如何解決USB Type-C Power Delivery 線纜測試

USB Type-C Power Delivery 線纜測試

關(guān)鍵詞：USB Type C，USB PD2.0 ，USB PD3.0，USB PD3.2

前　言

蘋果公司(Apple)的Lightning接口于2012年挾著體積小以及其正反均可使用的兩大優(yōu)點(diǎn)橫空出世，與當(dāng)時(shí)的USB Mini-A、Mini-B、Micro-A、Micro-B形成分庭抗禮之勢，且其優(yōu)勢無疑對USB標(biāo)準(zhǔn)帶來不小的競爭壓力，USB協(xié)會(huì)學(xué)習(xí)了Lightning的設(shè)計(jì)理念，于2014年也推出正反均可使用的Type C接頭以改善了用戶體驗(yàn)，歐盟從2024年起，所有小型電子器材，包括手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、相機(jī)、耳機(jī)、手持式游戲機(jī)、攜帶型喇叭、鍵盤、鼠標(biāo)、攜帶型導(dǎo)航(強(qiáng)制實(shí)施日期2024年12月28日)和筆記本電腦(強(qiáng)制實(shí)施日期2026年4月28日)等必須使用 USB-Type C作為充電接口。這一規(guī)定旨在減少電子垃圾和提高消費(fèi)者便利性，隨著蘋果2023年發(fā)表的iPhone 15改用Type C接口，這10多年的可攜式產(chǎn)品接口之爭也將寫下句點(diǎn)。

USB大一統(tǒng)的時(shí)代

USB在眾多廠商及歐盟法規(guī)的支持下，已然成為3C產(chǎn)品外接接口的霸主。

Type C連接器及電纜線：體積小，正反接均可使用。

USB4規(guī)格提供高速數(shù)據(jù)傳輸：最高可達(dá)80Gbps

USB PD3.2 (Power Delivery)電源傳遞：最大功率240W。

表一：USB速率規(guī)格表

USB PD (Power Delivery)摘要規(guī)格

具備 USB PD 能力的設(shè)備包含：主機(jī) Host；裝置 Device；集線器 Hub；充電器  Charger。充電模式 包含：定電壓充電(Fixed Voltage Charging Models)，可調(diào)電源充電[Programmable Power Supply

(PPS) Charging Models]，可調(diào)電壓供應(yīng)充電 Adjustable Voltage Supply (AVS) Charging Models 等三種模式。

表二：固定電壓充電模式功率范圍

表三：可調(diào)電源充電模式功率范圍

可調(diào)電壓供應(yīng)(AVS)充電模式的功率范圍是基于電源傳遞功率范圍(PDP)的額定值來定義一組電壓范 圍，其范圍包含大于27W的標(biāo)準(zhǔn)功率范圍SPR模式和100W 以上的擴(kuò)展功率范圍EPR模式，標(biāo)準(zhǔn)功率范圍SPR 最大電流，在9~15伏特范圍以15伏特決定；在15~20 伏特范圍以20伏特決定 。

表四：可調(diào)電壓供應(yīng)充電模式功率范圍

1 需使用5A線纜

2 需使用擴(kuò)展功率范圍線纜

綜合上述工作條件，測試Type C PD 電纜線需要直流電源模擬表二至表四的工作電壓范圍，透過直流電子負(fù)載拉載來確認(rèn)線纜可承受此范圍的工作電流。

建議機(jī)型如下：

PSW 80-13.5 可編程電源規(guī)格：

80V, 13.5A, 360W 可滿足固定電壓 5V、9V、15V、20V 、28V、36V、48V的需要。

可調(diào)電壓5~21V，可調(diào)電壓9~48V等需求。

PEL-504-80-70 電子負(fù)載規(guī)格：

80V, 70A, 350W可滿足5A拉載的需要。

測試接線如圖一所示

圖一：透過可編程電源PSW 80-13.5 及直流負(fù)載 PEL-504-80-70 測試Type C電纜

總　結(jié)

測試線纜除了實(shí)際通過的工作電壓與電流外，線纜的組成包含連接器、導(dǎo)線、外被等，相關(guān)的接觸電阻、絕緣電阻也是需要的測試項(xiàng)目，以下提供相關(guān)所需儀器以及儀器的重要特點(diǎn)供讀者參考。

圖二：PSW系列電源特殊功能

圖三：PEL-500系列特點(diǎn)

圖四：接觸電阻及相關(guān)精準(zhǔn)電阻測試

圖五：GPT-10000系列絕緣耐壓測試儀，具備V-I曲線可真實(shí)確認(rèn)絕緣材料的崩潰電壓

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