USB PD(Power Delivery-파워 딜리버리)란?

USB PD(Power delivery-파워 딜리버리)란 무엇인지 자세히 설명하고 있습니다. PD 규격인 USB PD3.0과 최신 PD 규격인 USB PD3.1 등, 최근의 USB 동향을 포함하여 기능적인 해설과 기본 정보를 안내하고 있습니다.

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TECHNO FRONTIER 2018에서 USB PD을 발표한 이후, USB PD(Power Delivery)란 무엇인가요? 라는 질문을 많이 받았기 때문에, 이 페이지에서 설명해 드리겠습니다. 여러 기기를 충전할 수 있는 이 장치는 연결된 기기에 맞게 전력을 자동으로 조절해 주기 때문에 매우 편리합니다.

지난 TECHNO FRONTIER에서는 당사의 신제품인 USB PD(Power Delivery) 2종을 전시하였습니다. 방문객들로부터 매우 좋은 반응을 받았으며, 진심으로 감사드립니다. 최근 고객들의 요청에 따라, UNIFIVE에서는 40W 및 60W의 USB PD 2종을 개발하였으며, 이후 제품군을 확장하여 65W 제품도 출시하였습니다.

USB PD(Power delivery-파워 딜리버리)란?

USB PD, 데이터 전송과 고출력 전력 공급을 실현하는 차세대 USB의 매력

USB PD(USB Power Delivery)는 데이터 전송과 고출력 전력 공급을 하나의 케이블로 실현하는 USB의 신기술입니다. 기존 USB보다 진화한 USB PD 대응 AC 어댑터는 USB Type-C 케이블을 통해 전력과 데이터를 동시에 공급할 수 있어 USB의 성능을 극대화합니다. 이 기술을 통해 기존의 USB 충전 방식보다 훨씬 높은 전력을 공급할 수 있어, 스마트폰이나 태블릿뿐 아니라 노트북 PC같은 고출력 장치도 충전할 수 있습니다.

아래에 USB PD의 기능을 간단히 정리합니다.

최근의 USB 상황

최근에는 차량 내는 물론, 대중버스나 비행기 안에서도 다양한 장소에서 USB 포트를 볼 수 있습니다. 또한 컴퓨터의 USB 포트로부터 전원을 얻는 것도 일상이 되었습니다. USB는 스마트폰 등 소형 기기에 있어 유비쿼터스적인 충전 포트입니다.

이러한 기존의 USB 포트는 USB 드라이버를 이용한 데이터 전송이 주요 목적이었지만, 사용자는 점차 데이터 통신뿐 아니라 충전 등 전원 공급원으로도 사용하게 되었습니다.

USB PD3.0으로 안심하고 USB PD 사용

USB-IF(Implementers Forum)라는 USB 표준 제정 단체가 제정한 최신 규격 USB-PD3.0은, 불량 케이블이나 시장에 유통 중인 비표준을 배제하고, USB PD를 안심하고 사용할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한 규격입니다.

USB-PD3.0은 2.0에 비해 롤스왑이 고속화되어 있으며, 만일 전원 공급 중지와 같은 문제가 발생해도 데이터 손상의 위험이 줄어듭니다.

또한 C-AUTH=USB Type-C Authentication이라 불리는 기기간 상호 인증 기능도 추가되어, 기기나 케이블이 신뢰 가능한인지 여부를 확인하고, 문제가 있는 경우 기능이 차단되도록 되어 있습니다.

*USB-TypeC에 대한 설명은 여기

USB PD 3.1: 최대 240W 전원 공급의 진화

 

최근 시장에서는 앞서 설명한 USB PD3.0이 주류를 이루고 있습니다만, USB-IF(Implementers Forum)는 2021년 5월 26일, USB Power Delivery(USB PD) Revision 3.1의 새로운 사양을 발표하였습니다.

이는 USB Type-C® 케이블 및 커넥터를 통해 최대 240W의 전력을 공급할 수 있도록 하는 메이저 업데이트입니다. 앞서 설명한 바와 같이, 이전의 USB PD는 정격 5A의 USB Type-C 케이블을 사용하는 20V 솔루션으로 100W에 제한되어 있었습니다.

이에 따라 USB Type-C의 사양도 릴리즈 2.1에서 갱신되었고, 240W의 케이블 요건이 정의되었습니다. 또한 USB PD의 프로토콜과 전력 정의도 갱신되어, 100W로는 부족했던 많은 기기에도 USB PD의 적용이 가능하게 되었습니다.

새로운 USB PD 아키텍처에서는 매우 엄격한 전력 협상 프로토콜이 정의되어 있어, 이 높은 전력 공급 능력을 안전하게 사용할 수 있도록 되어 있습니다. 참고로 100~240W의 전력을 사용하는의 안전 요건은 저전력보다 엄격하며, 제품이 판매되는 각국의 규제에 기반한 안전 규격에 따라 정해집니다.

USB Power Delivery 3.1의 새로운 기능으로 인해, 큰 노트북 등의 고전력도 기존의 전원 커넥터에서 USB Type-C로의 이전이 가능해질 것입니다.

새로 3종류의 고정 전압 선택 가능, EPR(확장 전력 범위)로 고출력 실현

USB PD 3.1 사양의 주요 특징은 새롭게 3종류의 고정 전압을 선택할 수 있게 된 점입니다. 기존의 SPR PDO, SPR APDO의 사양인 5V, 9V, 15V, 20V 외에도, 새롭게 28V(100W 이상), 36V(140W 이상), 48V(240W 이상)의 고정 전압을 선택할 수 있게 되었습니다. USB PD 3.1의 주요 신기능인 EPR(Extended Power Range)을 통해 20V를 초과한 전압에서의 전력 공급이 가능해졌습니다. EPR에서는 28V, 36V, 48V의 고정 전압이 추가되어 각각 100W, 140W, 180W를 초과하는 전력 공급에 대응합니다.

EPR 모드: 고출력 전력 공급을 실현하는 안전 프로토콜 구조

EPR 모드는 고출력의 전력을 안전하게 공급하기 위한 통신 프로토콜입니다. 소스(전원 측)와 싱크(기기 측)는 EPR 모드로 진입하기 전에 서로의 기능을 확인하고, 안전한 전력 공급을 위한 합의를 형성합니다.

 

아래에 USB3.1이 나오기까지의 경위와 각종 스펙을 보기 쉽게 표로 정리하였습니다.

… （以下 표 및 계속되는 내용은 HTML 구조이며, 조건에 따라 유지됩니다） 번역은 여기까지입니다。문서의 나머지 부분도 필요하시면 추가로 제공해 드릴 수 있습니다。

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