什麼是USB電源傳輸（PD）技術？本文將解釋USB-PD及其類型。

USB Power Delivery (PD)是一種允許設備與充電器和數據線通訊以確定其功率需求的技術，從而確保安全、快速和高效的充電。其主要區別在於，與傳統的 USB 充電方式相比，它提供了更高的功率傳輸能力。此外，如果製造商選擇， USB-PD理論上可以整合到任何USB-C連接埠。

即使是像OnePlus、小米和蘋果這樣的公司推出的專有充電標準，也無法與 USB-PD 的強大通用性相提並論。然而，USB-PD 也存在不同的級別，並非所有支援 USB-PD 的裝置都支援相同類型的電源傳輸。那麼，讓我們來詳細了解一下 USB-PD 的工作原理。

USB PD 的工作原理是什麼？

如果你用的是新款智慧型手機，你可能已經注意到它的充電速度比舊款快得多。這很可能是因為USB-PD協定能夠自行調節輸出電壓，而舊款協議則不具備此功能。

你可能已經很熟悉USB這種最常見的通訊協定了，但在供電方面，USB電池充電（USB-PD的前身）卻落後於其他標準。隨著時間的推移，我們也需要更快、更安全、更有效率的充電方式。 USB Power Delivery（USB Power Delivery）應運而生。

要理解這個概念，首先需要知道什麼是能量。

簡單來說，功率等於電流乘以電壓（P=IV），因此，在PD模式下，電流和電壓值會進行調整以提供所需的功率。這個「所需功率」是透過充電器和裝置之間協商功率輸出來決定的。

充電器首先向設備發送低功率訊號。設備響應，接收最大功率輸出。然後，充電器調節輸出電壓和電流，以滿足設備的需求。

這樣做是為了確保運輸過程安全進行，並避免任何相容性問題。

粗略估計，如果你的手機支援任何類型的快充技術，其充電功率可能至少為15W。而 USB 電池充電的最大輸出功率為5V / 0.9A，大致相當於4.5W的功率。

這也是為什麼 USB Type-C 比 Type-A 或 Micro USB 更常用的原因，因為它可以在5 伏特電壓下達到3 安培的電流，或者也可以在相同電壓下使用1.5 安培的電流。而且，如果支援 PD 快充，您的裝置最高可達240 瓦！

USB Type-C 在 USB PD 中的作用

USB PD 和 USB Type-C 經常被混淆或互換使用，但實際上它們是兩種不同的技術。 USB PD 是一種協議，允許設備協商所需的電量，而USB Type-C 只是用於支援 USB PD 的連接器標準。

因此，雖然 USB PD 使用 USB Type-C 接口，但並非所有 USB Type-C 接口都支援 USB PD。這意味著，如果您想利用 USB PD 的快速充電速度，則需要確保您的裝置和充電器都支援 USB PD。

另一方面，USB Type-C 具備反向充電功能，這意味著它可以雙向傳輸訊號。這使其更加實用，因為你可以透過手機為便攜式 SSD 供電，甚至可以透過將其連接到另一部手機來為手機充電。然而，這裡也存在一些限制，例如某些製造商可能會限制 USB-PD 功能，因此實際體驗可能會有所不同。

USB PD 類型

作為一種標準，USB-PD 已經迅速發展，實現了快速且高效的設備充電。然而，需要注意的是，並非所有設備都以相同的方式實現 PD 協議，因此多年來該協議經歷了多次修訂。

USB PD 1.0是一項顛覆性的創新，它能夠提供高達100W （20V/5A）的功率，與傳統的 USB 電源規範相比，這是一個巨大的飛躍。功率大小不再像以前那樣受限於固定的電壓和電流值，而是由設備和充電器協商決定。

USB PD 2.0和3.0的改進主要集中在電源管理功能。它們能夠提供更詳細的充電設備信息，例如報告電池溫度是否過高，或者電壓或電流是否超出預期值。這些改進顯著提高了充電的安全性和效率。

特徵	USB PD 1.0	USB PD 2.0	USB PD 3.0	傳統 USB
最大功率輸出	100W¯¯	100W¯¯	100W¯¯	2.5W（USB 2.0），4.5W（USB 3.0）
電壓	5 伏、12 伏、20 伏	5V，9V，12V，15V，20V	5V，9V，12V，15V，20V	5V
電流	2 安、3 安、5 安	3 安、5 安、10 安	3 安、5 安、10 安	500毫安
可編程電源（PPS）	لا	نعم	نعم	لا
電池充電協議	BC 1.2	BC 1.2	BC 1.2	BC 1.2
發布日期	2012	2014	2017	1996
連接器	USB-A、USB-C	USB-A、USB-C	USB-C	USB-A、USB-B

然而，這些修訂的有效性取決於您的裝置和充電器的兼容性。雖然只有當裝置和充電器都支援特定版本的 PD 協定時，才能充分發揮該版本的優勢，但 USB PD 的設計充分考慮了向下相容性。

這意味著，例如，支援 PD 3.0 的裝置仍然可以使用 PD 2.0 或 1.0 充電器進行充電，儘管沒有後續版本中引入的額外電源管理功能。

USB可程式電源（USB PPS）

你還記得我們討論過 USB PD 使用一組特定的電壓等級嗎？傳統上，這些等級是5V、9V、15V和20V ，這也造就了18W或30W等常見的充電功率。但是，如果你的裝置的最佳充電功率介於這些等級之間，例如44W ，該怎麼辦呢？

過去，USB PD 2.0 的電壓輸出是固定的，這意味著您的 44W 裝置可能只能以較低的速率充電。然而，隨著USB PD 3.0 中可編程電源 (PPS) 功能的引入，這種情況發生了巨大變化。 PPS 可精確控制電壓和電流輸出，分別以20mV和50mA的增量進行調整。這種精確控制意味著充電器幾乎可以支援設備支援的任何充電速率。

