前言

2023(秋季)亞洲充電展于8月23-25日在深圳福田會展中心3號館舉辦,匯聚數百家知名企業參展。此次展會以推動充電行業交流與發展,打造一個關于技術交流的平臺為目的,通過對行業的發展趨勢的交流和相互間的技術交流,尋找產業升級新機遇,研判未來趨勢,商討行業觀點并深化合作,結合國內外經濟發展情況,推動構建產業間的相互合作。

2023年08月23日,由充電頭網發起的2023(秋季)亞洲快充大會在深圳福田會展中心舉行,匯聚了眾多國內外眾多半導體產業鏈的專家、學者、企業代表等半導體領域的大咖,互相交流半導體技術和半導體未來的發展趨勢,為大家分享最新半導體領域的技術和干貨,其中中國信息通信研究院 泰爾終端實驗室(以下簡稱“泰爾終端實驗室”)受邀出席,帶來了《歐盟統一充電接口認證動態與USB-IF PD產品認證測試更新》為主題的精彩演講,作為CE認證和USB-IF認證授權實驗室,本次演講主要分享關于歐盟Common charging的測試與USB IF的一些消息與新聞分享,同時根據需求可提供相應的驗證服務。

擔任本次演講的嘉賓是中國信通院 泰爾終端實驗室 USB認證測試工程師劉強先生。劉強先生是中國信通院泰爾終端實驗室的一名測試工程師,目前從事USB設備的認證測試工作4年,現任USB設備測試組組長,熟悉USB設備的認證標準規范,了解多種的測試的方法與測試工具的使用,擅長協助客戶解決各樣的測試問題。

歐盟RED-通用充電修訂指令的背景。由于電子設備充電接口規格不統一,和消費者的不便,造成電子資源浪費。歐盟委員會(European Commission) 在2019年提案將采取重要的措施,統一充電接口為消費者增加便利,同時有助于促進歐盟綠色和數字轉型。該提案建議,將USB-C作為所有電子設備,包括智能手機、平板電腦、相機、耳機、便攜式揚聲器和手持視頻游戲機等設備的標準充電接口。擬修訂的歐盟無線電設備指令 (RED) 還提出制造商將不被允許對充充電器應與設備銷售“綁”,電速度進行“不合理”的限制。

歐盟RED-通用充電修訂指令。適用范圍是智能手機、平板電腦、數碼相機、耳機、手持游戲機、便攜式揚聲器、電子書、鍵盤、鼠標、便攜導航及筆記本電腦共13類無線設備(等其他類型設備暫時不涉及)。過渡期要求修訂指令將于2024年12月28日起在所有歐盟成員國強制實施,其中對筆記本電腦設備的要求有所放寬,將于2026年4月28日強制,意味著在強制日期之后進入歐盟市場的新設備都應滿足該指令要求。

歐盟RED-通用充電修訂指令的三大部分,分別是統一使用Type-C充電接口的相關設備都必須配備符合EN IEC 62680-1-3:2021標準的USB Type-C充電接口,并可以使用符合相同標準的充電線纜進行充電;支持快充(大于5V或3A或15瓦)的設備應支持符合EN IEC 62680-1-2:2021的USB PD協議(會不斷更新);消費者用戶可選擇購買無捆綁充電器的設備,制造商或銷售商應在包裝上通過特定標志標明產品是否配備充電器,并說明充電器功率范圍要求以及所支持快充協議。

RED指令修改。歐盟于去年12月7日的官方公報OJ正式發布關于通用充電器的修訂指令Directive (EU),2022/2380,以補充RED指今Directive,2014/53/EU中3.3(a)對通用充電接口的具體實施要求。在今年6月27日,歐盟正式批準將標準更換為EN IEC 62680-1-2:2022和EN IEC 62680-1-3:2022。

以上是歐盟RED指令引用的標準及關系圖,歐盟RED指令對應2份標準,分別是ENIEC 62680-1-2 2022版和EN IEC 62680-1-3 2022版,都是參考了USB-IF協會的USB-IF PD和USB-IF Type-C線纜與連接器的2個規范。紅色標紅的標準是目前使用的最新規范。

依據的2個標準內容。EN IEC 62680-1-2引用了USB PD規范,一種基于Type-C連接器中的CC通道進行的快充協議。用電設備和供電設備可以針對電壓、電流和充電方向進行協商和調整。該規范對電氣要求、物理層、協議層、系統策略、狀態機以及功率規則等提出了詳細的要求。EN IEC 62680-1-3引用了USB Type-C 線纜與Type-C 連接器的規范,涉及Type-C 線纜,Type-C協議 (功能) 三大主題。管腳定義、機械結構要求、尺寸要求、電氣性能要求Type-C設備的主從、供電角色定義、供電能力,相關握手協議和狀態機定義等。針對USB4的支持和Active Cable有獨立章節進行描述和規范。

泰爾終端實驗室是如何進行測試的。通過歐盟RED指令協商出測試規范與測試項目,因歐盟無協調標準使用USB-IF測試規范,泰爾終端實驗室攜手國內多家知名大廠共同制定5個完全覆蓋EN IEC 62680-1-2、EN IEC 62680-1-3的測試方案,分別是PD測試規范、供電測試規范、互操作測試要求、Type-C線纜和連接器測試規范、Type-C功能測試規范。

關于歐盟統一充電器的歐盟-EPS修訂草案,為配合通用充電器倡議 (common chargerinitiative),歐盟正在基于ErP法規起草針對外置電源EPS生態設計要求的修訂法規,計劃年底與RED修訂指令同步實施。目的是提升互操作性,推進USB PD協議,提高信息要求,強調標識,以幫助消費者識別適合其設備的外部電源/充電器。

