USB PD快充技术发展历史及版本特性
USB Power Delivery（USB PD）是基于USB规范的快速充电技术，是USB重要的规范之一。
USB技术自发布已来，得到了很大的发展，并且由于USB自速电源供电（VBUS),使得有很多的小型设备开始使用USB接口进行供电，所以市面上也出现了五花八门的USB充电技术。随着USB3.0规范和TYPE-C接口的发布，在原来USB规范技术的基础上，USBIF组织为适应USB快充技术的发展和统一，发布了USB快速充电规范。在该规范的约束下，使得各大厂商的USB快速充电技术的兼容性得到了统一，而在快充领域内，基于TYPE-C接口的PD技术也变地越来越重要。
USB快充技术的版本
从最早基于USB2.0的USB电池规范BC1.0，该USB接口最大可提供5Vx500mA=2.5W的电源供率，到USB3.0时，这个电流最大提高到了900mA,所以最大功率得到了4.5W,而到了USB BC1.2这个最大电流提高到了1.5A,所以其最大功率达到了7.5W,而且定义了不同的电源类型如SDP， CDP以及DCP。而随着TYPE-C接口智能手机，平板电脑和笔记本电脑的普及，7.5W的功率不能再满足发展，USBIF组织一口气将USB的快速充电供电提高到了100w(20V,5A),这也就诞生了USB PD技术.
这里不不足并不仅表现在充电功率上，也表现在充电的技术方向上。如我们的笔记本，当我们连接电源时，希望通过TYPE-C接口对笔记本电脑充电，而当我们的手机通过TYPE-C接口连接到笔记本上时，我们又希望笔记本电脑给我们的手机进行充电，这就需要对充电的方向进行切换，而早期的USB充电规范显然不能实现这种功能。
USB PD发展经历了PD1.0，PD2.0，到目前最新的PD3.0。
USB PD1.0就要是对之前USB BC技术的整合，其传输功率从之前的7.5W提高到了最大100W，输出电压最高达到20V，最大电流达到5A。当一个USB用电设备通过USB接口连接到USB主机后，其初始功率为10W (5V / 2A)，但是通过功率规格选定之后，可以进行传输功率转换，可选的传输功率有18W，36W，60W或者100W。
早其的USB PD技术使用的是VBUS进行PD协议的传输协商的，这样做的目的是为了不影响Type-A/B接口中数据线（D+，D-）上的数据传输。
如下图，在USB PD通信中，是将24MHz的FSK通过cAC-Coupling耦合电容耦合到VBUS上的直流电平上的，而为了使24MHz的FSK不对Power Supply或者USB Host的VBUS直流电压产生影响，在回路中同时添加了zIsolation电感组成的低通滤波器来过滤掉FSK信号。
USB PD2.0
USB PD2.0规范的发布是基于Type-C接口实现的，VBUS电压可以在5V，9V，15V和20V之间切换。
USB PD2.0规范奠定了现代USB PD技术的基础，具有划时代意义。
Type-C是一种接口规范，默认最大支持5V/3A。Type-C接口带有专用的通信线，即CC(channel configure)线。CC线可以传输USB PD协议，同时支持DRP (dual role port) type C接口，可以在电源和负载之间进行角色转换，进而支持功率双向传输。USB PD2.0借助Type-C接口进行功率传输，有效的解决了上述问题。
随着Type-C接口规范的发布，USB-IF将USB PD升级到了2.0版本。BUS电压根据需求在5V，9V，15V和20V之间切换。
Type-C是一种接口规范，默认最大支持5V/3A。Type-C接口带有专用的通信线，即CC(channel configure)线。CC线可以传输USB PD协议，同时支持DRP (dual role port) type C接口，可以在电源和负载之间进行角色转换，进而支持功率双向传输。USB PD2.0借助Type-C接口进行功率传输，有效的解决了上述问题。
2014 年 8 月，USB PD2.0 快充标准发布，不仅规定了 USB Type-C 接口为唯一的标准接口，而且还赋予了这个接口更多的功能，比如充电、数据传输、音频传输等。在充电方面 USB PD2.0 定义了支持 5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A 输出，最大充电功率达到 100W。
