點擊上方 電腦愛好者關注我們
從今年開始，你會發現部分遊戲本和全能本開始支持使用基於USB Type-C接口的140W氮化鎵充電器供電了，突破了長期以來的100W功率限制。沒錯，這就是USB PD 3.1充電協議的妙處，可以進一步幫我們減輕筆記本的旅行重量（主機+電源）。那麼，這種支持USB PD 3.1協議的新款充電器是否值得我們期待？
全新USB PD3.1標準
作為歷史上通用性和兼容性最佳的接口，USB在誕生之初就提供了供電（即給其他數碼產品充電）的功能。為了滿足使用USB給手機、平板電腦、筆記本等數碼設備充電的需求，USB-IF組織從2010年開始便先後推出了USB BC1.2、USB PD1.0、USB PD2.0、USB PD3.0和USB PD3.0+PPS充電協議，將充電功率一步步從7.5W推升到100W。
其中，與我們接觸最密切的就是2017年更新的USB PD3.0+PPS。市面上幾乎所有的氮化鎵充電器都支持這個標準，一個充電器就能滿足給手機、平板電腦和筆記本充電的能力，出差時再也無須同時為每個數碼產品準備單獨的充電器了。
但是，USB PD3.0+PPS的充電功率上限依舊是100W，面對搭載U系列酷睿/銳龍處理器的輕薄本毫無壓力，但遇到搭載H系列酷睿/銳龍處理器全能本或遊戲本就「壓力山大」了，高負載工作時甚至會出現電量越充越小的現象。
為了進一步提高筆記本的充電效率，USB-IF組織在2021年5月發布了最新的USB PD3.1協議標準，新增28V、36V和48V三種固定電壓檔和三種AVS可調電壓檔，對應140W、180W和240W三種充電功率，試圖將智慧型手機、筆記本電腦、穿戴式和IoT設備、智能家居、通信和安防設備以及電動車都納入到PD的充電版圖中來。
需要注意的是，充電功率越高，對充電器以及線纜的要求越高。考慮到當前的市場需求與商業化量產的成本，短期內我們只能看到兼容28W電壓的USB PD3.1充電器。但即便如此，140W的充電功率，也足以滿足武裝RTX 3050獨顯級別遊戲本的全力輸出了，哪怕是高端遊戲本也能實現中負載下不掉電的目標。
USB PD3.1的首秀
USB PD3.1能夠快速商業化，離不開蘋果的「鼎力支持」——2021年10月發布的16英寸MacBook Pro，成為了全球首款支持USB PD3.1快充技術的筆記本電腦。
不過，MacBook Pro想要實現140W快充，需要Apple A2452充電器+匹配的USB Type-C to MagSafe3充電線，二者缺一不可，單獨購買成本高昂。
USB PD3.1的核心部件
實際上，蘋果外設就從來沒有便宜過，USB PD3.1的普及還是需要整個供應鏈和主流品牌的攜手推廣，背後涉及到協議晶片、E-marker晶片、同步整流、DC-DC降壓晶片等諸多模塊。好消息是，目前與USB PD3.1生態相關的晶片越來越豐富，成本控制越來越理想。
本圖來自充電頭網
其中，協議晶片會用在充電器內，負責與充電設備和充電線的「握手」。以英集芯IP2736協議晶片為例，它不僅支持USB PD3.0/3.1協議和28V EPR檔位輸出，還同時兼容高通QC5（向下兼容QC4等早期協議）、中國融合快充標準UFCS、FCP、SFCP、SCP、AFC以及MTK PE等絕大多數快充協議，可以適配很多型號的手機。
E-marker晶片則是用在充電線內，調節充電器與充電設備之間的電流與電壓以及數據傳輸標準。以Hynetek慧能泰半導體推出的HUSB332B E-Marker晶片為例，它不僅支持EPR 240W功率傳輸，還兼容雷電3和USB4 40Gbps的數據傳輸。一般來說，充電器自帶的充電線集成的E-marker都不帶數據傳輸或僅支持USB2.0的傳輸速度，同時支持高功率和高傳輸速度的充電線價格也會明顯增加。
本圖來自充電頭
更高的輸出電壓和功率，會對電源晶片提出更為苛刻的要求。因此，想要支持USB PD3.1，不僅需要用上PFC+LLC電源架構，還需要更高耐壓值的同步整流晶片，應對140W功率下EPR 28V輸出電壓的挑戰。此外，由於USB PD3.1快充的AC-DC生態還不夠成熟，因此相關充電器內還需要加入降壓晶片進行二次調壓以實現5V~28V輸出。
總體而言，能夠支持28V（140W）的USB PD3.1充電器成本較之USB PD3.0時期的20V（100W）增加了不少，短期內也不會賣的太過便宜，但第三方品牌也肯定遠低於Apple A2452。
如何測試USB PD3.1
對於普通消費者，可以通過ChargerLAB旗下的可攜式測試儀POWER-Z KM002C對市售的新款充電器進行檢測，看看它們是否支持USB PD3.1協議。和早期型號相比，POWER-Z KM002C針對USB PD3.1快充協議進行了優化，支持0V~50V以及0A~6A的超大量程。以蘋果Apple A2452 140W充電器為例，檢測結果是其支持5V/3A、9V/3A、15V/5A、20V/5Ahe 28V/5A五組固定電壓檔位，以及15V~28V AVS檔位。
需要注意的是，140W只是USB PD3.1充電器在EPR 28V輸出電壓下的理論值，實際充電過程很難達到並長時間保持在這個水平上。還是以蘋果MacBook Pro 16為例，通過原裝充電器和MagSafe 3線纜充電時的實測功率為27.93V/4.71A約131.60W。
目前支持USB PD3.1協議的充電器尚處於普及前夕，除了前文提到的Apple A2452，短期內我們還能買到閃極、雅晶源、新斯寶和瑞嘉達品牌旗下的產品。在選購時除了價格因素以外，我們還需留意它們配備了幾個充電接口，支持哪些快充協議，最理想的狀態肯定是價格相對實惠，且兼容自己正在使用手機快充技術的產品。