長期以來，USB 接口一直是電子硬件的一個特征——現(xiàn)在已經(jīng)進入第四個十年。多年來，它的作用不斷發(fā)展。起初，它作為一種為簡單的計算機外圍設備（鍵盤、鼠標、條形碼閱讀器、閃存驅動器等）提供電源和數(shù)據(jù)的方式。除了支持的數(shù)據(jù)速率大幅提升外，還開始更加重視其供電能力。因此，它獲得了為消費領域內(nèi)的各種產(chǎn)品（例如智能手機、平板電腦等）充電所需的電流承載能力。近年來，與高功率 USB 技術相關的標準的出現(xiàn)意味著現(xiàn)在可以解決照明、電動工具、家用電器和一系列其他設備的問題。

除了見證其操作性能參數(shù)的提升外，USB 互連的物理形式也在不斷發(fā)展。USB Type-C 的到來帶來了更緊湊和直接使用的設計理念——擁有早期類型令人沮喪地缺乏的雙向便利性。

定義USB

定義 USB 連接器的協(xié)議有 3 種不同但非常相關。這些處理連接器本身的物理形式、數(shù)據(jù)傳輸能力和電力傳輸能力。其中第一個由類型（A、B、Micro B、C 等）表示，而后兩個取決于適用的 USB 代（1.1 全速、2.0 高速、3.0 超高速、3.1 超高速 + ， 等等。）。因此，僅僅因為使用 USB Type-C 并不一定意味著支持 USB 3.0 數(shù)據(jù)傳輸速率。相反，工程師可以使用不是公認的 USB 類型的連接器來實現(xiàn) USB 3.2 協(xié)議。

當我們查看 USB Power Delivery （PD） 規(guī)范時，情況與此類似。該規(guī)范的 3.0 修訂版能夠承載高達 5 A 的電流，允許 USB Type-C 互連傳輸驚人的 100 W 功率。盡管它們通常彼此密切相關，但不應將 USB PD 規(guī)范和連接器類型視為可互換的術語。供電最終由充電電路控制——它僅受連接器的電流和電壓額定值限制。

除此之外，使用 USB Type-C 連接器可以實現(xiàn)的更高功率水平正在擴大可以從中受益的潛在應用范圍。在許多情況下，它有可能取代設備的傳統(tǒng)直流電源布線——帶來更多優(yōu)勢，例如更方便、更緊湊的外形和更高的穩(wěn)健性（例如，允許完成 10，000 次插拔循環(huán)）。

基于 USB 的電源的吸引力

與 USB 相關的標準化，再加上其令人難以置信的無處不在的水平，從電力傳輸?shù)慕嵌葋砜矗瑑烧叨急蛔C明是巨大的優(yōu)勢。表 1 顯示了不同 USB 選項的功率承載能力。USB Type-C 得到了驚人的普及，現(xiàn)在已成為大部分現(xiàn)代電子產(chǎn)品的通用互連。這減輕了用戶過去的挫敗感，不再需要隨機收集不同的專有電纜來為他們的每個設備充電。從 OEM 的角度來看，USB 的普遍性也可能是有利的。通過擁有穩(wěn)定的供應鏈，加上有保證的互操作性，可以避免潛在的設計集成挑戰(zhàn)。

表 1：不同 USB 代的供電能力

隨著 USB 電源機會的不斷出現(xiàn)，CUI Devices 現(xiàn)在提供60 W和100 W額定 USB Type-C 插座，用于純電源操作。這些專門針對不需要數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r進行了優(yōu)化，并且電力傳輸是唯一的功能。對于額定功率為 60 W 的插座，所有 16 個數(shù)據(jù)觸點和 2 個接地觸點都已移除，因此保留了 4 個電源觸點和僅 2 個接地觸點。對于 100 W 額定插座，所有 4 個電源和接地觸點均已保留，以提供 8 個觸點。

圖 1：顯示來自 CUI 設備的 6 觸點和 8 觸點純電源 USB Type-C 插座的示意圖。

消除 16 個數(shù)據(jù)觸點顯著簡化了連接器的設計，從而降低了成本 更少的觸點還降低了潛在故障的可能性。盡管對觸點布置進行了這些修改，但這些插座仍將與標準 USB Type-C 電纜連接，因此無需考慮額外的工程開銷。

應該注意的是，如果沒有任何數(shù)據(jù)傳輸引腳，通常會發(fā)生的 USB PD 3.0 協(xié)商過程不會發(fā)生。充電設備將默認為 5 V 和 1 A 的標準 USB 參數(shù)。在所有其他情況下，僅供電的 USB Type-C 連接器將像任何其他電源插孔一樣工作，充電由適配器/充電電路決定。

結論

隨著最新版本的 USB PD 規(guī)范的出現(xiàn)，很明顯 USB Type-C 連接器有可能滿足廣泛的電力傳輸要求。但是，必須注意的是，仍然需要提供其他選項。由于對 USB 功率水平設置了限制，因此無法在超過 100 W 的系統(tǒng)中使用該技術。此外，USB Type-C 的標準化占用空間可能被證明不適合某些需要更具體外形尺寸的場景。 直流電源連接器和其他專用電源連接器將繼續(xù)發(fā)揮重要作用。CUI Devices 提供直流電源連接器和最新的純電源 USB Type-C 插座，它們是滿足電源要求的有趣解決方案。

審核編輯：郭婷