USB 規範有幾個面向，包括
連接器、
傳輸速度等，這裡談供電。
USB 線兩端分為主機端和週邊端，主機端用 Type A 插頭插入 Type A 插座，週邊端用 Type B 插頭插入 Type B 插座。通常主機提供 Type A 插座；而週邊可以跟 USB 線整合，看到就是 Type A 插頭，方便插入主機。插頭和插座依大小分成標準、mini、和 micro。mini 和 micro 有 Type AB 插座，可插 Type A 或 Type B 插頭，由插頭內的 ID 訊號讓裝置決定是要當作主機或週邊。
主機負責供電和主管通訊。後續兩端可經由 Host Negotiation Protocol 協調交換主機和週邊的角色。
原本標準 USB 提供的電源電壓是 5V，連接的裝置一開始使用 low-power 模式，使用最多 100
mA 的 1 單位電流 (在 SuperSpeed 設備 150 mA)。然後週邊如果要更多電流，需要要求所需的電流切到 high-power 模式，最多 5 單位 500mA，計 2.5W (SuperSpeed 有 6 單位的 900 mA，計 4.5 W)。Host
controller 可以關掉一些裝置來避免過載。
由 USB Bus 供電的 USB hub，本身是屬於消耗 high-power 的裝置，對外只能提供 low-power 埠。USB hub 有外接電源時，可提供 high-power 埠，自己可維持為 low-power 裝置。
USB 電源，一般 5V/500mA 只有 2.5 W，用來充電太慢，有些裝置 (譬喻 USB 硬碟) 也需要更大電流。於是有兩個 USB Y 接達到 5W，或用其它方式判斷提供更大電流，但這些不是標準的方式。
USB 標準的 Battery Charging (BC)
BC 定義兩種充電 USB 埠 -- CDP (Charging Downstream
Port) 和 DCP (Dedicated Charging Port)，其 D+ 和 D- 間的電阻少於 200Ω，一開始就不限制，可直接提供
0.5 A 到 1.5 A 的電流，達 7.5 W。原本需要先 low-power 模式再 high-power 模式的 USB 埠稱為 SDP
(Standard Downstream Port)。
由於大電流會干擾 Hi-speed 的傳輸速度，BC 1.1 限制 Hi-speed 時的電流。BC 1.2 ....
| 連接器 | 最大電流 | 最大瓦數 |
|---|
| USB 1.x/2.0 | 5V/500mA | 2.5W |
| BC1.2: 5V/1.5A | 7.5W |
| USB 3.0 | 5V/900mA | 4.5W |
| USB-C | 5V/1.5A 預設, 5V/3A max | 15W |
USB PD: 5V/9V/12V@3A max, 20V@5A max
USB PD 3.0 with PPS: 3V ~ 20V, 5A max
註：5A 需要有電子標籤的 USB-C 線，不然最高 3A。 | 100W
(60W) |
USB 標準的 Power Delivery (PD) (有電池背景圖案)
USB PD rev. 1 (俗稱 PD 1.0)
使用 Type A/B 連接器支援三種電壓 5V、12V、20V，最高供電 100W，並向下相容 USB 3.0/2.0、BC 1.2/1.1/1.0，訂有 5 種 Profile。
透過 VBUS 傳 24 MHz BFSK 訊號溝通，並可決定供電方向。
| Profile | 5V | 12V | 20V |
|---|
| 1 | 2.0A, 10W | N/A | N/A |
|---|
| 2 | 1.5A, 18W |
|---|
| 3 | 3.0A, 36W |
|---|
| 4 | 3.0A, 60W |
|---|
| 5 | 5.0A, 60W | 5.0A, 100W |
|---|
註：Profile 5 用於標準 A/B 或 Type-C 連接頭，microUSB 不支援。
USB PD rev. 2 (俗稱 PD 2.0)
和 USB 3.1 一起發表，同時有了 Type C，捨棄 5 種 profile 方式，改用預先定義的 5V、9V、15V 和 20V 的 4 種電壓。
USB PD rev. 3 (俗稱 PD 3.0)
捨棄了 BFSK，並增加支援 PPS (Programmable
Power Supply) 以 20 mV 調整電壓，可對電池進行高效直充，電壓可以低達 3V。開始相容各家快充協定，可支援 QC 4.0 快充。
