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2021年5月份,USB PD3.1最新规范发布;10月1日,USB Type-C电缆和连接器规范修订版2.1公布。这两个新规范将快充功率直接从现在的100W提升到了240W,覆盖到了生活方方面面,给快充市场提供了全新发展机遇。芯片厂商算是最先洞察到市场先机的,据充电头网观察,目前已经有多家厂商推出了USB PD3.1配套的快充芯片,详细芯片规格见表格。从充电头网整理的表格数据可见,首批支持USB PD3.1快充的芯片类型有协议芯片、E-marker芯片、同步整流、DC-DC降压芯片等。这些芯片可以应用于充电器、线缆、车充、户外电源等领域。
值得一提的是,目前苹果、闪极、雅晶源、新斯宝等厂商均已经率先推出了140W USB PD3.1快充充电器,USB PD3.1快充生态逐渐完善。

基于最新的USB PD3.1标准,苹果推出了旗下首款140W氮化镓快充充电器,推动USB PD3.1标准的落地。与此同时充电头网也注意到,自新标准发布以来,业内陆续已有多家半导体企业推出了多款符合USB PD3.1标准的芯片产品,成为行业中首批吃螃蟹的人。
快充规范重大升级
2021年5月份,USB-IF协会正式发布了USB PD3.1快充标准,将最大充电功率提升至240W,同时新增28V、36V、48V三组固定输出电压档位,以及15V-28V、15V-36V、15V-48V三组可调电压档位(简称AVS)。

最新USB PD3.1快充标准是USB PD3.0标准的进阶版本,PD3.1涵盖了PD3.0的内容,可以完全向下兼容;同时在标准的称呼方面,USB PD3.0也逐渐被USB PD3.1 SPR取代,SPR指的是标准功率范围,当PD快充产品的功率在100W以内时,都可以称之为USB PD3.1 SPR。当产品功率大于100W时,就属于USB PD3.1 EPR(扩展功率范围)设备。
对于电源产品而言,为了满足USB PD3.1 EPR的应用需求,快充充电器中几乎所有的元器件都迎来了全新的挑战,尤其是电源芯片、协议芯片、MOS、电容、变压器、连接器等。

线缆方面,在USB PD3.1标准下可以分为20V等级的普通线缆和50V等级的EPR线缆两种规格。不过需要注意的是,USB-IF协会已经于12月底终止了普通100W线缆认证申请,后续的USB-C to USB-C线缆都需要进行240W认证。这不仅对线缆材质提出了更高要求,而且也需要搭配最新标准的E-Marker芯片。

通过ChargerLAB POWER-Z KM002C测试可见,最新的EPR线缆既可以支持50V 5A 250W功率传输,同时也能保持40Gbps的数据传输标准。
快充协议芯片
协议芯片对于USB PD3.1快充充电器而言至关重要,目前市面上支持USB PD3.1 SPR(USB PD3.0)快充标准的协议芯片已经多达百余款,不过能够支持USB PD3.1 EPR快充协议的凤毛麟角。据充电头网不完全统计,目前仅有英集芯、英飞凌、天德钰、慧能泰等几家厂商推出了USB PD3.1 EPR协议芯片。
充电头网总结
虽然USB PD3.1快充标准的发布已有半年之久,但目前整个市场的出货主要还是以USB PD3.1 SPR部分的产品为主。USB PD3.1 EPR部分的生态尚未成熟,目前仅有苹果一家品牌量产了符合最新标准的140W快充电源,在受电端几乎没有对应的产品,这也导致很多厂商一直处于观望状态。
不过充电头网通过整理发现,在USB PD3.1快充技术发布后,MPS、NXP、英集芯、茂睿芯、慧能泰、英飞凌、天德钰、易冲、威锋电子等多家厂商或早或晚都布局了USB PD3.1快充的芯片,产品各具特色,涵盖了LLC同步整流、同步降压、协议、E-Marker等不同的应用,成为了业内率先进入USB PD3.1快充市场的企业。
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