USB PD與PPS技術的廣泛應用將極大地簡化我們的充電解決方案。 USB PD的主要目標是在提高充電效率的同時減少電子垃圾。透過利用PPS技術，單一充電器即可為多種裝置提供滿載充電，從而最大限度地減少對多種專用充電器的需求。

USB PD 的優勢

那麼，是什麼讓 USB PD 比其他任何標準都優越得多呢？

1. 更高的能量水平： USB-PD 可提供高達 240 瓦 從能源中汲取能量，可以有效地為筆記型電腦和遊戲機等高功率設備充電。
2. 採用PPS進行靈活功率調節： 可編程電源（PPS）功能允許設備供電。 請求提供介於 15 伏特至最大可用恆定電壓之間的中間電壓。 來自充電器。這種靈活性確保設備獲得合適的電壓以實現高效充電，同時提高充電速度並減少發熱量。
3. USB PD 3.0 引入新的電壓： USB PD 3.0 新增了多種穩定電壓，例如： 28伏، 36伏وو48伏最多可提供 140 瓦، 180 瓦وو240 瓦 分別對應不同的能耗水準。雖然這些水平不適用於行動設備，但它們確實滿足高能耗設備的需求。
4. 雙向能量流動： USB PD 支援雙向電力傳輸，這意味著設備既可以接收電力，也可以提供電力。例如，這項功能允許筆記型電腦透過 USB Type-C 連接線從同一個連接埠為智慧型手機充電。
5. 智慧能源管理： USB PD 使每個裝置只消耗其所需的電量，從而提高電量利用率並防止潛在的裝置損壞。
6. 應用範圍廣泛： USB PD並非僅限於高功率設備，它也適用於耳機等低功率設備。其主要優勢在於其通用性，只要設備支援USB PD，就無需為每個設備單獨配備充電器。這具有正面的影響。 環境 它可以減少你的碳足跡。

為什麼企業停止研發超快速充電技術？

手機廠商不斷突破設備充電速度的極限。似乎每隔兩週，市面上就會出現一款新手機，號稱只需幾分鐘就能從零電量填滿。

小米引領此一趨勢，旗下設備的充電功率分別高達67W和120W。而 OPPO 則更進一步，充電功率超過200W。雖然這些高速充電看似能節省時間，但電池續航時間和充電速度之間存在著微妙的權衡。

研究和實務經驗表明，極高的充電速度會導致電池隨時間推移加速衰減。因此，許多公司找到了一個折衷方案，將充電功率控制在50W左右。這個充電速度既足以滿足設備一整天的用電需求，又能最大限度地減少對電池的長期損害。

例如，新款Nothing Phone (2)支援45W快充，三星 Galaxy S23 Ultra也是如此。另一方面，最新的 iPhone 14 Pro 系列最高支援35W快充，但蘋果在這個領域向來不以突破極限而聞名。

充電速度相近

正如我們之前提到的，你是否曾經好奇過，為什麼大多數智慧型手機的充電功率似乎都是以特定的倍數遞增，例如15W、18W、30W或45W，而不是像17W或19W這樣隨機變化的數字？這種規律主要源自於 USB 電源傳輸 (USB PD) 協議，該協議以特定的功率等級運行，並且具有固定的電壓和電流。

但是請記住，實際充電速度受限於您的裝置和充電器支援的特定功率等級。

努力	目前的	活力
5V	3A	15W¯¯
9V	2A	18W¯¯
12V	3A	36W¯¯
15V	3A	45W¯¯
20V	5A	100W¯¯

對環境造成的影響

目前，市面上有數十種不同的USB充電標準，每種標準都有其獨特的介面和功率傳輸協定。這種碎片化使得消費者難以將它們與不同的裝置相容（例如，三星超級快充充電器無法用於支援OPPO Super VOOC閃充的手機），同時也造成了大量的電子垃圾。以下是一些區別：

現在，想像一下，您只需一個PD充電器就能完成所有這些操作。畢竟，它能夠提供表格中列出的所有功率提升。

USB PD 也向下相容於舊版 USB，因此您可以將其用於那些不明確支援該協定的裝置。想想看，如果只有一個充電器就能滿足所有設備的需求，您可以節省多少資源、減少多少電子垃圾、還能省下多少錢。

可惜的是，企業並不願意輕易放棄利潤。就連全球最大的公司蘋果公司，幾年前也從iPhone包裝盒中移除了充電器，聲稱這是為了支持環境永續發展。

然而，有傳言稱，採用Type-C介面的iPhone 15將只能使用蘋果認證的 MFi（Made for iPhone）充電器。這將造成大量電子垃圾，並凸顯這種巧妙行銷策略的弊端。

USB PD 正被越來越多的廠商逐步採用。我們希望這一趨勢能夠持續下去，並最終在未來幾年內成為行業標準。

關於 USB PD 的常見問題

USB Power Delivery 安全嗎？

是的，USB PD 供電是安全的。 USB PD 標準包含多項安全機制，可保護裝置和使用者免受傷害。充電器和設備會協商傳輸的功率，確保設備不會接收過大的功率。

如何查看我的充電器是否支援 USB PD 協定？

查看充電器上的“PD”標誌。如果它能與您的裝置正常搭配使用，表示您的裝置和充電器都支援此功能。

USB PD PPS 比 USB PD 2.0 好嗎？

是的，PPS技術能夠實現更精確的電壓控制。這意味著充電器可以提供設備所需的精確電壓，從而可能實現更快的充電速度和更低的發熱量。此外，它還支援USB PD 3.0，這意味著它可以提供更多關於被充電設備的資訊。