苹果|目标140W充电功率！USB PD3.1氮化镓充电器值得选吗？ ar眼镜|股价

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【苹果|目标140W充电功率！USB PD3.1氮化镓充电器值得选吗？】

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从今年开始，你会发现部分游戏本和全能本开始支持使用基于USB Type-C接口的140W氮化镓充电器供电了，突破了长期以来的100W功率限制。没错，这就是USB PD 3.1充电协议的妙处，可以进一步帮我们减轻笔记本的旅行重量（主机+电源）。那么，这种支持USB PD 3.1协议的新款充电器是否值得我们期待？
全新USB PD3.1标准
作为历史上通用性和兼容性最佳的接口， USB在诞生之初就提供了供电（即给其他数码产品充电）的功能。为了满足使用USB给手机、平板电脑、笔记本等数码设备充电的需求， USB-IF组织从2010年开始便先后推出了USB BC1.2、USB PD1.0、USB PD2.0、USB PD3.0和USB PD3.0+PPS充电协议，将充电功率一步步从7.5W推升到100W 。

其中，与我们接触最密切的就是2017年更新的USB PD3.0+PPS 。市面上几乎所有的氮化镓充电器都支持这个标准，一个充电器就能满足给手机、平板电脑和笔记本充电的能力，出差时再也无须同时为每个数码产品准备单独的充电器了。
但是， USB PD3.0+PPS的充电功率上限依旧是100W ，面对搭载U系列酷睿/锐龙处理器的轻薄本毫无压力，但遇到搭载H系列酷睿/锐龙处理器全能本或游戏本就“压力山大”了，高负载工作时甚至会出现电量越充越小的现象。
为了进一步提高笔记本的充电效率， USB-IF组织在2021年5月发布了最新的USB PD3.1协议标准，新增28V、36V和48V三种固定电压档和三种AVS可调电压档，对应140W、180W和240W三种充电功率，试图将智能手机、笔记本电脑、穿戴式和IoT设备、智能家居、通信和安防设备以及电动车都纳入到PD的充电版图中来。

需要注意的是，充电功率越高，对充电器以及线缆的要求越高。考虑到当前的市场需求与商业化量产的成本，短期内我们只能看到兼容28W电压的USB PD3.1充电器。但即便如此， 140W的充电功率，也足以满足武装RTX 3050独显级别游戏本的全力输出了，哪怕是高端游戏本也能实现中负载下不掉电的目标。

USB PD3.1的首秀
USB PD3.1能够快速商业化，离不开苹果的“鼎力支持”——2021年10月发布的16英寸MacBook Pro ，成为了全球首款支持USB PD3.1快充技术的笔记本电脑。

不过， MacBook Pro想要实现140W快充，需要Apple A2452充电器+匹配的USB Type-C to MagSafe3充电线，二者缺一不可，单独购买成本高昂。

USB PD3.1的核心部件
实际上，苹果外设就从来没有便宜过， USB PD3.1的普及还是需要整个供应链和主流品牌的携手推广，背后涉及到协议芯片、E-marker芯片、同步整流、DC-DC降压芯片等诸多模块。好消息是，目前与USB PD3.1生态相关的芯片越来越丰富，成本控制越来越理想。

本图来自充电头网
其中，协议芯片会用在充电器内，负责与充电设备和充电线的“握手” 。以英集芯IP2736协议芯片为例，它不仅支持USB PD3.0/3.1协议和28V EPR档位输出，还同时兼容高通QC5（向下兼容QC4等早期协议）、中国融合快充标准UFCS、FCP、SFCP、SCP、AFC以及MTK PE等绝大多数快充协议，可以适配很多型号的手机。

E-marker芯片则是用在充电线内，调节充电器与充电设备之间的电流与电压以及数据传输标准。以Hynetek慧能泰半导体推出的HUSB332B E-Marker芯片为例，它不仅支持EPR 240W功率传输，还兼容雷电3和USB4 40Gbps的数据传输。一般来说，充电器自带的充电线集成的E-marker都不带数据传输或仅支持USB2.0的传输速度，同时支持高功率和高传输速度的充电线价格也会明显增加。

本图来自充电头
更高的输出电压和功率，会对电源芯片提出更为苛刻的要求。因此，想要支持USB PD3.1 ，不仅需要用上PFC+LLC电源架构，还需要更高耐压值的同步整流芯片，应对140W功率下EPR 28V输出电压的挑战。此外，由于USB PD3.1快充的AC-DC生态还不够成熟，因此相关充电器内还需要加入降压芯片进行二次调压以实现5V~28V输出。