改变连接器的构造 - 以太网供电？探究电力传输的新方向

　　改变连接器的构造

　　USB PD Standard-A连接器为了辨别产品是否支持USB PD，在接收侧的“插座”里面新追加了“PD DETECT”端子。稍微加长了USB PD Standard-A插头的长度，以接触到PD DETECT端子（图15）。通过检测是否有接触，来判断是否为支持线缆。

　　USB PD Standard-B在插座中追加了ID端子，用来判断是否为支持线缆（图16）。另外，根据电容器的安装位置来判断是3A用线缆还是5A用线缆。电容器位于ID端子和地面之间的为3A线缆，位于ID端子和VBUS之间则为5A线缆。

　　图15：追加端子，通过接触进行判断

　　“USB PD”的“Standard-A”连接器在接收侧的插座中追加了用来检测是否为USB PD支持线缆的“PDDETECT”端子（a、b）。该端子配置在插座里面，仅长度较长的USB PD的Standard-A连接器能接触到。（图（a）根据USB PD的技术标准书制作）

　　图16：通过追加ID端子进行判断

　　“USB PD”的“Standard-B”连接器追加了ID端子，用来判断是否为支持线缆（a，b）。ID端子还用来确定流过线缆的电流值。根据电容器的安装位置来判断是3A用线缆还是5A用线缆（c）。（图（a）由《日经电子》根据USB PD的技术标准书制作）

　　USB PD的Micro规格连接器方面，在原规格中设置了ID端子，因此没有太大改变。不过，由于最大流过60W电力，连接器部和线缆部等容易发热。Standard-A和Standard-B规格也同样如此，USB PD的规格必须将温度上升范围控制在＋30℃以内。因此，必须采取不同于以往USB的热对策。

　　追加PD芯片

　　关于USB PD新导入的确定电压值和电流值的流程，通过在供电侧和受电侧双方的产品中追加交换所需数据的IC、即“PD芯片”予以支持。通过在这两个PD芯片间交换数据来确定发送的电压和电流值。利用VBUS端子收发载流子频率为23.2MHz、数据传输速度为300kbit/秒的“FSK（frequency shift keying）”信号。

　　美国英特尔公司的USB-IF人士介绍，PD芯片集成到USB控制器中的可能性比较低。这位人士认为因为“最合理又省钱的方法是，USB控制器利用现有的产品，USB PD只在需要时追加PD芯片”。

　　支持产品从2013年开始面世

　　随着USB PD规格的制定，支持产品的开发今后将会加速。部分企业已经宣布开发支持产品。例如，美国英特尔在2012年9月举行的开发者会议“IDF 2012”上，演示了利用USB PD驱动耗电量为60W级的笔记本电脑的情形。

　　该演示通过笔记本电脑的AC适配器向供电侧的基板发送电力，然后利用USB PD从供电侧的基板向受电侧的基板供电（图17）。而针对笔记本电脑，经由电源线从受电侧的基板为笔记本电脑供电。将来，通过将供电侧基板安装到AC适配器内，将受电侧基板安装到笔记本电脑中，可提供USB PD规格的AC适配器。

　　图17：推进支持USB PD产品的开发

　　在2012年9月的“IDF 2012”上，英特尔公司公开了利用USB PD用开发板卡驱动笔记本电脑的演示（a）。由恩智浦半导体社、Obsidian Technology以及安森美半导体共同试制。除了这3家公司外，USB PD技术标准书中记载的“Contributors”企业好像也已开始着手开发支持产品（b）。例如，SMSC和TI就在开发USB PD用IC。

　　IDF 2012的演示中使用的供电侧和受电侧基板以美国Obsidian Technology公司的开发板卡为原型，PD芯片的IP也由该公司制造。据介绍，除该公司外，参与试制的还有荷兰恩智浦半导体和美国安森美半导体公司。详情未予公布，不过英特尔的解说员称“恩智浦半导体和安森美半导体均负责电源周边器件的开发”。

　　除上述三家公司外，美国Standard Microsystems Corp.（SMSC）和美国德州仪器（TI）也分别在开发USB PD用IC。双方均未公开IC的种类和功能等，不过SMSC宣布预定2013年上半年投产30W产品。除此之外，USB PD技术标准书中记载的“Contributors”企业等似乎也开始着手开发USB PD产品。候补企业方面，IC领域有美国LSI和瑞萨电子、连接器领域有***鸿海精密工业和日本航空电子、测量仪领域有美国力科、个人电脑领域有美国戴尔和美国惠普（HP）、外设领域有美国希捷科技和西部数据。