2021年5月份，USB PD3.1最新規範釋出；10月1日，USB Type-C電纜和連接配接器規範修訂版2.1公布。這兩個新規範将快充功率直接從現在的100W提升到了240W，覆寫到了生活方方面面，給快充市場提供了全新發展機遇。晶片廠商算是最先洞察到市場先機的，據充電頭網觀察，目前已經有多家廠商推出了USB PD3.1配套的快充晶片，詳細晶片規格見表格。
從充電頭網整理的表格資料可見，首批支援USB PD3.1快充的晶片類型有協定晶片、E-marker晶片、同步整流、DC-DC降壓晶片等。這些晶片可以應用于充電器、線纜、車充、戶外電源等領域。
值得一提的是，目前蘋果、閃極、雅晶源、新斯寶等廠商均已經率先推出了140W USB PD3.1快充充電器，USB PD3.1快充生态逐漸完善。
基于最新的USB PD3.1标準，蘋果推出了旗下首款140W氮化镓快充充電器，推動USB PD3.1标準的落地。與此同時充電頭網也注意到，自新标準釋出以來，業内陸續已有多家半導體企業推出了多款符合USB PD3.1标準的晶片産品，成為行業中首批吃螃蟹的人。
快充規範重大更新
2021年5月份，USB-IF協會正式釋出了USB PD3.1快充标準，将最大充電功率提升至240W，同時新增28V、36V、48V三組固定輸出電壓檔位，以及15V-28V、15V-36V、15V-48V三組可調電壓檔位（簡稱AVS）。
最新USB PD3.1快充标準是USB PD3.0标準的進階版本，PD3.1涵蓋了PD3.0的内容，可以完全向下相容；同時在标準的稱呼方面，USB PD3.0也逐漸被USB PD3.1 SPR取代，SPR指的是标準功率範圍，當PD快充産品的功率在100W以内時，都可以稱之為USB PD3.1 SPR。當産品功率大于100W時，就屬于USB PD3.1 EPR（擴充功率範圍）裝置。
對于電源産品而言，為了滿足USB PD3.1 EPR的應用需求，快充充電器中幾乎所有的元器件都迎來了全新的挑戰，尤其是電源晶片、協定晶片、MOS、電容、變壓器、連接配接器等。
線纜方面，在USB PD3.1标準下可以分為20V等級的普通線纜和50V等級的EPR線纜兩種規格。不過需要注意的是，USB-IF協會已經于12月底終止了普通100W線纜認證申請，後續的USB-C to USB-C線纜都需要進行240W認證。這不僅對線纜材質提出了更高要求，而且也需要搭配最新标準的E-Marker晶片。
通過ChargerLAB POWER-Z KM002C測試可見，最新的EPR線纜可以既可以支援50V 5A 250W功率傳輸，同時也能保持40Gbps的資料傳輸标準。
快充協定晶片
協定晶片對于USB PD3.1快充充電器而言至關重要，目前市面上支援USB PD3.1 SPR（USB PD3.0）快充标準的協定晶片已經多達百餘款，不過能夠支援USB PD3.1 EPR快充協定的鳳毛麟角。據充電頭網不完全統計，目前僅有英集芯、英飛淩、天德钰、慧能泰等幾家廠商推出了USB PD3.1 EPR協定晶片。
INJOINIC英集芯IP2736
英集芯IP2736協定晶片支援USB PD3.0/3.1協定，支援28V EPR檔位輸出，支援E-Marker線纜。同時這顆協定晶片還支援QC5/QC4+QC3+/QC3.0/QC2.0快充協定，支援中國融合快充标準UFCS，支援FCP/SCP快充協定，支援AFC快充協定，支援SFCP快充協定和MTK PE快充。手機電腦快充全部通吃，協定支援非常全面。
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Infineon英飛淩CYPD3135
英飛淩CYPD3135是USB PD3.0快充協定晶片，屬于EZ-PD CCG3系列，是一款高度內建的USB-C型控制器，符合最新的USB-C和PD标準。CCG3是一個完整的USB-C和USB電源端口控制解決方案，可用于筆記本電腦、顯視器、拓展塢以及電源擴充卡等裝置。
英飛淩CCG3使用專有的M0S8技術，具有32位、48-MHz ARM Cortex-M0處理器，具有128 KB閃存、8KB SRAM、20GPIOS、全速USB裝置控制器。可用于認證的密碼引擎、20V容錯調節器，以及一對FET開關5V（VCON）電源，為電纜供電。CCG3還內建了兩對栅極驅動器來控制外部VBUS FET和系統級ESD保護，電源領域應用中，CGG3常用封裝有40-QFN、32-QFN兩種封裝形式。
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Infineon英飛淩PMG1-S3
英飛淩EZ-PD PMG1-S3新一代USB PD3.1協定晶片，支援28V 5A（140W）輸出和取電。PMG1協定晶片均内置MCU微處理器，可提供額外的控制功能，适合智能揚聲器、筆記本電腦、電動工具和儲存設備等。
該晶片有QFN-48和BGA-97兩個封裝，内部內建了USB PD3.1協定，内置ARM M0及M0+處理器，片内內建256K Flash和32K SRAM，支援GPIO引腳，内置通路管驅動電路，用于片内供電的穩壓器和引腳高壓保護電路。同時PMG1還提供過壓過流保護、短路保護和反向電流保護。最新引入的固件保護功能支援安全固件啟動和簽名固件更新等安全功能。
