PD3.1/PPS是指由USB-IF協會制定的通用快速充電技術規範。其中，USB PD3.1是2021年發布的最新標準，將最大充電功率從PD3.0的100W提升至240W，新增28V、36V、48V電壓檔位及擴展功率範圍（EPR）。PPS（可程式電源）是PD3.0即已包含的協定功能，支持以20mV為步進精細調節電壓，旨在提升充電效率與兼容性。兩者常協同工作，PD3.1規範向下兼容並包含PPS。該協定已被蘋果MacBook Pro等設備率先採用，並廣泛套用於高性能筆記本、移動電源及電動工具等領域，推動了大功率通用快充的普及。
基本介紹
- 中文名：PD3.1/PPS
- 外文名：USB PD3.1、PPS
- 產品類型：快速充電協定
- 上市時間：2021年5月25日
技術原理與標準,發展歷程,技術規格與特點,市場發展與生態,套用前景與挑戰,
技術原理與標準
PD3.1是USB Power Delivery協定的最新版本。PPS是可程式電源功能，是PD協定的一部分，於PD3.0規範中引入。USB PD3.1快充規範將功率劃分成了標準功率範圍（SPR）和擴展功率範圍（EPR）兩個範圍。標準功率範圍即原有的PD3.0內容，最大功率保持100W不變；擴展功率範圍為新增範圍，最大功率由100W擴展到240W。EPR新增了28V、36V、48V三組固定電壓檔位，最大電流均為5A，分別對應140W、180W、240W最大功率。EPR還增加了15V-28V 5A、15V-36V 5A以及15V-48V 5A三組可調電壓檔位（AVS），其最小調壓步進為0.1V。
PPS允許電源與受電設備動態通信，以20mV的步進精細調節輸出電壓，以50mA的步進調節電流，電壓輸出範圍通常為3.3V至21V。PPS旨在整合併收編各家私有快充協定，如高通QC4/4+/5、聯發科PE等。PPS已成為安卓手機陣營廣泛支持的主流快充形式。實現EPR高功率傳輸需要使用符合Type-C 2.1規格的專用EPR線纜，並在電源、設備和線纜之間進行特定的EPR握手機制；若為固定線纜，則只需電源與設備間握手。
發展歷程
PD3.0 PPS版本於2017年2月發布，在原有最高100W功率的基礎上加入了PPS（可程式電源）功能。PPS規範整合了高壓低電流與低壓大電流兩種充電模式，允許設備對電源輸出電壓進行精細調節，並已實現對高通QC4.0/4.0+、聯發科PE 2.0/3.0、OPPO VOOC、華為SuperCharge等私有快充協定的適配收錄。
技術規格與特點
USB PD3.1快充規範將功率劃分成了標準功率範圍（SPR）和擴展功率範圍（EPR）兩個範圍。其中標準功率範圍（SPR）對應USB PD3.0 PPS快充標準，最大功率為100W，包含5V、9V、15V、20V等固定電壓檔位。擴展功率範圍（EPR）將最大功率提升至240W，新增28V/5A、36V/5A、48V/5A三組固定電壓檔位。
EPR範圍內還新增了可調電壓電源（AVS）功能，提供15V-28V 5A、15V-36V 5A、15V-48V 5A三組可調電壓檔位，最小調壓步進為0.1V。
USB PD3.1協定全面向下兼容PD3.0、PD2.0等舊協定。
市場發展與生態
2023年底，酷態科、AOHi、移速等品牌發起“價格戰”，將140W PD3.1氮化鎵充電器的價格下探至200元以內，顯著加速了市場普及進程。
與此同時，上游快充晶片廠商（如英集芯、慧能泰、智融、易沖等）積極推出並通過了PD3.1認證的解決方案，為生態完善提供了支撐。PD3.1 EPR認證也於2023年由GRL等機構開始提供，成為產品合規的重要標誌。
在終端設備方面，主流安卓手機品牌（如三星、小米、魅族）的新機型已普遍支持PPS協定。華為Pura80 Ultra更是首次實現了對PPS協定的全面兼容。然而，蘋果設備目前仍堅持其自有快充方案，未採用PPS協定。
套用前景與挑戰
USB PD3.1快充協定在PD3.0的基礎上，將最大輸出功率從100W提升至240W，並新增了28V、36V、48V的擴展功率範圍（EPR）。這一突破使得PD3.1的套用前景從傳統的手機、筆記本電腦，擴展到對功率需求更高、更廣泛的領域，同時也帶來了新的技術挑戰與生態建設問題。
PD3.1高達240W的輸出功率能夠滿足高性能獨顯遊戲本、移動工作站以及顯示器的供電需求。其套用領域還拓展至電動工具、通信設備、安防POE供電、兩輪電動車、伺服器、電機驅動等非傳統消費電子領域，推動實現“萬物皆可快充”的願景。
PD3.1通過提供48V電壓，可以在更低的電流下傳輸相同的功率，從而減小電阻損耗，提高功率傳輸的效率。這有助於推動充電設備，尤其是適配器，向小型化、高效化方向發展，以取代傳統笨重的電源適配器。USB-IF協會推出PD3.1標準，被認為有和氮化鎵（GaN）功率器件協同進步的考慮。
PD3.1生態當前面臨多重挑戰。首先，雖然已有眾多充電器、移動電源支持PD3.1，但支持此協定的終端設備大規模上市受限，制約了協定普及。其次，支持EPR的Type-C 2.1線纜是必需品，其成本高於普通線纜。高功率傳輸對終端設備、充電器和線纜的散熱設計、電源管理以及電容等元器件提出了更高要求。此外，高功率傳輸需要嚴格的電纜認證（E-marker）和協定握手流程，兼容性測試更為複雜。
