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USB PD（Power Delivery，即電源傳輸）是一種先進的快速充電標(biāo)準(zhǔn)，支持通過 USB 連接進行各種功率傳輸。它的前身 USB（Universal Serial Bus，通用串行總線）是 20 世紀(jì) 90 年代末的一項偉大發(fā)明，徹底改變了我們連接設(shè)備與計算機的方式。在此之前，我們使用各種串行和并行連接以及專有接口。

USB 為外設(shè)引入了固定的 5V 電源，使廠商能夠根據(jù)這一電源需求進行設(shè)計。但隨著時間的推移，傳統(tǒng)上使用直流電源接口充電的設(shè)備逐漸轉(zhuǎn)向 USB 接口，這些設(shè)備開始需要更大的功率或引入專有協(xié)議。USB PD（Power Delivery，電源傳輸）應(yīng)運而生。USB PD 的第一個版本是為較舊的 USB-A 設(shè)備設(shè)計的；直到 USB PD 2.0 出現(xiàn)，USB-C 才成為主流接口。

USB C PD 規(guī)范

USB-PD 的關(guān)鍵特性在于智能功率協(xié)商。設(shè)備和充電器能夠相互通信，無需用戶干預(yù)即可確定合適的功率需求。

USB-C PD 規(guī)范多年來不斷發(fā)展演進。目前我們使用的是 USB-PD 3.2 版本，該版本引入了新的品牌標(biāo)識和術(shù)語。該規(guī)范定義了通信標(biāo)準(zhǔn)，使設(shè)備能夠報告其供電能力。該協(xié)議的最新版本，即電源模塊 (PSB)，是 2021 年發(fā)布的 PSB-P3.1，并且該標(biāo)準(zhǔn)向下兼容之前的版本。

由于采用了新的USB PD接口，我可以用同一個USB PD充電器同時為我的智能手機（18W）和聯(lián)想X390筆記本電腦（65W）充電；再也不用攜帶多個充電器了。就連長期以來使用專用接口的蘋果設(shè)備，也因為歐盟的監(jiān)管要求而轉(zhuǎn)向USB-C接口。

我們來看看規(guī)格參數(shù)。

PPS：可編程電源，在 USB PD 3.0 中引入，使設(shè)備能夠動態(tài)調(diào)節(jié)電壓和電流以實現(xiàn)高效充電。

AVS：可調(diào)電壓供電技術(shù)，與EPR一同在USB PD 3.1中引入。AVS使USB-C充電器能夠提供更高的電壓和功率，在使用合適的線纜時最高可達240W。

EPR（擴展功率范圍）是 USB PD 3.1 中引入的技術(shù)，它使充電器和設(shè)備能夠提供超過之前 100W 限制的功率。它與 AVS（自動電壓調(diào)節(jié)）配合使用，可提供高達 240W 的功率。

USB PD 1.0

USB PD 1.0 是標(biāo)準(zhǔn)化的開端。它只有五種功率模式：一種用于 5V，兩種用于 12V，兩種用于 20V。但每種模式都針對不同的設(shè)備類型而設(shè)計。當(dāng)時，智能手機并不使用我們現(xiàn)在所采用的高速充電模式。通常，智能手機的充電功率在 10 到 15W 之間。耳機、桌面配件和移動硬盤的充電功率為 10W。如果您擁有合適的線纜，則可以為集線器或外置顯卡等更高功率的設(shè)備充電。

市面上有很多USB PD 1.0設(shè)備，通常用于給智能手機充電，以及為需要更大功率的USB-A設(shè)備供電。我自己就有一個，用來給我的幾把USB電烙鐵供電。雖然和更新的標(biāo)準(zhǔn)相比，這個版本的USB PD可能顯得“簡單”，但它能滿足基本需求。

USB PD 2.0

USB PD 2.0標(biāo)志著USB-C正式加入PD標(biāo)準(zhǔn)，而PDO（電源數(shù)據(jù)對象）則擴展了該標(biāo)準(zhǔn)，提供了額外的9V和12V選項，9V時可提供1.67至3A（最高27W）的電流，15V時可提供1.8至3A或2.25至3A的電流。在20V電壓下，設(shè)備可以協(xié)商高達5A的電流，從而提供完整的100W功率。

USB PD 2.0 可能是市場上影響最大的版本，這主要歸功于 USB-C 標(biāo)準(zhǔn)的引入。大多數(shù) USB-C 筆記本電腦都采用此標(biāo)準(zhǔn)，但這取決于制造商。移動電源和集線器的情況也類似。正是在這一時期，許多制造商放棄了專用的電源適配器，因為 USB-C 以非常便捷的形式提供了他們所需的電源。值得一提的例子包括任天堂 Switch、超極本和 Chromebook。

USB PD 3.0

USB PD 3.0 將 PPS（可編程電源）引入標(biāo)準(zhǔn)，支持 3.3V 至 21V、3A 的電壓范圍。USB PD 3.0 提供了一種更精細(xì)的功率協(xié)商機制。通過協(xié)商更高效的功率曲線，設(shè)備可以更快地充電，并且溫度更低。雖然仍然存在 100W 的功率上限，但 PPS 更注重效率而非單純的功率輸出。USB PD 3.0 在旗艦智能手機中很常見，因為它支持靈活的充電速率，可以延長電池續(xù)航時間，當(dāng)然還能降低發(fā)熱量。這些都是在為小型設(shè)備充電時需要考慮的因素。

USB PD 3.0 至今已有十年歷史，憑借其寬廣的電壓范圍，支持各種設(shè)備，已成為充電器的實際標(biāo)準(zhǔn)。

USB PD 3.1

USB PD 3.1于2021年發(fā)布，引入了擴展功率范圍（EPR）功能，新增了三種固定電壓：28V、36V和48V。此外，使用EPR線纜時，最大輸出功率也擴展至240W。

可調(diào)電壓電源 (AVS) 通過提供 48V/5V 的電壓，實現(xiàn) 240W 的功率輸出。這種高功率輸出通常與采用氮化鎵 (GaN) 半導(dǎo)體而非傳統(tǒng)硅半導(dǎo)體的 GaN 電源配合使用。GaN 的優(yōu)勢在于其體積更小、效率更高，并且散熱性能更佳。其他采用此標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備包括高性能筆記本電腦，例如游戲本和工作站替代型筆記本電腦。Framework Laptop 16就是一款采用 USB PD 3.1 的高性能筆記本電腦的典型代表。

USB PD 3.2并未對任何現(xiàn)有的電氣標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生影響。它只是一次旨在使USB PD術(shù)語與USB-IF品牌保持一致的發(fā)布。

USB PD 標(biāo)準(zhǔn)不斷發(fā)展，USB PD 3.1 的接口不僅能為游戲筆記本電腦提供充足的電力，甚至還能滿足迷你 PC 和多顯示器設(shè)置的需求。未來的 USB PC 規(guī)范或許有一天能徹底解決我們所有的電源接口問題。

https://www.tomshardware.com/peripherals/usb/the-usb-power-delivery-pd-specification-everything-you-need-to-know-about-usb-pd

（來源：編譯自tomshardware）

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