USB Type-C:迈向统一

时间:2024-12-31
  根据政府30日分发的“这将从2025年开始改变”数据手册,从新年2月14日起公众广泛使用的设备符合广播和通信设备收费和数据传输方法的技术标准由科学和信息通信技术部行政宣布 目标必须配备 USB-C 插座连接器。
  统一的USB-C型终端预计将通过减少电子垃圾而发挥环保作用,同时,由于无需购买单独的充电器和电缆,预计会增加消费者的便利性。
  未来需要USB-C型充电终端的设备包括手机、平板电脑、数码相机、耳机、耳麦、便携式视频游戏、便携式音箱、电子书阅读器、键盘、鼠标、便携式导航设备等耳机。自 2026 年 4 月 1 日起,笔记本电脑必须配备 USB-C 充电终端。
  USB Type-C 是笔记本电脑和智能手机最灵活的连接方式。其众多功能中最重要的是作为电池供电设备的充电插座。USB-C最终应该让一切变得简单:一个插座、一根电缆、一个电源,适用于所有设备——从电脑到智能手机、平板电脑、耳机和其他外围设备。
  理论就到此为止了,USB 的理论听起来总是很简单。实际情况却更加令人困惑。
  并非所有 USB-C 电源都适用于每台设备。并非所有 Type-C 端口都可用于快速充电或根本无法充电。而且并非所有 Type-C 电缆都能确保可靠的电力传输。
  本指南将为您概述 Type-C 充电的技术可能性,并为所有设备推荐合适的电源装置。如果您想避开所有背景知识,只想知道哪些线缆值得您辛苦赚来的钱,请务必查看我们对最佳 USB-C 线缆的总结。我们进行的动手测试比网络上的大多数其他来源更深入。
  USB Type-C:标准充电接口
  现在几乎所有移动设备都可以通过 USB Type-C 充电:对于智能手机而言,苹果是最后一家在去年推出 iPhone 15 时从专有 Lightning 连接器转换为 USB-C 的主要制造商。
  除此之外,只有非常便宜的廉价智能手机仍然依赖微型 USB 作为充电端口。平板电脑的情况也类似,市场领导者 Apple 在三年前推出 iPad 9 时就已经更青睐 USB-C 而非 Lightning。您也几乎找不到没有 USB-C 的设备,例如耳机、电子书、阅读器和移动扬声器。
  只有笔记本电脑仍有许多型号不使用 Type-C 为电池充电:这些通常是入门级系列的较旧型号。然而,更常见的是,USB-C 不是充电的主要连接。
  尽管功能强大的游戏和多媒体笔记本电脑具有 USB-C 端口,但它们还具有专用的电源连接,具有更高的充电容量,可与随附的电源装置配合使用。带有 USB-C 端口和电源装置的商务笔记本电脑通常仍具有空心插头连接,以便公司可以继续使用已退役型号的电源装置。
  笔记本电脑上的 Type-C 连接也并不总是能够处理电力传输。要确定 Type C 插座是否能够供电,唯一的方法是查看技术数据。无论如何,带有 Thunderbolt 的 Type-C 端口都支持充电。
  USB-C 供电的优势
  Type-C 的成功很容易解释,因为这种连接方式为用户和制造商提供了许多优势:
  由于对称插头具有防扭曲功能,因此可以快速轻松地连接电缆。插座占用空间小,因此设备可以做得更轻、更扁平。由于 Type-C 可以处理数据和视频传输以及充电,理想情况下,计算机和外围设备之间只需要一根电缆,从而保持桌面整洁。
  使用 USB-C 还可以更快地为设备充电:微型 USB 的电源装置仅提供高达 10 瓦的功率,而采用 A 型连接的充电器通常提供 15 至 18 瓦的功率。另一方面,Type-C 支持改进的 USB Power Delivery (PD) 传输协议,通常允许高达 100 瓦的充电容量,在当前版本中甚至高达 240 瓦。
  然而,这并不适用于所有 Type-C 连接、设备和电缆:尽管从机械角度来看一切都契合,但并非每种组合都能提供最佳充电功率 — — 例如,因为支持不同级别的 Power Delivery 标准,或者设备和电源装置未正确实施该标准。
  USB-C 和电源传输:充电技术的工作原理
  通过 USB-C 充电的技术基础是 USB 电力传输 (USB PD) 标准。它在所谓的“电源配置文件”或“电源规则”中规定了 5 至 48 伏的电压水平和 3 或 5 安培的电流。根据电源单元、电源线和设备的不同,充电容量可能在 10 至 240 瓦之间。
