USB Power Delivery将促使3C与移动设备充电标准趋于一统
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过去各种ICT装置得仰赖其专属充电？供电配件，造成携带不便与日后随装置淘汰的浪费与环保议题，继欧盟立法统合手机厂以microUSB为唯一充电标准，USB-IF协会正全力推广架构于USB的Power Delivery(PD)充电？供电源规范，使现有ICT装置从显示器、桌机、周边到平板、手机等，只凭一条USB连接线连接就能传输数据同时充电…
各种IT、3C装置依照设计功率、输出入电压或插孔孔径的不同，有其专属的电源供应器？充电配件，大小、线材长短、变压器大小不一，拥有笔记本电脑、手机、平板与周边的用户，出差在外每个装置的充电配件都要带齐全；常遇到带笔记本电脑充电器的人整天担心不够电，忘了带手机充电线又没多带颗电池的人，得到处借充电线来充电，也是办公室常有的情况。
另外一方面，当IT、3C装置因为故障、效能不足或年限到了要淘汰时，其专属电源供应器？充电配件即便功能正常无误，往往处置方式就是跟着装置一起丢弃，造成充电？供电器无法循环回收再利用的环保议题。
架构于USB的供充电规范－从BC 1.2、microUSB到PD
USB(Universal Serial Bus；通用序列汇流排)自1996年1月提出时，就以其即插即用的便利性，12年(1996？2008)从1.5Mbps到USB 3.0的5Gbps(3,200倍传输速率)大跃进，从家中电视、笔记本电脑、平板电脑、智能手机、外接储存装置、数码镜头，办公室中的工作用电脑、打印机，甚至汽车中的车载资通讯娱乐系统(InfoTainment)，都仰赖USB来进行数据传输，可说是最广泛应用的传输界面。
如果USB能再提供充电？供电功能，应可鼓励各种ICT装置的充电╱供电配件简化并且相互通用，减少资源浪费与解决环保问题。
在USB 2.0时代，可提供5V@500mA=2.5W的电力，而USB-IF协会旗下Battery Charging工作小组开始推动以USB/miniUSB/microUSB连接线做为移动设备电池供电器的充电规范。包括2007年Battery Charging(BC) v1.0规范，与2009年BC v1.1规范；2008年USB 3.0规范推出后，可提供5V@900mA=4.5W的电力。
2010年12月的BC v1.2规范，提供可同时传输？充电的SDP慢充模式、可直接使用AC交流电的DCP、CDP快充模式，进一步支持5V@1500mA=7.5W的电流功率。
2009年6月欧盟与Nokia、三星、LG、Sony Ericsson等14家手机厂达成协议，进而于2011年建议采用microUSB界面作为智能手机充电规格标准，借此减少充电器在3C产品损坏后无法重复利用的情形；当越来越多手机商均以microUSB做为充电规格后，欧盟开始强制规范自2017年起，所有智能手机均需使用microUSB接头；就连采自家专属lightning传输？供充电界面设计的苹果，也不得不针对欧洲市场，提供microUSB转换配件以符合欧盟规范。
欧盟下一步计划让笔记本电脑产品也能使用相同充电界面，甚至进而推广，让各种ICT装置的电源供应器？连接线能够简化甚至统一成一种，不仅能够彼此互用，也减少资源浪费与解决环保问题。
Power Delivery百瓦供电 笔记本电脑平板手机周边连接充电一条通
无论是USB 2.0的2.5W、USB 3.0的4.5W或BC 1.2的7.5W，这些过去伴随在USB汇流排的充电？供电规格，虽可符合像是手机、MP3的充电需求，但往往需要耗费很多时间才能充饱电；即便是BC 1.2规范上，仅7.5W的供充电功率，光对一般智能手机充电就要耗费数十分到数小时不等，对稍大尺寸的平板甚至笔记本电脑装置，要做充电？供电根本办不到。
于是USB-IF另外成立了电力传输(Power Delivery)工作小组，着手进行藉由USB汇流排提供更大功率充电？供电电流的雄心。2012年7月首度公布USB Power Delivery(PD) 1.0规范，透过5种供电设定级别(Profile 1？5)，最高达100瓦的电力传输量，以及供电端(Source)与接电端(Sink)可以互向的双向式的电源供应特性，让各种装置均能透过单独一条USB线缆满足供电需求，缩短装置充电时间并优化移动应用的便利性。同时能够跟既有USB 3.0/2.0、BC 1.2/1.1/1.0充电规范兼容。
