدأ الشحن السريع عبر USB PD في الانتشار رسميا في المنتجات الإلكترونية الاستهلاكية.


USB PD3.0

في نوفمبر 2015، أدخل الشحن السريع عبر USB PD تحديثا كبيرا، ليدخل عصر الشحن السريع USB PD3.0. مقارنة ب USB PD2.0، يحتوي USB PD3.0 على ثلاثة تغييرات رئيسية: 1. إضافة وصف أكثر تفصيلا لخصائص البطارية المدمجة في الجهاز؛ 2. أضيفت وظيفة تحديد إصدار برمجيات الأجهزة والأجهزة وتحديث البرمجيات من خلال الاتصال البصري؛ 3. وإضافة وظيفة الشهادة الرقمية والتوقيع الرقمي



ببساطة، من حيث معايير الشحن، لم يتغير USB PD3.0 و USB PD2.0، لا يزالان يدعمان 5V3A و9V3A و12V3A و15V3A و20V5A، وأقصى قدرة هي 100 واط. ومع ذلك، لم يحسن هذا التحديث الوضع الفوضوي لمعايير الشحن السريع في سوق الهواتف المحمولة. معايير الشحن السريع لا تزال مستقلة وغير متوافقة مع بعضها البعض.

شملت حلول الشحن السريع الشائعة في ذلك الوقت Qualcomm QC 4.0/3.0، MediaTek PE 3.0/2.0، OPPO VOOC، Huawei FCP/Supercharge، USB PD، وغيرها. على الرغم من أن نفس الشيء يستخدم في الشحن السريع لبطاريات الهواتف المحمولة، إلا أن المبادئ مختلفة. عند شحن الهواتف المحمولة بأنواع مختلفة من الشواحن، غالبا لا يتم تحقيق الشحن السريع.


استوعب USB PD3.0 جوهر الشحن السريع في ذلك الوقت وأعاد دمجه كحل "كبير وشامل" للشحن السريع لتحقيق توحيد معايير الشحن السريع للهواتف المحمولة. الشاحن الذي يدعم تقنية PPS يحقق الشحن السريع. أتذكر الأيام التي كان فيها شاحن واحد مخصصا لجميع الهواتف. في أحدث مواصفة OEM لأندرويد 7.0، أكدت جوجل أن تقنية الشحن السريع يجب أن تدعم USB PD للهواتف المحمولة التي تستخدم واجهة USB.



USB PD3.0 PPS

ولتغيير وضع بروتوكولات الشحن السريع في سوق الهواتف المحمولة، أصدرت جمعية USB-IF تحديثا مهما لمعيار USB PD3.0 في فبراير 2017، مضيفا طاقة PPS قابلة للبرمجة بناء على معيار USB PD3.0.



PPS هو نوع من مزودات الطاقة مدعوم من قبل USB PD3.0. هو مخرج مزود طاقة يستخدم بروتوكول USB PD، والذي يمكنه ضبط الجهد والتيار. تدمج مواصفة PPS وضعين للشحن: الجهد العالي والتيار المنخفض، والجهد المنخفض والتيار العالي. يتم تقليل تعديل سعة الجهد إلى 20 مللي فولت، وهو ما يعادل فقط عشر معيار QC3.0 في ذلك الوقت، لذا يكون الضبط أكثر دقة.

كما توصلت جمعية USB-IF إلى توافق مع Thiel Labs، بهدف توحيد تقنية الشحن السريع لمعيار الشحن السريع PPS. حاليا، أصبح الشحن السريع عبر PPS معيارا للشحن السريع مع حصة كبيرة جدا من هواتف أندرويد. مع مضخة الشحن المدمجة في الهاتف المحمول، يمكنه تحقيق شحن سريع عالي الكفاءة وعالي الطاقة. تستخدم نماذج مثل شاومي وسامسونج وميزو وغيرها من الطرازات.


USB PD3.1

USB PD3.1 هو أيضا معيار الشحن السريع الذي أصدرته رابطة USB-IF حديثا. معيار الشحن السريع ل USB PD3.1 هو في الواقع تحديث قائم على الشحن السريع USB PD3.0 PPS.



تقسم مواصفة الشحن السريع USB PD3.1 الطاقة إلى نطاقين: الطاقة القياسية (SPR) والطاقة الممتدة (EPR). من بينها، نطاق الطاقة القياسي هو معيار الشحن السريع الحالي USB PD3.0 PPS في السوق، حيث تبقى قوة الشحن القصوى دون تغيير عند 100 واط؛ بينما تنتمي الجهود الثلاثة المضافة حديثا وهي 28 فولت، 36 فولت، و48 فولت إلى نطاق الطاقة الموسع، فإن أقصى تيار خرج مقابل الفولتية الثلاثة لا يزال 5 أمبير، لكن أقصى قدرة خرج يمكن أن تصل إلى 240 واط.


بالإضافة إلى إضافة ثلاث مجموعات من الفولتية الثابتة، تضيف معيار USB PD3.1 أيضا ثلاث مجموعات من الفولتية القابلة للتعديل (AVS) ضمن نطاق الطاقة الموسع، وهي 15V-28V 5A، 15V-36V 5A و15V-48V 5A. الحد الأدنى لسعة تنظيم الجهد في AVS هو 0.1 فولت، ولا يزال وضع تحديد الطاقة الثابت المعتمد على PDP مستخدما.


تلخيص

لقد مضى ما يقرب من عشر سنوات منذ تطوير معيار الشحن السريع USB PD. من بينها، يعد USB PD2.0 معيار الشحن السريع للإنتاج الضخم الحقيقي والاستخدام التجاري، كما أنه يضع الأساس لتحقيق الشحن السريع عبر USB PD. USB PD3.0 أكثر تحديثا من حيث وظائف تحديد البروتوكول، ولم تتغير مواصفات الشحن.

معيار الشحن السريع USB PD3.0 PPS يضيف مستوى جهد قابل للبرمجة، وهو متوافق مع معظم بروتوكولات الشحن السريع الخاصة. أصبح هذا المعيار الأكثر استخداما للشحن السريع في سوق هواتف أندرويد.


USB PD3.1 يهدف بشكل رئيسي إلى توسيع نطاق تطبيق معيار الشحن السريع USB PD. بالإضافة إلى المنتجات الاستهلاكية مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، يمكن استخدامه أيضا في مجالات الشاشات والخوادم والأدوات الكهربائية ومزود طاقة Poe الأمني، محققا رؤية "كل شيء يمكن شحنه".