統一Type-C和PD后對產業的影響,以上圖表是參考歐盟在頒布common charger指令之前的研究報告和調研,在充電器出貨量方面,小于等于27W的Type-C充電器在指令實施后會產生大量的出貨量,小于7.5W的普通Type-A母座充電器市場份額幾乎沒有。USB-C線纜出貨量方面,Type-C的公頭線纜在2024年將得到大幅度提升,出貨量會越來越多。

Type-c連接器對產業的影響,Type-C連接器出貨量的增長的好處,Type-C接口不斷普及,歐盟統一充電接口,更多的國家和地區法規要求統一使用Type-C 接口。Type-C連接器的出貨量的增長會帶來測試需求的增長,主要是Type-C 母座與Type-C 公頭的測試需求,因為如果廠商想把產品銷往歐洲市場,就要符合EN IEC標準。

要求更新的Common Charging認證動態。2023年6月27日,歐盟已批準采納2022版本的IEC 62680標準,即泰爾終端實驗室以后的相關測試需要符合2022版本的IEC 62680標準。修訂后的RED指令已在3.4章節明確common charger詳細要求。聲明方式采用自聲明方式。

泰爾終端實驗室的相關Common charging認證動態、認證進展。上圖是協同美國認證機構TIMCO為國內企業頒發首張歐盟RED指令Common Chargeri證書。自2022年12月7日歐盟發布關于Common Charger修訂指令后,實驗室在第一時間推出了參考測試方案,并與多家制造商及歐盟NB機構進行了深入的討論和研究,同時協助多家企業進行摸底驗。目前泰爾終端實驗室已獲得EN IEC 62680-1-2和EN IEC 62680-1-3檢測能力的CNAS認可。

泰爾終端實驗室整理出來關于Common Charging認證動態的問與答。USB線纜是否需要滿足IEC 62680標準要求,充電器是否需要滿足IEC 62680標準要求,整機上使用的連接器是否需要滿足IEC 62680標準要求,是否允許私有快充協議共4個問題,泰爾終端實驗室給出了解答或參考信息。

共享功率產品的USB-IF PD產品認證測試更新,可以在USB-IF Workshops 上進行認證,也可以在授權實驗室(泰爾終端實驗室)完成測試一部分認證測試,然后共享功率部分的新增測試要在USB-IF 的PIL實驗室完成。共享功率部分的USB-IF 測試主要是人工測試,還沒有自動化測試,由4種參考SINK設備,6種組合。

將兩個參考的SINK設備(6種組合),通過2個協議分析儀器串聯到共享容量充電器上,通過拔掉一個SINK端口,查看另一個SINK的共享功率的變化,電壓、電流是否重新分配,以及分配的步驟是否合理,通過人工審核。該測試主要檢查共享容量充電器產品如何實施電源策略。當相鄰端口插入新設備或拔出已連接的設備時,當前端口上的電源合同可能會更改。如何更改取決于新設備需要多少功率以及新設備如何。未來會開發出更好的測試方案進行測試。

USB-IF PD產品EPR認證測試的更新,現在所有的USB IF實驗室被授權可以測試EPR產品,在泰爾終端實驗室即可完成EPR相關產品的認證測試。一具有epr功能多端口產品,也可以進行測試,多口EPR Source充電器目前還不能認證。

關于PD版本過渡問題,目前PD3.1可以認證的版本v1.5 至v1.8,在此范圍內由于版本老舊造成的FAIL,可以給在USB協會申請豁免,芯片的過渡期為18個月,產品的過渡期為24個月,PD3.1 v1.7或之前的版本中,最小 PPS 電壓須是3.3V 最新的USB PD 3.1 1.8版本中,最小PPS電壓須是5V。

關于歐盟Common charging的測試與USB IF的一些消息與新聞分享完畢,感謝聆聽。想了解更多資訊可通過上方聯系方式進行聯系。

充電頭網總結

歐盟RED-通用充電修訂指令的三大部分,分別是是統一了電子設備Type-C充電接口,快充設備強制進行EN IEC和USB PD協議測試,消費者用戶可選擇購買無捆綁充電器的設備。讓消費者的充電變得更加簡單、安全,同時減少了大量不必要的電子垃圾。EPS修訂草案可以提升不同充電器與不同充電設備的互操作性,推進USB PD協議的普及,讓更多廠商加入到USB PD生態中,讓用戶享受到充電的便攜性,提高信息要求,強調標識,以幫助消費者識別適合其設備的外部電源/充電器。

統一Type-C和PD后,市場上的Type-C充電器和USB-C線纜銷售額將會大幅度提升,帶來更多的市場機遇,但歐洲銷售的產品必須經過EN IEC標準檢測,可在泰爾終端實驗室即可完成相關產品的認證測試。共享功率產品的USB-IF PD認證測試,也可以在授權實驗室泰爾終端實驗室完成測試一部分認證測試,然后新增的測試部分要在USB-IF 的PIL實驗室進行。現在所有的USB IF實驗室被授權可以測試EPR產品,在泰爾終端實驗室即可完成EPR相關產品的認證測試。

相關閱讀:

1、泰爾終端實驗室完成首款第三方 VOOC閃充芯片測試

2、泰爾認證中心李杰強:VOOC閃充產品-泰爾認證保障隨行

3、泰爾認證頒發首批VOOC閃充證書:這兩家中國芯上榜