Type C 才有的 CC 訊號用來決定是主機端、還是週邊端，一開始由兩端設備對 CC 的接線決定，後續可溝通分別決定資料通訊為下行埠 (Downstream Facing Port, DFP，主機端) 或上行埠 (Upstream Facing Port, UFP，週邊端)，以及電源是供電端 (Source)、還是負載端 (Sink)。
Type C 的 VBUS 一開始是不供電的，先由 CC 的電壓決定的供電能力後才提供 5V。電壓約 0.41V 使用預設的 USB 2.0 500mA 或 USB 3.0 900mA，約 0.92V 對應的最大電流是1.5A，約 1.68V 對應的最大電流是 3A。週邊的 R
d 是 5.1kΩ，主機的 R
p 可能接到 5V 或 3.3V 而有不同電阻值，或者採用 current source 決定電壓。
引入 PD 協定後，Type-C V
BUS 電壓可以增加到最高20V：
- 負載端跟供電端申請供電能力資料。
- 供電端提供供電能力資料。
- 負載端從供電能力資料中選出適當的電源配置參數發出請求。
- 供電端接受請求並按照定義好的電壓提升速度來更改 VBUS 電壓。此時負載端的電流消耗會保持盡可能地小。
- VBUS 電壓達到最後數值穩定以後，供電端發送出一個電源準備好信號。此時負載端可以增加其電流消耗。
當負載端想要 V
BUS 電壓降低，在電壓下降期間，供電端會啟動一個分流電路來主動放電使電壓快速降低。達到額定值穩定以後，送出一個電源準備好信號。
CC 訊號的 PD 通訊使用 BMC (Bi-phase Mark Code，資料 1 需要有一次高低電壓切換，資料 0 則是固定電壓)。每個資料包都含有 Preamble、SOP (Start of Packet)、Header、Data、CRC 和 EOC (End of Packet)。
使用普通電纜最大電流是 3A，即 60W。如果使用了含電子標籤的電纜，20V 可到 5A，即 100W。
Type C 電纜要有電子標籤來支援 USB
3.1 超速資料傳輸或承載超過 3A 電流，另一條 CC 線會有比 R
d 5.1kΩ 小的下拉電阻 R
a 1kΩ，讓供電端知道此線作為 V
conn 提供 5V 給電纜中的 IC。其後的 PD 通訊中將包含供電端和電子標籤之間的通訊 (SOP’ 或 SOP”) 以及供電端和負載端之間的通訊 (SOP)。
Qualcomm 的 Quick Charge
Qualcomm CPU 手機專有的快速充電技術
Quick Charge，由 V+ 和 V- 電壓決定 VBUS 電壓：
| V+ | V- | VBUS |
|---|
| 0.6V | GND | 5 |
| 3.3V | 0.6V | 9 |
| 0.6V | 3.3V | 12 |
| 3.3V | 3.3V | 20 |
其它
- Apple
- D+ = D- = 2.0V：0.5A (電腦)
- D+ = 2.0V, D- = 2.7V：1.0A (iPhone 充電器)
- D+ = 2.7V, D- = 2.0V：1.5A (iPad 充電器)
- D+ = D- = 2.7V：2.4A (2.4 充電器)
- 很多是 D+、D- 腳位短路
- 符合 USB Charging 規範的充電器輸出 5V，D+ 和 D- 間的電阻決定可提供的最大電流，越小電流越大，電阻 0 表示沒限制。
- 其它：三星、中國 YD/T1591 - 2009
過電流保護？
產品
行動電源：線的主機端大多是 USB-A 的，要過渡到 USB-C，最好有 USB-A 和 USB-C 雙輸出。輸入最好是 USB-C 的，能用週邊端是 USB-C 的線，逐步淘汰 micro USB。
手機供電
市電：線的主機端大多是 USB-A 的，要過渡到 USB-C，最好有 USB-A 和 USB-C 雙輸出。
- Innergie PowerGear 90：筆電輸出
- Innergie PowerGear 65 Pro：USB-A 5V 和 19V 筆電輸出, $1490
- Innergie PowerGear 65：筆電輸出
- Innergie 65U：筆電輸出
- Innergie 65W：USB-C 頭輸出
- Innergie PowerGear 60C：USB-C 5/9/12/15/20V 輸出, 92%, 60x30x30, 85g, $2490，+ MagiCable 150 $3170
- Innergie C6 (GaN)：USB-C 5/9/12/15/20V 3A 輸出
- GENKI Dock：30W USB-C PD 3.0 5/9/15V 和 USB-A 3.1 輸出的充電器，採用氮化鎵 GaN 技術，USB-C 可轉為 USB-A 和 HDMI。
