Qu'est-ce que l'USB PD (Power Delivery) ?

Nous expliquons en detail ce qu'est l'USB PD (Power Delivery). Nous presentons des explications fonctionnelles et des informations de base sur les normes PD telles que l'USB PD3.0 et la plus recente USB PD3.1, ainsi que la situation actuelle des technologies USB.

目次

Depuis la presentation de produits USB PD lors du Techno Frontier 2018, nous avons recu de nombreuses questions telles que: Qu'est-ce que l'USB PD (Power Delivery)? Nous vous proposons donc une explication sur cette page. Cet appareil, capable de charger plusieurs dispositifs, ajuste automatiquement la puissance en fonction de l'equipement connecte, ce qui le rend extremement pratique.

Lors du precedent Techno Frontier, nous avons expose deux nouveaux produits USB PD (Power Delivery). Nous avons recu un accueil tres favorable de la part des visiteurs et nous vous en remercions sincerement. En reponse aux demandes croissantes de nos clients, Unifive a developpe deux modeles USB PD de 40W et 60W, et a ensuite elargi sa gamme avec la sortie d'un modele 65W.

Qu'est-ce que l'USB PD (Power Delivery)?

USB PD, l'atout du USB nouvelle generation permettant transfert de donnees et alimentation haute puissance

L'USB PD (USB Power Delivery) est une nouvelle technologie USB qui permet le transfert de donnees et l'alimentation electrique haute puissance via un seul cable. Les adaptateurs secteur compatibles USB PD, evolution du USB traditionnel, peuvent fournir simultanement alimentation et donnees via un cable USB Type-C, exploitant ainsi pleinement les performances du USB. Cette technologie permet de fournir une puissance nettement superieure aux methodes de charge USB classiques, rendant possible la recharge non seulement des smartphones et tablettes, mais aussi des ordinateurs portables et autres appareils de grande taille necessitant une forte puissance.

Voici un resume simplifie des fonctions de l'USB PD.

Situation actuelle du USB

Aujourd'hui, on trouve des ports USB partout: dans les voitures, les bus publics, les avions, et bien d'autres endroits. Il est egalement courant d'alimenter des appareils via les ports USB des ordinateurs. Le USB est devenu une prise de charge ubiquitaire pour les petits appareils comme les smartphones.

Initialement concus principalement pour le transfert de donnees via des pilotes USB, les ports USB traditionnels ont progressivement ete utilises par les utilisateurs comme source d'alimentation pour la recharge.

Une utilisation securisee avec l'USB PD 3.0

La derniere norme USB-PD 3.0, etablie par l'organisme de normalisation USB-IF (Implementers Forum), vise a eliminer les cables de mauvaise qualite et les produits ne respectant pas les normes, afin de garantir une utilisation sure de l'USB-PD.

Par rapport a la version 2.0, l'USB-PD 3.0 accelere le role swap, reduisant ainsi le risque de corruption des donnees en cas d'interruption de l'alimentation.

De plus, une fonction d'authentification mutuelle appelee C-AUTH (USB Type-C Authentication) a ete ajoutee, permettant aux appareils de verifier si l'equipement ou le cable connecte est un produit fiable. En cas de probleme, certaines fonctions peuvent etre bloquees.

*Cliquez ici pour une explication sur l'USB-TypeC

USB PD 3.1: evolution vers une alimentation maximale de 240W

Actuellement, l'USB PD 3.0 est la norme dominante sur le marche. Cependant, le 26 mai 2021, l'USB-IF a annonce la nouvelle specification USB Power Delivery Revision 3.1.

Il s'agit d'une mise a jour majeure permettant de fournir jusqu'a 240W via des cables et connecteurs USB Type-C®. Comme explique precedemment, l'USB PD etait limite a 100W (20V avec un cable Type-C nominal 5A).

La specification USB Type-C a egalement ete mise a jour vers la version 2.1, definissant les exigences pour les cables 240W. Les protocoles et definitions d'alimentation USB PD ont ete actualises, permettant son application a de nombreux appareils pour lesquels 100W etaient insuffisants.

La nouvelle architecture USB PD definit un protocole de negociation de puissance beaucoup plus strict, garantissant un acces et une utilisation securises des puissances elevees. Les exigences de securite pour les produits utilisant entre 100 et 240W sont plus strictes que pour les produits basse consommation et sont definies conformement aux reglementations de chaque pays.

Les nouvelles fonctionnalites de l'USB Power Delivery 3.1 permettront aux appareils haute puissance tels que les grands ordinateurs portables de passer des connecteurs d'alimentation traditionnels a l'USB Type-C.

Nouvelles tensions fixes et EPR (Extended Power Range)

L'une des principales caracteristiques de l'USB PD 3.1 est la possibilite de selectionner trois nouvelles tensions fixes. Aux tensions existantes 5V, 9V, 15V et 20V s'ajoutent 28V (plus de 100W), 36V (plus de 140W) et 48V (plus de 240W). La fonction EPR (Extended Power Range) permet une alimentation au-dela de 20V, avec des tensions fixes de 28V, 36V et 48V.

Mode EPR: protocole de securite pour alimentation haute puissance

Le mode EPR est un protocole de communication assurant une alimentation haute puissance en toute securite. La source et le dispositif verifient mutuellement leurs capacites avant d'entrer en mode EPR afin de garantir une alimentation sure.

Le tableau ci-dessous resume l'evolution jusqu'a l'apparition de l'USB3.1 et ses principales specifications.

L'experience de charge la plus rapide et optimale avec USB PD

L'USB Type-C dispose d'une ligne de signal dediee appelee CC (Configuration Channel). Lorsqu'un appareil compatible USB Power Delivery est connecte, la puissance optimale est detectee automatiquement et la charge rapide demarre.

Evolution des cables Type-C: securite accrue avec compatibilite EPR

Avec l'extension USB PD 3.1, la specification des cables USB Type-C a ete mise a jour vers la version 2.1. Les cables compatibles EPR integre un chip E-Marker indiquant leur compatibilite 50V/5A, ameliorant ainsi securite et fiabilite lors des alimentations haute puissance.

Association avec la technologie GaN pour haute efficacite et miniaturisation

Le GaN (nitrure de gallium) est un materiau semi-conducteur de nouvelle generation. Les dispositifs de puissance en GaN presentent moins de pertes et une vitesse de commutation plus elevee que ceux en silicium. L'adoption du GaN dans les alimentations USB PD 3.1 permet de concilier haute efficacite et compacite.

Histoire de l'USB PD dans l'ordre chronologique

Revenons sur l'evolution technologique de l'USB PD.

Avant l'USB PD: faible puissance et proliferation des normes (1996-2012)

Naissance et evolution de l'USB PD (2012-2021)

USB PD 3.1 et GaN: vers plus de puissance et d'efficacite (2021-)

Avenir de l'USB PD: alimentation pour tous les appareils

L'USB PD devrait s'etendre aux appareils electromenagers et equipements industriels. Avec l'evolution de l'USB PD 3.1 et du GaN, il est possible que tous les appareils soient un jour alimentes via USB Type-C.

Unifive propose une large gamme d'adaptateurs secteur compacts de nouvelle generation utilisant le GaN et les dernieres solutions PD.

Nous acceptons egalement les commandes personnalisees a partir de petites quantites. Pour des echantillons ou toute demande de renseignements, n'hesitez pas a contacter notre service commercial.

Voir la liste des adaptateurs secteur USB PD (Power Delivery) fabriques par Unifive

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