2015 年 11 月，USB PD 进入到了 PD3.0 快充时代。USB PD3.0 相对于 USB PD2.0 的变化主要有三方面：增加了对设备内置电池特性更为详细的描述；增加了通过PD通信进行设备软硬件版本识别和软件更新的功能，以及增加了数字证书及数字签名功能。
2017 年 2 月，USB PD 迎来“小修补”的重大更新，USB PD3.0 PPS 发布，在 PD3.0 标准的基础上增加了可编程电源功能（PPS）。PPS 规范整合了目前高压低电流、低压大电流两种充电模式，设备可根据电力需求对电源输出电压进行精细调节，调幅为 20mV 一档，仅为 QC3.0 调幅的十分之一。目前，PPS 配合电荷泵，已经成为安卓手机阵营大范围普及的充电技术。
USB TYPE-C引脚
| 针 | 名 | 描述 | 针 | 名 | 描述 |
|---|---|---|---|---|---|
| A1 | GND | 接地 | B12 | GND | 接地 |
| A2 | SSTXp1 | SuperSpeed差分信号#1，TX，正 | B11 | SSRXp1 | SuperSpeed差分信号#1，RX，正 |
| A3 | SSTXn1 | SuperSpeed差分信号#1，TX，负 | B10 | SSRXn1 | SuperSpeed差分信号#1，RX，负 |
| A4 | VBUS | 总线电源 | B9 | VBUS | 总线电源 |
| A5 | CC1 | Configuration channel | B8 | SBU2 | Sideband use (SBU) |
| A6 | Dp1 | USB 2.0差分信号，position 1，正 | B7 | Dn2 | USB 2.0差分信号，position 2，负 |
| A7 | Dn1 | USB 2.0差分信号，position 1，负 | B6 | Dp2 | USB 2.0差分信号，position 2，正 |
| A8 | SBU1 | Sideband use (SBU) | B5 | CC2 | Configuration channel |
| A9 | VBUS | 总线电源 | B4 | VBUS | 总线电源 |
| A10 | SSRXn2 | SuperSpeed差分信号#2，RX，负 | B3 | SSTXn2 | SuperSpeed差分信号#2，TX，负 |
| A11 | SSRXp2 | SuperSpeed差分信号#2，RX，正 | B2 | SSTXp2 | SuperSpeed差分信号#2，TX，正 |
| A12 | GND | 接地 | B1 | GND | 接地 |
普通Type-C线缆可以支持3A电流，在需要5A电流的场合，需要使用带有E-Mark认证的Type-C线缆，否则电流被限制在3A，这样提高了充电的安全性
USB PD2.0电压电流等级
USB Type-C接口的USB PD充电的建立过程
基于Type-C接口的USB PD充电的建立过程可以分为以下几步：
- 配接器与用电设备（如手机）建立连接之后，配接器通过CC线进行广播，告诉用电设备，配接器能够提供多少种电压及相应的电流。
- 用电设备在获悉配接器的供电能力之后，选择一个最适合自己的供电方式，并向配接器发送请求数据包。
- 配接器根据用电设备的选择，评估自身的能力之后，发送“接受”命令。
- 配接器进行内部电压变换，并向用电设备发送“电源已准备好”数据包。
- 配接器输出协商后新的供电电压。
USB PD3.0
USB PD3.0是目前USB PD的最新版本。其最大的特点是可编程性，使用USB PD技术走向了更加智能化，更加精细化的操作。
在PD2.0的基础上，PD3.0增加了PPS（programmable power supply）功能，BUS电压能够以20mV/step进行调整，电流限值能够以50mA/step进行调整。电压电流细分调整可以优化电力传输策略，让power变得更加智能化。
USB PD2.0规定多大的功率就应该输出哪几个档位电压。举例来说，如果输出功率为45W那么就应该输出5V/9V/15V@3A，而不需要出现20V这个电压。
另外，PD3.0功率规则也是类似，只是增加了可变输出电压档位。
总结-USB PD充电的特点:
- 兼容目前的USB2.0和USB3.0等的接口及线缆
- 电源和负载之间协商供电电压与电流，优化供电策略
- 最大功率可达100W
- 功率可以双向流动
- 且与BC1.2共存