USB Power Delivery技术与架构详解
USB Power Delivery (USB PD)在充电？供电规格上，制定了最基本的Profile 1 (提供5V@2A, 10W供电，适用于手机、数码镜头等可携装置)、Profile 2 (提供5V@2A、12V@1.5A, 10？18W供电，适用于平板电脑、外接储存装置)、Profile 3 (提供5V@2A、12V@3A, 10~36W供电，适用于Ultrabook、变形平板等装置)、Profile 4 (提供5V@2A、12/20V@3A, 10？60W供电，这是microUSB能支持的最大供电规格，适用于一般高效能笔记本电脑、AIO电脑)，以及最高级别Profile 5 (提供5V@2A、12/20V@5A, 10？100W供电，用于标准A/B与Type-C连接头，可接液晶显示器、平面电视)。
USB PD架构上定义了供电端(Provider)与受电端(Consumer)，两端各自有数据沟通以及提供额外电力的IC芯片(SuperSpeed InterChip；SSIC)，并利用23.2MHz的VBUS收发载频，以300kbps传输速度来传递Frequency Shift Keying(FSK)信号，并决定实际发送的电压值与电流值；而在8月新公布的USB PD 2.0规格，则首度支持新型态的无方向性Type-C连接头，并改采藉由CC汇流排进行双向沟通并决定发送电压？电流值。
支持USD PD的连接头，则在传统USB连接头图案左边加了SS字母，而同时支持USB 3.1与PD 2.0的USB连接头，还在右上方多加了一个10的字母，代表着具备10Gbps的高传输速率。以USB PD Standard-A连接器为例，在板端的USB PD Standard-A插座内增加了PD Detect脚位，利用USB接头与插座之间的侦测脚位接触与否，来判断所连接的缆线是否支持USB PD规格。
USB PD Standard-B连接器，则透过 USB PD Standard-B插座内的ID脚位，来判断所连接的缆线是否支持USB PD规格。同时依据内置电容位置，来判断承受3A电流或5A电流负载。
USB PD的应用与市场动态
传统的使用情境，主机多半作为供电端，提供电力给连接的屏幕显示器(或屏幕自己独立接电源)、笔记本电脑或硬盘；手机和硬盘作为受电端，可吃主机或笔记本电脑的电。在2013年美国CES国际消费性电子展中，USB-IF协会首度展示一部接电且符合USB PD规格的显示器，透过USB缆线供电给一部设计功率65瓦的笔记本电脑，并可再与另一台屏幕相连作为延伸桌面显示。
当显示器、笔记本电脑与平板都支持USB PD时，显示器、笔记本电脑与平板可是供电端也可以当受电端。当笔记本电脑、平板电力不足或没带电源供应器时，可透过屏幕来供电；当屏幕需要电力时，也可透过主机、笔记本电脑或平板进行供电。这两者也可以在其他装置像是手机、外接硬盘等需要电力时，透过USB Hub的连接来传送电力，或者反过来透过Hub传送电力给笔记本电脑、平板，同时仍可进行数据传输。
这样双向性的灵活串接运用，只要在产品供电端与受电端增加USB PD数据沟通IC，随插即充的梦想即可实现。USB PD技术根基于既有低价且已大量普及的USB 界面与缆线，未来在各种USB PD产品应用想必可以加速普及，自然也成为各厂家在2014H2？2015年所期待的新技术应用。
就市场面来看，除了英特尔(Intel)为USB PD的主要技术推手，包括德州仪器(TI)、被微芯片科技(Microchips)购并的标准微系统公司(SMSC)，已于2013年就率先展示PD 1.0供充电芯片，另外美商安森美半导体(ON Semiconductor)、荷商恩智浦半导体(NXP)等大厂，也是初期开发USB PD的SSIC数据沟通芯片的先驱者。
台达电(Delta Electronics)已着手研发符合USB PD 1.X的电源供应器╱供充电配件，优先于PC产品导入(Profile 4/5)，随后导入移动设备产品。创惟科技(Genesys Logic)的Power Delivery 1.0芯片产品于2013年下半发布，支持PD 2.0的芯片产品则预计2015年上半发布。祥硕(ASMedia)则预计于2014年第3季，发表相关USB PD的应用产品。
