如何解决USB Type-C Power Delivery 线缆测试

USB Type-C Power Delivery 线缆测试

关键词：USB Type C，USB PD2.0 ，USB PD3.0，USB PD3.2

前　言

苹果公司(Apple)的Lightning接口于2012年挟着体积小以及其正反均可使用的两大优点横空出世，与当时的USB Mini-A、Mini-B、Micro-A、Micro-B形成分庭抗礼之势，且其优势无疑对USB标准带来不小的竞争压力，USB协会学习了Lightning的设计理念，于2014年也推出正反均可使用的Type C接头以改善了用户体验，欧盟从2024年起，所有小型电子器材，包括手机、平板计算机、相机、耳机、手持式游戏机、携带型喇叭、键盘、鼠标、携带型导航(强制实施日期2024年12月28日)和笔记本电脑(强制实施日期2026年4月28日)等必须使用 USB-Type C作为充电接口。这一规定旨在减少电子垃圾和提高消费者便利性，随着苹果2023年发表的iPhone 15改用Type C接口，这10多年的可携式产品接口之争也将写下句点。

USB大一统的时代

USB在众多厂商及欧盟法规的支持下，已然成为3C产品外接接口的霸主。

Type C连接器及电缆线：体积小，正反接均可使用。

USB4规格提供高速数据传输：最高可达80Gbps

USB PD3.2 (Power Delivery)电源传递：最大功率240W。

表一：USB速率规格表

USB PD (Power Delivery)摘要规格

具备 USB PD 能力的设备包含：主机 Host；装置 Device；集线器 Hub；充电器  Charger。充电模式 包含：定电压充电(Fixed Voltage Charging Models)，可调电源充电[Programmable Power Supply

(PPS) Charging Models]，可调电压供应充电 Adjustable Voltage Supply (AVS) Charging Models 等三种模式。

表二：固定电压充电模式功率范围

表三：可调电源充电模式功率范围

可调电压供应(AVS)充电模式的功率范围是基于电源传递功率范围(PDP)的额定值来定义一组电压范 围，其范围包含大于27W的标准功率范围SPR模式和100W 以上的扩展功率范围EPR模式，标准功率范围SPR 最大电流，在9~15伏特范围以15伏特决定；在15~20 伏特范围以20伏特决定 。

表四：可调电压供应充电模式功率范围

1 需使用5A线缆

2 需使用扩展功率范围线缆

综合上述工作条件，测试Type C PD 电缆线需要直流电源模拟表二至表四的工作电压范围，透过直流电子负载拉载来确认线缆可承受此范围的工作电流。

建议机型如下：

PSW 80-13.5 可编程电源规格：

80V, 13.5A, 360W 可满足固定电压 5V、9V、15V、20V 、28V、36V、48V的需要。

可调电压5~21V，可调电压9~48V等需求。

PEL-504-80-70 电子负载规格：

80V, 70A, 350W可满足5A拉载的需要。

测试接线如图一所示

图一：透过可编程电源PSW 80-13.5 及直流负载 PEL-504-80-70 测试Type C电缆

总　结

测试线缆除了实际通过的工作电压与电流外，线缆的组成包含连接器、导线、外被等，相关的接触电阻、绝缘电阻也是需要的测试项目，以下提供相关所需仪器以及仪器的重要特点供读者参考。

图二：PSW系列电源特殊功能

图三：PEL-500系列特点

图四：接触电阻及相关精准电阻测试

图五：GPT-10000系列绝缘耐压测试仪，具备V-I曲线可真实确认绝缘材料的崩溃电压

我们的优势：是德、泰克、日置、固纬、艾德克斯、普源、同惠、鼎阳、安柏等。