今年，通用串行總線(USB)標準組織USB-IF公開了USB-C(USBType-C)界面的新規范USBType-C2.1，2019年8月USBType-C2.0規范后，USB標準組織對USB-C界面的機械電子特性進行了重大修訂，USB界面的物理特性進行了修改，是因為USB-IF同期公布了USB供電協議(USB-C界面的機械電子特性)當然，USB-C接口的規范發生了變化，支持240瓦供電只是一個要素，對USB4標準的支持和兼容雷電3也是非常重要的驅動力。

        USB供電發展史。
        從通信鏈接中取電的想法已經很久了。由于使用方便，連接簡單，而且真正支持熱插拔，自1996年USB標準發布以來，USB逐漸取代其他串行接口，成為IT設備中最常見的接口。USB包括電源和地線接口，可以為連接到上面的便攜設備提供電力。在USB2.0時代，USB接口可以為外部設備提供2.5瓦的電力(5V@500mA)。之后，USB標準組織旗下的電池充電作業組開始為USB接口(包括USB標準接口和miniUSB和microUSB接口)制定充電標準，2007年發布USB充電標準1.0(USB標準1.0)
        2010年12月發布的USBC1.2規范規定，USB設備支持快速充電，最高充電功率達7.5瓦(5V@1500mA)。
        隨著U盤設備越來越多，從U盤取電或用U盤接口充電的需求越來越多，但上述標準最多支持7.5瓦。只能滿足手機等超便攜設備的充電需求，而且由于功率有限，對于智能手機等大型電池設備來說，充電需要幾個小時。為了滿足移動設備的供電和充電需求，USBIF建立了USB供電工作組，希望通過一個接口滿足所有移動設備的供電需求。2012年7月USBPD1.0規格公布，最高可供電100瓦(20V@5A)，支持設備在供電(Source)和供電(Sink)之間的作用交換，各種設備可以通過USB線滿足供電需求。該標準支持現有USB核心標準(USB3.0/2.0和充電標準USBC1.2/1.1/1.0)
        在3.1標準之前，USBPD有2次大版本升級，分別是2014年發售的USBPD2.0，加入支持USB-C接口的2015年發售的USBPD3.0，加入可編程電源供應，與各快速充電協議兼容，最新支持QC4+快速充電
        USBPD3/2版本的區別在于是否支持可編程電源供應。
        從5V1A到超百瓦快速充電。
        智能手機的快速充電需求決定了USB充電功率的提高。其電池容量大，電力消耗快，成為很多人暫時離不開的設備，充電慢成為智能手機的一大痛點。例如，蘋果公司在10年以上的時間里，給手機標準的是5V1A充電功率5瓦的充電器，充電電池需要幾個小時。
        2013年，高吞吐量公司推進QuickCharge1.0(簡稱QC1.0)標準，提出快速充電概念，通過提高輸入電流，高吞吐量芯片支持最高10瓦(5V@2000mA)充電功率，突破USBC1.2協議1.5A充電電流上限。
        由于當時microUSB接口只能承受最高2A電流，2015年推出QC2.0標準時，高吞吐量加入高壓方案，通過提高充電壓，提高充電功率，QC2.0標準的最大功率達到24瓦。
        OPPO于2014年發表了低壓大電流充電方案，通過改變MicroUSB數據線中的觸電、內部線路，從頭改造電路，制專用OPPO的特制數據線，達到快速充電的效果，初代VOOC快速充電支持25瓦(5V@5A)的充電功率。
        以高通QC2.0為首的高壓快速充電和以OPPOVOOC為首的低壓大電流快速充電兩種方案大大提高了充電速度，但低壓大電流模式限于microUSB接口問題，沒有迅速普及。包括聯發科Pumpexpress(PE)、迷人的mcharge和PumpexpressPlus(PEP)、華為初期FastChargeProtocol(FSP)等快速充電技術是本時期出現的高壓快速充電方案。