- SlimQ：USB-A 5/9/12V 和 USB-C 5/9/12/15/20V 輸出, GaN 94% (88%), 65x33x28, 91g, $1xxx
車充：線的主機端大多是 USB-A 的，要過渡到 USB-C，最好有 USB-A 和 USB-C 雙輸出。
- OMNIA C1 Pro 83W $699 保護？
- USB-C 65W PD 5/9/12/15V 3A, PPS
- USB-A 18W QC3.0
- PowerFalcon x Aliand
- USB-C：PD 3.0 30W(5V/3A, 9V/3A, 12V/2.25A, 15V/2A, 20V/1.5A) (PD3.0/Apple Mode/QC2.0/QC3.0/AFC/FCP)
- USB-A：QC 3.0 18W(3.6-6V/3A, 6-9V/2A, 9-12V/1.5A)(Apple Mode/QC2.0/QC3.0/AFC/FCP)
- Baseus倍思45W大功率數顯智能車充BS-C20CTW LED數顯，輸入 24V 才能輸出 15V/20V
- USB-C：5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/2.25A
- USB-A：4.5V/5A、5V/4.5A、9V/3A、12V/3A、20V/2.25A
- Innergie PowerJoy 30D 車充：USB-A 和 USB-C 5/9V 輸出
- PowerFalcon PS36WQCA3-CUB USB Type-C/PD,QC3 USB Type-A/QC3，各為 18W (3.6-6.5V/3A,6.5-9V/2A,9-12V/1.5A)，充電狀態指示
- PS36WQCA3-CUB-01 有 Type-C PD
- Nokia P6105 有 20V 輸出
- :Baseus/倍思 TZCCZM0G 160W
觸發器或誘騙器：控制輸出電壓。最好是 USB-C 通用的。
- YZXSTUDIO ZY12PDS PD觸發器
- PFWL-USBCXPLUGX20V-WT9 紅隼 USB-C PD to 20V DC 通用型充電線
- PFWL-USBCXPLUGX20V-WT9-F MagicTrust 萬用充電線 max 5A
- PFWL-USBCXPLUGX20V-WT9-P MagicTrust Plus 萬用充電線 max 5A
- Innergie C-T 筆電充電線：只適用 Innergie 60W 以上 USB-C 筆電充電器，可串接 18T 或 12T 提供額外 USB-C 或 USB-A 輸出。
USB 電錶
- YZXSTUDIO ZY1280
- 上一代 ZY1276
- https://wolflsi.pixnet.net/blog/post/67046421
- Kotomi Pre (含觸發等功能)
- 具備上一代 Kotomi Pro 的所有特點及功能
- https://wolflsi.pixnet.net/blog/post/66243654
- POWER-Z KT001
- POWER-Z KM001C
- KM003C
- KM002C-Lite：PD3.1, 50V 6A, ...
非 USB 充電器轉成 USB
- C-Force AnyWatt：電源輸入 16-21VDC @3A min, PD 3.0 輸出：5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/2.25A (輸入 >= 20V), PPS 輸出：3-12V/3A
- SEKC SCC-PD7242W 車充：電源輸入 12/24VDC, PD 輸出：5V/3A、9V/2.7A、12V/2A (max.
24W), QC3.0 輸出：3.6V-6.5V/3A, 6.5V-9V/2A, 9V-12V/1.5A (max. 18W)
- AC 轉
USB 升降壓
參考
- https://en.wikipedia.org/wiki/USB_hardware#Power
- https://www.richtek.com/Design Support/Technical Document/AN056?sc_lang=zh-TW
- https://github.com/Ralim/ts100/issues/24
- https://www.digitaltrends.com/mobile/how-does-fast-charging-work
- Power Over Ethernet
