家用电器与办公用电器的传统供电方式,将会由于两项技术而彻底发生改变,一项是无线充电,另外一项是 USB 供电(USB Power Delivery)。


无线通信技术的流行,使得众多设备摆脱了位置的束缚,终于可以在一定的空间自由移动了,不过这并没有去掉所有的束缚,实现真正的空间自由,毕竟大多数产品还要拖着一条长长的尾巴。无线充电技术因此应运而生,无线充电为人们进入真正的无线联网时代而"砍断最后一根电缆“。无线供电技术不但拜托了线缆的束缚,还可以提高设备连接器的安全性、防水性、防尘性,一个供电装置可以匹配多个待充电终端,因此是现在便携式设备供电方向一个热点。

 

ROHM Qi 标准无线充电解决方案路线图

无线充电标准现有两种:WPC(Qi)标准与 AirFuel Alliance 标准(原 A4WP 与 PMA 合并而来)

 

不过相比有线方式,无线充电也有个天生的缺点,即充电效率较有线方式低,由于采用无线耦合方式传输能力,线圈损耗无法避免。现在做得好的无线充电方案,从发射端到接收端的输出效率也不到 90%。无线充电方便是方便了,但是于节能环保方面总是有点小缺憾,而且目前大功率无线充电产品成熟度还比较低,笔记本等功率在 20 瓦以上的设备多数还没有配备无线充电方案。

 

 

因此有线供电仍然是不可或缺的,而且有线供电的技术也在不断朝着更便捷、省电、安全的方向发展。USB 供电(USB Power Delivery,简称 USB PD)就是这样一种新型有线供电技术。

 

近年来,全世界众多地区均在倡议减少工业废弃物,因此在全世界发展所有电子设备中通用的充电器和通信连接器等成为必然趋势。在这种背景下,USB 开发者论坛(USB Implementers Forum)在普及新型 USB 连接器标准"USB Type-C"的同时,也在为推广 USB 供电标准而努力。

 

在 USB 供电标准出现之前,USB 口能够供应的最大功率为 7.5W(5V,1.5A),即专门用于便携设备电池充电,而不传输数据的 USB 电池充电(USB Battery Charging)规范。USB 3.0 最大供应功率为 4.5W(5V,0.9A),USB 2.0 的最大供应电力为 2.5W(5V,0.5A)。USB 供电规范将 USB 接口的供电能力提升到 100W(20V,5A),该规范共分五级规格,供电能力分别为 10W、18W、36W、60W、100W,按不同规格,电压分别采用 5V、12V 和 20V,电流也有四档选择,依次为 1.5A、2A、3A 和 5A。

 

 

并非只有支持 USB 3.1 的设备才能实现 100W 的供电能力,USB 3.0 与 USB 2.0 设备同样可以支持 100W 供电能力,但需要增加支持 USB PD 功能的芯片,并使用通过官方认证的 USB 线。USB 供电规范没有方向性,即受电的设备也可以作为供电源向下一级设备供电。

 

目前 USB 接口已经成为手机等便携设备的标准充电接口,但由于之前 USB 口供电能力的限制,笔记本与大屏幕电视等设备还不能用 USB 口来供电。USB 供电规范的普及,将使电源插座与信息插座实现通用,整个家用与办公电器的供电与连接方式将发生彻底改变。

 

例如,可以用一个交流电源驱动的大尺寸显示器作为信息与电力供应中心(HUB),通过 USB 接口给笔记本、台式机连接并提供电源,也可以连接移动硬盘设备,从而实现一个设备间互联供电网络。传统的做法来组成这样一个网络,每台设备都要配备电源线与数据线,因此 USB 供电规范普及以后,设备间互联线缆数量大幅减少,布线工作大大简化,无疑会受到用户的欢迎。

 

 

USB 供电规范普及以后,还将使得大多数家用与办公电器的 AC 适配器实现通用化,就像现在的手机一样,可以用一个 AC 适配器驱动智能手机、平板电脑、笔记本电脑、电视甚至台式机。这将为人类的节能环保做出巨大贡献。

 

ROHM 的 USB PD 产品列表

 

那么是选择支持无线充电的设备,还是选择支持 USB 供电规范的设备呢? 不用担心,笔者认为这两样技术将长期共存,将来很多设备同时支持这两种供电方式的也会出现。例如罗姆,不但有符合 Qi 标准的无线充电解决方案,最近也推出了符合 USB PD 规范的芯片,最高可输出 100W 的功率。

 

这两种方案,都有在深圳高交会上展出,对于罗姆来说,无论客户选择那种路线,罗姆都可以提供优质的解决方案。

 

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