  例如,典型的 30 瓦智能手机电源装置提供 15、27 和 30 瓦充电容量的功率配置文件,而笔记本电脑电源装置还提供 45、60、65 或 100 瓦的功率配置文件。
  在传输开始之前,电源装置(源)和消费者(接收器)就所需的电压和电流达成一致:电源装置首先检查电缆是否可以传输高达 3 或 5 安培的电流,并提供 5 伏的基本电压。
  然后,它会告诉消费者它还能提供哪些其他电压。消费者回答它需要哪种电压,以便双方都能就合适的功率配置达成一致。
  理想情况下,任何 USB-C 电源都能以最佳性能和最快速度为使用 Type-C 充电插座的设备充电。即使电源不能完全满足设备的要求,也应该提供最低充电功率,即使充电过程需要更长的时间。
  相反,使用输出功率高于设备要求的电源装置并不会加快充电过程,因为消费者无法调用它。
  从 USB PD 3 版开始,供电单元和消费者可以更动态地调整电压和电流。为此,两者都必须支持可选的标准扩展 PPS(可编程电源协议)。
  然后,该设备可以从电源单元请求与规定功率分布偏差最小的电压和电流:这不仅加快了充电过程,还可以确保电池在充电过程中承受的压力较小,或者智能手机或笔记本电脑根据当前系统负载实时接收适当的充电功率。
  例如,三星智能手机和电源设备上的“快速充电”或“超级快速充电 2.0”等标签表明支持 PPS。
  如何确定电源适配器是否适合设备
  最简单的方法是使用制造商推荐的电源适配器进行充电。这对于笔记本电脑来说很常见,因为新设备都配有合适的电源装置。
  现在,智能手机和平板电脑在销售包装盒中通常不附带电源适配器:您可以从设备制造商处购买合适的充电器。
  USB-C 应该会让这项投资变得多余,并结束电源适配器仅适用于一个设备的混乱。因此,一个可以毫无问题地为所有设备充电的电源装置是理想的选择。
  为此,电源和设备必须具有 USB-C 连接并支持 USB Power Delivery:您应该能够在技术数据中找到此信息,通常以“PD”或“PPS”等缩写形式出现。如果电源装置或设备不支持 USB PD(尽管支持 Type-C),则可以开始充电,但功率仅为 15 瓦。
  为了能够使用一个电源装置为所有设备充电,它应该为最强大的设备提供足够的充电功率,并为能量要求较低的设备提供合适的功率配置。
  笔记本电脑通常是需要最高充电功率的设备:超移动笔记本电脑通常需要 45 瓦的电源装置,标准笔记本电脑需要 60 瓦,而特别强大的笔记本电脑则需要 100 瓦。
  另一方面,对于智能手机、平板电脑和便携式扬声器或耳机来说,30 瓦或更低的功率就足够了。
  为了确保笔记本电脑的 USB-C 电源可以为其他移动设备充电,它应该通过 USB-PD 支持 15 和 27 瓦的功率配置文件。
  使用第三方电源时,您通常会在笔记本电脑电源的技术数据中找到可以使用该电源充电的其他设备列表。如果列出了 Apple iPad Pro 等平板电脑和智能手机(例如三星 Galaxy S24),则该电源也适用于较小的移动设备。
  如果您想使用笔记本电脑随附的电源适配器,请查看制造商网站上的输出功率信息:如果您找到“9 伏 - 3 安培”等信息,则表示该电源适配器适用于智能手机和平板电脑。这些值通常也印在电源装置的“输出”下。
  相反,笔记本电脑也可以用智能手机电源装置充电:如果您只想随身携带较轻的手机充电器,这在旅行时很有用。电源装置应提供至少 27 瓦的充电功率和 9 伏的电压。这对于小巧轻便的笔记本电脑来说已经足够了。
  充电时最好关闭笔记本电脑,因为如果笔记本电脑在运行时消耗的电量超过电源适配器提供的电量,即使连接充电器,电池也会耗尽。但是,许多笔记本电脑需要 15 伏特的充电电压,大多数笔记本电脑需要 20 伏特的充电电压。如果您的智能手机电源提供这种电压,那么笔记本电脑也可以用它充电——但通常速度很慢。
上一篇:台积电2025年进一步调涨CoWoS代工价格涨幅15%~20%
下一篇:英特尔,进退两难

免责声明: 凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处。非本网作品均来自互联网,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。