通用序列匯流排電力傳輸(USB-pD)標(biāo)恃荼洌將掀起新一波USB應(yīng)用革命。USB在資料傳輸方面早已成為業(yè)界普遍裼玫謀市定，而隨著更高傳輸速率的USB3.0規(guī)格問世，更進(jìn)一步增進(jìn)其音訊/視訊傳輸應(yīng)用的價值。目前已有許多擴充基座(DockingStation)導(dǎo)入USB3.0方法，僅利用單一USB3.0連接線就能同步支援兩個1080p顯示器、Gigabit乙太網(wǎng)路(Ethernet)，以及多個USB3.0和USB2.0接口，可用于連接設(shè)備，環(huán)繞立體聲音響，麥克風(fēng)輸入，甚至手機充電功能。

由于各種行動運算裝置設(shè)計持續(xù)朝更輕、更薄的結(jié)構(gòu)演進(jìn)，因此對縮減傳輸介面占位空間的需求也更加殷切。為使下世代平板裝置和超輕薄筆電(Ultrabook)更貼近市場需求，相關(guān)設(shè)計人員正積極投入研發(fā)USB3.0方法，期透過單一接口延展出更多的輸入/輸出(I/O)介面，甚至能進(jìn)一步支援更大功率的充電規(guī)格，以同步滿足用戶對平板或筆電的可攜性和可擴展性要求。

目前Windows8平板裝置大多只容納一個USB3.0接口，以及一個負(fù)責(zé)影像傳輸?shù)慕涌?，再藉由USB3.0擴充基座供應(yīng)用戶額外連接需求;傳統(tǒng)個人電腦(pC)常見的讀卡器、乙太網(wǎng)路，以及鍵盤和滑鼠的連接埠皆已陸續(xù)被u造商移除。下一階段，USB-IF協(xié)會正醞釀以USB-pD規(guī)范，進(jìn)一步取代各種電子裝置的電源接口(圖1)。

擴增大功率充電規(guī)范USB-pD應(yīng)用潛力爆發(fā)

USB3.0擴充基座幾乎可支援所有傳統(tǒng)I/O接口，包括資料同步、音訊/視訊傳輸?shù)?，但仍缺乏中大功率的充電能力，無法為一般筆電、Ultrabook及平板供應(yīng)電力。也因此，USB-IF協(xié)會遂將供電技術(shù)視為拓展USB應(yīng)用的布局重點，并于近期公布新的USB-pD規(guī)范，將USB功率標(biāo)逝渲糜10瓦(W)提升到100瓦，讓USB成為全方位的裝置對外連接解決方法。

傳統(tǒng)的USB充電架構(gòu)基于主控端(Host)與設(shè)備端(Device)連接模式，由主控端負(fù)責(zé)向設(shè)備端供電，因而新增主控端系統(tǒng)功耗。尤其USB2.0和USB3.0因應(yīng)多元、高速傳輸需求，分別將功率拉升至500毫安培(mA)、900毫安培，可能出現(xiàn)更嚴(yán)重的系統(tǒng)功耗，將與當(dāng)前Ultrabook、Windows8平板的設(shè)計理念相互n突;況且，即便USB裝置端自帶電源也無法向主控端供電。

為改進(jìn)上述不合時宜的USB充電架構(gòu)，USB-pD標(biāo)市略鲆桓齷制，讓主控端及裝置端可互相供電，這意味著主機仍可做為重要的USB傳輸電力來源，但裝置端亦可供應(yīng)主機電源，以減輕USB主機在執(zhí)行大量資訊傳遞或影音同步任務(wù)時的耗電量。

與此同時，USB-pD也擴展USB充電電壓選項，除既有的5伏特(V)規(guī)格外，還加入12伏特和20伏特，在USB介面可承受最高5安培電流的前提下，目前可供應(yīng)的最大功率為100瓦，并可由設(shè)計者靈活調(diào)配10、18、36和60瓦解決方法。

USB-pD牽動系統(tǒng)設(shè)計轉(zhuǎn)變

隨著USB-pD打破既有充電電壓限制，筆電、平板u造商均可依產(chǎn)品需求設(shè)計不同的供電方法，如筆電一般使用20伏特充電，而平板或其他USB連接器則可使用12伏特方法。然而，電子裝置要導(dǎo)入新一代USB-pD規(guī)格，須裼瞇碌睦孿吆土接器，并通過相關(guān)的安全性和協(xié)定測試。重要是考量USB升級至中大功率充電后，傳統(tǒng)纜線無法完全滿足USB-pD的電壓/電流額定值，且對裝置內(nèi)部電路和用戶使用安全將帶來一定程度的影響，所以未來USB纜線和連接器均須新增ID接腳，以提升電路保護(hù)功能。此外，USB-pD連接器還須向下相容，以支援現(xiàn)有的USB產(chǎn)品。

關(guān)于電源供應(yīng)解決方法業(yè)者而言，發(fā)展USB-pD的技術(shù)挑戰(zhàn)還包括周邊元件的選用，并須考量電力供應(yīng)和消耗兩個面向，因應(yīng)5、12和20伏特電壓或不同的電流規(guī)格，投入更多軟硬體研發(fā)資源，以改良現(xiàn)有USB介面的5伏特VBus電源線，提高支援電壓等級至12或20伏特。

無庸置疑，USB-pD產(chǎn)品能否問世的關(guān)鍵，就在于負(fù)責(zé)電源訊號通訊的USBVBus設(shè)計。新控制方法須達(dá)到夠高的頻率，以免影響傳統(tǒng)USB設(shè)備，且須搭配符合USB-pD協(xié)定的纜線與連接器，才能真正實現(xiàn)中大功率USB充電應(yīng)用。現(xiàn)階段，包括威鋒電子等USB3.0晶片商已紛紛投入開發(fā)USB-pD方法，將協(xié)助系統(tǒng)廠打造充電、資料傳輸、乙太網(wǎng)路及影音同步連結(jié)等功能一應(yīng)俱全的USB擴充基座，搶攻Ultrabook、平板周邊裝置的市場商機。