随着搭载USB PD3.1新一代快速充电技术的MacBook Pro 2021上市后,其突破了20V5A的电力瓶颈上限,不同于以往的28V5A甚至更高的电力规格逐渐让市场所认知,品牌厂商也陆续加入到该快充新标准的产品线研发当中。以线缆为例,USB开发者论坛 (USB-IF) 于2021年12月正式开放240W USB-C Extended Power Range (EPR) Cable的认证。
作为全球安全科学的专家,UL Solutions服务全球100多个国家和地区的客户,提供检验和认证服务,以及为客户产品创新和业务增长的补充性软件产品和咨询服务。目前UL Solutions已具备240W USB-C Extended Power Range (EPR) Cable的认证相关测试实验室资质,可协助客户进行EPR Cable的USB-IF认证的测试。
UL Solutions相关资质可通过USB-IF官方网址 https://www.usb.org/labs 查询。
针对EPR,USB-C线缆规范更新包含六个重点:
- 1. 连接器电弧效应
- 2. 线缆E-marker须设置启用EPR
- 3. 瓦数部分就只有60W及240W
- 4. 最低支持电压为53,63V
- 5. 旁路电容电压最小为63V
- 6. 必需使用240W(EPR)标志
- 240W 标志可以呈现在贴纸上或是线缆本身包覆成型的线圈上面
- 若认证时,没有使用USB-IF批准的240W 标志,将无法取得认证
另外依照USB-IF Compliance Updates所公告的消息,协会目前已经在USB Type-C® Cable and Connector Specification Revision 2.1第 3 章,表格3-1(如下表)中明确定义以240W的C to C Cable规格(48V,5A)取代100W的C to C Cable(20V,5A),并且已从2021年12月22日开始停止认证所有100W的C to C Cable(20V,5A)。因此,USB-C to USB-C线缆只有2种形式:60W或240W。就功率而言,没有其他类型的USB-C线缆。
数据源:USB Type-C® Cable and Connector Specification Revision 2.1
100W以上功率产生的安全考虑
参考UL 62368-1,图36,100W是PS2和PS3能量源等级的分界,100W以上功率的PS3能量源等级,会令连接的设备和线缆有较高的着火和引致火灾蔓延的火险,因此相应的安全评估要求会更严格。
数据源:UL 62368-1
UL 9990规范
除USB-IF认证的测试服务外,UL Solutions在产品安全方面也制定了相关的安全规范和认证方案。UL Solutions在2017年推出了第一版UL 9990规范,针对数据用充电和供电线缆,提供相关的安全评估要求,以减低一些潜在的安全风险。例如:
- 设计或构造不良的线缆可能导致火灾的风险
- 连接器不符合适当的连接器规格
- 电缆/适配器组件的设计不能够安全地承载所需的电流
- 用于识别电源要求或能力的电子标记没有发挥应有的作用
对于100W以上功率的线缆,UL 9990规范已作出更新,在第四版中增加相关安全评估要求,包括:
1、要求使用高安培电流电弧点火试验(HAI)性能等级三或以上的塑料,或符合end product arc resistant测试
2、须符合Connector Crush Test
3、Flexing Test总摇摆次数增至1000 cycles
4、要选择相对额定电压等级的线材(如使用AWM电子线可到UL Solutions官网UL Product iQ以线缆规格参数搜寻合适的AWM Style)
UL Solutions一站式安全及性能测试方案
UL Solutions始终致力于创造一个更安全环境,并提供独立的第三方安全及性能测试服务。UL自2016开始便积极与USB-IF协会合作,于2016年下半年成为协会认可的测试实验室(ITL:Independent Test Labs ),协助USB-IF协会进行线缆及连接器认证的测试,目前测试实验室建置在台北市北投区,提供完整的USB线缆及连接器认证的测试服务。此外,UL Solutions亦提供相关产品的安全评估和认证服务。
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