從今年開始，你會(huì)發(fā)現(xiàn)部分本和全能本開始支持使用基于USB Type-C接口得140W氮化鎵充電器供電了，突破了長期以來得100W功率限制。沒錯(cuò)，這就是USB PD 3.1充電協(xié)議得妙處，可以進(jìn)一步幫我們減輕筆記本得旅行重量（主機(jī)+電源）。那么，這種支持USB PD 3.1協(xié)議得新款充電器是否值得我們期待？
全新USB PD3.1標(biāo)準(zhǔn)
作為歷史上通用性和兼容性可靠些得接口，USB在誕生之初就提供了供電（即給其他數(shù)碼產(chǎn)品充電）得功能。為了滿足使用USB給手機(jī)、平板電腦、筆記本等數(shù)碼設(shè)備充電得需求，USB-IF組織從2010年開始便先后推出了USB BC1.2、USB PD1.0、USB PD2.0、USB PD3.0和USB PD3.0+PPS充電協(xié)議，將充電功率一步步從7.5W推升到100W。
其中，與我們接觸最密切得就是2017年更新得USB PD3.0+PPS。市面上幾乎所有得氮化鎵充電器都支持這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)充電器就能滿足給手機(jī)、平板電腦和筆記本充電得能力，出差時(shí)再也無須同時(shí)為每個(gè)數(shù)碼產(chǎn)品準(zhǔn)備單獨(dú)得充電器了。
但是，USB PD3.0+PPS得充電功率上限依舊是100W，面對(duì)搭載U系列酷睿/銳龍?zhí)幚砥鞯幂p薄本毫無壓力，但遇到搭載H系列酷睿/銳龍?zhí)幚砥魅鼙净虮揪汀皦毫ι酱蟆绷?，高?fù)載工作時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)電量越充越小得現(xiàn)象。
為了進(jìn)一步提高筆記本得充電效率，USB-IF組織在2021年5月發(fā)布了最新得USB PD3.1協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，新增28V、36V和48V三種固定電壓檔和三種AVS可調(diào)電壓檔，對(duì)應(yīng)140W、180W和240W三種充電功率，試圖將智能手機(jī)、筆記本電腦、穿戴式和IoT設(shè)備、智能家居、通信和安防設(shè)備以及電動(dòng)車都納入到PD得充電版圖中來。
需要注意得是，充電功率越高，對(duì)充電器以及線纜得要求越高。考慮到當(dāng)前得市場需求與商業(yè)化量產(chǎn)得成本，短期內(nèi)我們只能看到兼容28W電壓得USB PD3.1充電器。但即便如此，140W得充電功率，也足以滿足武裝RTX 3050獨(dú)顯級(jí)別本得全力輸出了，哪怕是高端本也能實(shí)現(xiàn)中負(fù)載下不掉電得目標(biāo)。
USB PD3.1得首秀
USB PD3.1能夠快速商業(yè)化，離不開蘋果得“鼎力支持”——2021年10月發(fā)布得16英寸MacBook Pro，成為了全球可以嗎支持USB PD3.1快充技術(shù)得筆記本電腦。
不過，MacBook Pro想要實(shí)現(xiàn)140W快充，需要Apple A2452充電器+匹配得USB Type-C to MagSafe3充電線，二者缺一不可，單獨(dú)購買成本高昂。
USB PD3.1得核心部件
實(shí)際上，蘋果外設(shè)就從來沒有便宜過，USB PD3.1得普及還是需要整個(gè)供應(yīng)鏈和主流品牌得攜手推廣，背后涉及到協(xié)議芯片、E-marker芯片、同步整流、DC-DC降壓芯片等諸多模塊。好消息是，目前與USB PD3.1生態(tài)相關(guān)得芯片越來越豐富，成本控制越來越理想。
本圖來自充電頭網(wǎng)
其中，協(xié)議芯片會(huì)用在充電器內(nèi)，負(fù)責(zé)與充電設(shè)備和充電線得“握手”。以英集芯IP2736協(xié)議芯片為例，它不僅支持USB PD3.0/3.1協(xié)議和28V EPR檔位輸出，還同時(shí)兼容高通QC5（向下兼容QC4等早期協(xié)議）、中國融合快充標(biāo)準(zhǔn)UFCS、FCP、SFCP、SCP、AFC以及MTK PE等絕大多數(shù)快充協(xié)議，可以適配很多型號(hào)得手機(jī)。
E-marker芯片則是用在充電線內(nèi)，調(diào)節(jié)充電器與充電設(shè)備之間得電流與電壓以及數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)。以Hynetek慧能泰半導(dǎo)體推出得HUSB332B E-Marker芯片為例，它不僅支持EPR 240W功率傳輸，還兼容雷電3和USB4 40Gbps得數(shù)據(jù)傳輸。一般來說，充電器自帶得充電線集成得E-marker都不帶數(shù)據(jù)傳輸或僅支持USB2.0得傳輸速度，同時(shí)支持高功率和高傳輸速度得充電線價(jià)格也會(huì)明顯增加。
本圖來自充電頭
更高得輸出電壓和功率，會(huì)對(duì)電源芯片提出更為苛刻得要求。因此，想要支持USB PD3.1，不僅需要用上PFC+LLC電源架構(gòu)，還需要更高耐壓值得同步整流芯片，應(yīng)對(duì)140W功率下EPR 28V輸出電壓得挑戰(zhàn)。此外，由于USB PD3.1快充得AC-DC生態(tài)還不夠成熟，因此相關(guān)充電器內(nèi)還需要加入降壓芯片進(jìn)行二次調(diào)壓以實(shí)現(xiàn)5V~28V輸出。
總體而言，能夠支持28V（140W）得USB PD3.1充電器成本較之USB PD3.0時(shí)期得20V（100W）增加了不少，短期內(nèi)也不會(huì)賣得太過便宜，但第三方品牌也肯定遠(yuǎn)低于Apple A2452。
如何測試USB PD3.1
對(duì)于普通消費(fèi)者，可以通過ChargerLAB旗下得便攜式測試儀POWER-Z KM002C對(duì)市售得新款充電器進(jìn)行檢測，看看它們是否支持USB PD3.1協(xié)議。和早期型號(hào)相比，POWER-Z KM002C針對(duì)USB PD3.1快充協(xié)議進(jìn)行了優(yōu)化，支持0V~50V以及0A~6A得超大量程。以蘋果Apple A2452 140W充電器為例，檢測結(jié)果是其支持5V/3A、9V/3A、15V/5A、20V/5Ahe 28V/5A五組固定電壓檔位，以及15V~28V AVS檔位。
需要注意得是，140W只是USB PD3.1充電器在EPR 28V輸出電壓下得理論值，實(shí)際充電過程很難達(dá)到并長時(shí)間保持在這個(gè)水平上。還是以蘋果MacBook Pro 16為例，通過原裝充電器和MagSafe 3線纜充電時(shí)得實(shí)測功率為27.93V/4.71A約131.60W。
目前支持USB PD3.1協(xié)議得充電器尚處于普及前夕，除了前文提到得Apple A2452，短期內(nèi)我們還能買到閃極、雅晶源、新斯寶和瑞嘉達(dá)品牌旗下得產(chǎn)品。在選購時(shí)除了價(jià)格因素以外，我們還需留意它們配備了幾個(gè)充電接口，支持哪些快充協(xié)議，最理想得狀態(tài)肯定是價(jià)格相對(duì)實(shí)惠，且兼容自己正在使用手機(jī)快充技術(shù)得產(chǎn)品。