        快速充電時代真正開始于Type-C數據線的登場，USB-C數據線突破制，最大支持5A電流，滿足USBPD規范的100W供電需求。隨著安卓手機開始全面采用USB-C接口，各手機制造商開始啟用低壓大電流快速充電方案，華為與PD和高吞吐量QC協商的SuperCharge(SCP)、聯發科Pumpexpress3.0、魅族SupermCharge和mCharge4.0等快速充電方案。高吞吐量也發現了低壓方案的優勢，在QC4.0快速充電協議中加入了低壓大電流，支持高壓快速充電方案和低壓大電 流方案，主流手機快速充電功率飛躍到50瓦以上。
        但是，中國手機制造商對充電功率的追求似乎沒有結束。USBPD標準最高支持100瓦。但是，到2020年，許多手機制造商已經推出了超過100瓦功率的手機快速充電計劃。例如，iQOO發布了FlashCharge120瓦的超閃存充電技術、OPPOsuperVOOC125瓦的超閃存充電技術和名稱的120瓦的有線秒充電技術。
        從技術上看，OPPO超級閃光充電技術和iQOO超級閃光充電技術都使用電荷泵方案，125瓦超級閃光充電技術采用轉換效率98%的并聯三電荷泵方案，其原理是充電器輸出的20V6.25A功率通過三個并聯的電荷泵降壓轉換為10V12.5A進入電池，每個電荷泵只需轉換20V2.1A約42瓦的功率，有效避免大電流引起的電荷泵過載、過熱的情況iQOO120WFlasharge超級閃光充電技術，利用轉換20V2
        實現240瓦供電在USB硬件設計時有什么考慮？
關于百瓦以上的充電方案，各廠商在手機方面采取了大量的保護措施，但從充電器到手機方面的電纜和插頭無法保護，無論是6A(20V)還是6.25A(20V)，都超過了USBPD規定的5A電流標稱值。
        USBPD3.1中，電流仍為5A，該標準通過提高電壓實現更大的電力供電，舊標準最高支持20V電壓，新標準擴大了28V(100~140瓦)、36V(140瓦至180瓦)和48V(180瓦至240瓦)。
         為了支持100瓦以上的電力傳輸，USB標準組織發布了能夠支持高電壓的專用USB線，在電纜上顯示EPR(ExtendedPowerRange、高功率電纜)，未顯示EPR的傳統USB線被稱為SPR(StandardPowerRange、標準功率電纜)。EPR標準USB線最低應支持53.65V電壓，高功率電纜連接的電源腳的過濾電容器耐壓值不得低于63V。
            USB設備在高功率應用中熱插拔時，可能會產生電弧，如果不保護電弧放電，設備就容易損壞。供電電壓越高，電弧的危害性越大，供電電壓越高，所需的穩定電容量越大，USBType-C2.1規范詳細說明了如何應對電弧的危害。
        影響芯片和設備行業。
        超百瓦USB設備的供電設計還有很多考慮，芯片公司和設備制造商需要逐漸熟悉。自USB-C接口和USB-PD規范發布以來，便攜式設備充電接口的統一過程加快了很多，但百瓦功率不能復蓋高性能筆記本電腦(功率可達數百瓦)等設備，新版標準發布后，筆記電腦電腦市場基本實現了全面復蓋，手機電腦但是，新的USB-PD支持電壓到48V，超過了安全電壓，給設備制造商在設計高功率設備時帶來了更多挑戰。
        對于芯片公司來說，高功率的應用需要更多的防護措施，能夠以最低的成本實現安全設計的電源管理芯片制造商，有機會吃到更多的市場紅利。USB的高功率供電需要更高能效的功率設備，這無疑會給當前熱氮化鎵(GaN)市場增加火災。電源芯片行業的專家印寧華說，不僅僅是氮化鎵，MOS設備和碳化硅設備也有利。隨著快速充電率的升級，PD協議分析也是一個很好的市場，兼容充電器需要PD協議分析芯片來支持工廠設備。
        據專家介紹，隨著USB-PD功率的提高，更多的家電設備也支持USB接口的供電。目前，除了空調、洗衣機等大功率設備外，客廳和臥室的大多數設備都支持USB直接供電，將來家庭供電布線時，交流電和低壓USB直接供電并列，更加安全方便。如果USB高功率供電技術成熟，未來在中低功率設備供電上統一天下將不是奢望。