近年来,有线传输愈来愈重视「电力随携」能力,此趋势来自多项因素,一是无线传输愈来愈普及,有线传输若想保有使用价值,传输数据同时兼带电能为最直接的方式。二是终端用户日益讲究电子产品的视觉简洁舒适度及使用便利性,只要一条线路就能兼顾传输与供电,最理想不过。三是行动装置日益普及,但电池经常用尽,因此需要尽可能有充电的机会,如手机用的MHL、MyDP等视讯输出,在从手机输出显示画面的同时,也接受外界给予的供电,以便输出能持续,同时给手机充电。
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小电量使用的插坐标准因USB而渐统一 |
USB供电能力不断提升
基于上述原因,诸多有线传输接口均努力提升电力传输力,如USB,最初仅500mA、2.5W电能,但随着用USB埠充电需求不断提升,2007年3月提出充电专用的规格,称为Battery Charging 1.0(USB BC),电压维持不变(5V),但电流增至1.8A,缺点是USB埠只能充当充电插头,不能传输信息。
2008年11月USB 3.0版敲定,一样5V电压,电流增至900mA,即增至4.5W,但传输电力时也可传输信息,2010年10月电池充电规格改版至1.2,电流自1.8A降至1.5A,但可兼顾信息传输。
而近期提倡的USB PD(Power Delivery),将携带电能增至10W、18W、36W、60W、100W等5级(除原有5V外,再新增12V、20V电压),USB 3.1的最高极速10Gbps,但同时仅能携带60W电能,尚无法至100W,而USB PD可兼容过去USB BC 1.2。
Ethernet也来插一脚
不仅USB,Ethernet也在增强电力传输,在PoE(Power over Ethernet)标准IEEE 802.3af未定案前,网通设备业者(如Cisco、3Com)早就偷跑,在以太网络在线提供电能,而af标准确立后,供电端最高输出15.4W电能,接收端最高接收12.95W电能,为何有电能落差?因为以太网络线允许50m、100m等长度传输,与USB的2m、5m传输远,传输过程中电能会衰减。
更之后PoE+标准(IEEE 802.3at)定案,供电最高增至34.2W,受电最高至25.5W,但即便如此业者仍不满意,仍期望提供比产业标准更高的供电力,如Cisco提出UPoE(Universal PoE),供电增至60W,受电至51W。或如Linear Technology提出LTPoE++,供电增至125W,受电至90W。
电池持续增强的结果,许多外围不再需要传统电力,USB若增至60W,可以给笔电充电、给打印机供电,至100W则可给显示器供电。而PoE/PoE+也让IP电话、IP摄影机、无线热点、视频会议设备等直接供电,PoE标准事实上最初几乎是为企业大量装设IP电话而订立。
其他供电方案
类似的,MHL因使用Micro-USB接口,传输电能仅4.5W,但为了加速给手机供电、充电,MHL 3.0也增至10W,此将压力转给直接竞争规格MyDP(也称SlimPort),MyDP可供电2.5W,但也有增至7.5W、15W的构想,以便超越MHL。
另外eSATA外接硬盘接口也早于2008年导入供电标准,称为eSATAp(p=Power),此加入了5V、12V供电,以便与USB抗衡。此外Thunderbolt(简称TBT)也加入供电能力,初期订为近10W(18V、550mA)。
比较尴尬的是HDMI,几乎没有带电力能力,而HDMI为了因应DisplayPort(简称DP)的竞争,而积极加入Ethernet传输,以强化其高速的双向信息传输力,但似乎无余力顾及电力传输。
相对的,DP后续的实体传输线路、连接器等,极高可能性与TBT融合,未来TBT线路与DP线路不分,如此DP即立即拥有10W供电。进一步的,若TBT光纤化的成本、进度加快,因不用顾虑电磁干扰,则供电方面也可望大幅提升,不过HDMI目前也在考虑光纤化的新标准。
充电标准因USB而渐统一
更重要的是,USB、Ethernet等供电,正逐渐改变全球的供电面貌,过往各国实行不同的电力电压、频率、接头,电气产品进口经常要修改电源配接器,而后桌机、笔电类经常跨国调度销售的产品,则改成高宽容性的电压、频率设计(但也因此产生设计取舍、牺牲),且一般人出国经常要带万用转接头。
而USB供电的出现,正逐渐统一小电量使用的插坐标准,现在捷运的充电站已可看到既有传统电源插座,也有直接提供USB供电插座。加上发电趋势逐渐从大型集中发展转向局部、在地发电,太阳能发电为直流,直流不适合长程运送,就地使用较合适,如此太阳能发电后直通直流蓄电池与USB插座(也是直流)而后使用,估是未来必行趋势。