USB TypeC接口和USB PD快充协议，有何区别？

FPGA设计论坛 2023-02-12 9931

描述

首先从USB标准演化来看这个问题：

通常提到USB几点几，一般说地是通信速度变快了。

那USB TypeC又是什么呢？它主要是指接口，它出现之前，USB接口是很多样的，比如：

USB Type B：从USB 2.0开始定义，只有4个针脚，常用于打印机、显示器等的连接。

Mini USB：分为A型，B型和AB型，从USB1.1/USB2.0开始就有定义，有5个针脚，支持OTG技术（On-The-Go，就是实现在没有Host的情况下，实现从设备间的数据传送。）一般用于数码相机、数码摄像机、测量仪器以及移动硬盘等移动设备，还有很老的诺基亚手机充电线上的接口。

Micro USB：在USB2.0时代，Micro USB口出现了，它是USB 2.0标准的一个便携版本，Mini USB的下一代规格，同样有5个针脚，比早期部分手机使用的Mini USB接口更小。这种接口是我们最常见的接口，安卓手机常用的充电接口就是Micro USB接口。同时也是接口不兼容，各个充电线、充电接头混乱的时代。

USB 3.0：针脚4+5，增加至9个针脚，支持SuperSpeed，双向数据传输模式。

USB TypeC：在USB3.2 Gen2标准开始出现，在USB3.2这个标准中，不仅速率变化大：

USB3.2 Gen1（SuperSpeed USB） = USB3.1 Gen1 = USB 3.0；

USB3.2 Gen2（SuperSpeed USB 10Gbps） = USB3.1 Gen2；

USB 3.2 Gen 2*2（SuperSpeed USB 20Gbps） = USB 3.2 。

Gen X*Y的理解Gen1代表5Gbps，Gen2代表10Gbps，Gen3代表20Gbps，Gen1x1，就是1路5Gbps，Gen2x1就是1路10Gbps，Gen1x2就是2路5Gbps，Gen2x2就是2路10Gbps。USB4.0的Gen3x2就是2路20Gbps即40Gbps。

USB3.2 Gen2还在接口上引用了正反插设计，比USB3.2 Gen1更加易用，这就是具有24个针脚的TypeC横空出世。Type-C实现USB3.1不是强制的，没有规定说用Type-C口一定就特指USB3.1，也没有规定说用USB3.1一定就是Type-C接口。到了USB4.0就只能用TypeC接口了，它提供最高40Gbps的速率，并且和PD协议一样，兼容进了好多其他协议，如ThunderBolt3.0、PCIe、DisplayPort等都可以走USB4.0了，也不像USB2.0和USB3.2对Power一块有自己的定义，USB4.0直接使用USB PD协议。

USB PD充电协议：同样是在USB3.2 Gen2标准开始出现的，在这之前，充电协议和充电头彼此不兼容，不通用，造成了极大的资源浪费，而这一局面有望在USB TypeC+USB PD协议的出现得以终止和统一。USB 3.2 Gen1充电默认支持4.5W（5V、900mA），变种USB BC也仅提供7.5W。

--PD1.0：1.0发布的时候，还未强制使用特定的硬件接口，当时还没出现typeC接口，当时主流接口还是type-A/B，它使用FSK通信协议在Vbus（USB供电引脚）脚通信以调整充电功率。使用不同的USB硬件接口，充电配置的最高限制，比如使用USB Micro，最大电压20V最大电流3A最大功率60W，使用USB typeAB，最大电压20V最大电流5A最大功率100W。

--PD2.0：USB-IF在2014年推出了PD 2.0协议规范。PD 2.0相比1.0增加了更多快速充电配置档位和电压电流档位，开始规定必须使用USB Type-C作为唯一标准接口。

--PD3.0：在PD2.0快速充电配置档位基础上增加了PPS配置档位，允许充电器产商和移动设备厂商通过编程，实现PD通信软件版本的更新，并且能对充电电压进行精细调整，最小电压调整步进为20mV，更小的电压调整步进，可提升电源充电效率。

--PD 3.1：PD 2.0-3.0的最高充电功率最高只有100W，3.1协议规范允许最高240W的充电功率，扩展了28V，36V，48V的电压档位，还有三个可调整电压档（Adjustable Voltage Supply）,AVS电压调节小步进为0.1V。

说到快充协议，不得不提在MicroUSB阶段蓬勃发展期间的各种快充协议，主要是几个大厂的私有协议：

1、高通QC快充协议quickcharge：由高通主导的快速充电技术，已经发展到4.0+。高通为usb接口设计了一套通过改变USB接口的d＋、d－两脚电压，实现充电头手机相互识别的握手协议。在手机通过握手协议申请更高电压后，充电器就输出手机申请的电压(基于现有TypeA接口（4pin），引入更高的充电电压（HVDCP）)。这就是高通QC2.0的充电方式。根据电压档位的不同，可细分为classA和classB两个版本，classA支持5V、9V和12V三种电压，classB则支持20V电压，最大输出40w功率。

2、PE快充协议，pumpExpress，联发科技术。

3、VOOC闪充技术，OPPO手机的私有协议。

4、SCP/FCP闪充，Super Charge Protocol/Fast Charger Protocol，华为的私有协议。

5、FC，FlashCharge闪充，是vivo采用的快充技术。

6、MI ChargeTurbo闪充技术，是小米的私有协议。

USB Type-C接口+PD协议一统充电江湖？

USB Micro（5V、2A、10W)：输出功率不能满足需求，充电慢。

QC4.0+：双电源管理IC、智能热平衡、引入安全特性

USB Type-C接口+PD协议:

1、TypeC接口增加触点，可承受更大的电流，实现高压低电流和低压高电流。

2、PD3.0协议开始兼容高通 QC 3.0/4.0，华为SCP/FCP，MTK PE2.0/3.0，OPPO/VOOC等快充协议。

3、PD3.0 PPS标准：新增PPS电压档位，实现对大部分私有快充协议的兼容。

4、PD3.1标准：功率从100W提到240W，支持最大48V的电压输出。扩展后适合作为更多设备的充电接口。

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