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JADARD天德钰JD6622
天德钰JD6622是最新釋出的USB PD3.1快充協定晶片，采用QFN5*5-32L封裝，内置ARM M0+ 64K Flash+8KB SRAM，支援PD3.1 EPR 28V、UFCS，并相容多款協定，而且還支援雙C口獨立快充輸出以及功率智能調配。
在保護方面也內建了過溫度保護、輸出過流保護、輸入過壓保護、I/O引腳過壓保護；支援I2C/UART功能，支援光耦和FB回報，應用于擴充卡和DC-DC等産品領域。
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Hynetek慧能泰HUSB311
慧能泰HUSB311符合最新的USB Type-C和USB PD3.1标準，内部內建了一個完整的BMC編碼，包括一個接收器和發射器。有了這個 USB BMC電源傳輸協定的實體層，它能夠處理USB PD3.1協定，支援140W（28V/5A）供電和取電。HUSB311可以分别配置為USB PD3.1 Source only、USB PD3.1 Sink only和USBPD3.1 DRP三種不同的工作模式。
E-Marker晶片
在USB PD3.1快充标準釋出後，2021年10月，USB Type-C電纜和連接配接器規範修訂版2.1公布，更新了USB-C線纜的最新規範，使其能夠支援最高支援240W快充，進一步完善了整個USB PD3.1标準的生态。線纜規範的更新也帶來了E-Marker晶片的更新，據充電頭網了解，目前已有易沖、英集芯、威鋒電子、慧能泰等廠商推出了符合USB PD3.1 EPR快充标準的E-Marker晶片。
CPS易沖CPS8821
絲印B1aB的是來自易沖半導體的USB PD3.1規格 E-Marker晶片CPS8821，該晶片可支援USB PD3.1快充，最高240W功率，還相容USB4&雷電4&雷電3&USB3.2資料傳輸，目前已經量産出貨。
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INJOINIC英集芯IP2133
英集芯IP2133一顆高內建的USB Type-C資料線E-Marker晶片，支援USB Type-C2.1和PD3.1協定标準，支援USB PD3.1 EPR擴充功率應用，支援SOP'通訊。同時内部內建硬體的BMC協定以及實體層協定，支援擷取制造商資訊指令，支援EPR模式。
VIA威鋒電子VL153
針對USB-C to USB-C線纜标準的更新，威鋒電子推出了一款全新的E-Marker晶片VL153，這顆晶片不僅支援USB PD3.1，同時也支援USB4資料和thunderbolt等協定，此前已經在同軸科技USB4資料線有所應用。該晶片與上一代VL152采用Pin to Pin設計，友善客戶以最小的成本實作産品更新。
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Hynetek慧能泰HUSB332B
Hynetek慧能泰半導體的USB E-Marker晶片HUSB332B已經獲得USB PD3.1認證， TID 6773。該晶片支援PD3.1 EPR 240W功率傳輸和USB4 Gen3 40Gbps資料傳輸，也支援Thunderbolt 3功能，适用于搭載240W USB-C to USB-C線纜上。據悉，HUSB332B也是業内率先通過USB PD3.1認證的晶片。其封裝向下相容HUSB332和HUSB332A，近期将推向市場。
同步整流晶片
USB PD3.1快充标準帶來的更大的功率以及更高的輸出電壓，這對電源晶片提出了新的要求，大功率電源一般需要用上PFC+LLC的電源架構，不僅如此，USB PD3.1快充電源還需要用到更高耐壓值的同步整流晶片，以滿足EPR功率範圍最低28V輸出電壓的要求。據了解，目前MPS推出的MP6924A以及恩智浦TEA2095兩款同步整流晶片都能滿足上述需求，并且已經在部分電源産品中有所應用。
MPS芯源MP6924A
MPS MP6924A是一顆雙路同步整流控制器，内部內建了兩個同步整流控制器，分别用于LLC兩個次級線圈輸出的整流應用，适用于LLC轉換器同步整流應用。可以節省一顆控制器，精簡次級電路設計，同時支援4.2-35V寬範圍工作電壓，可以适用于USB PD3.1快充140W電源設計，目前該晶片已經獲得戴爾130W電源采用。
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NXP恩智浦TEA2095
恩智浦 TEA2095是一顆雙路同步整流控制器，内置兩個驅動器，可以同時驅動兩個同步整流管，并支援獨立工作。值得一提的是，該晶片支援4.5V-38V寬電壓輸出，滿足目前USB PD3.1快充的應用。
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降壓晶片
USB PD3.1快充晶片中之是以會出現降壓晶片，主要是因為用于USB PD3.1快充的AC-DC生态還不夠成熟。目前主流的方案是基于PFC+LLC的架構開發AC-DC電源輸出固定電壓值，然後通過降壓晶片進行二次調壓實作5-28V輸出，最後由協定晶片控制輸出。目前英集芯IP6550以及茂睿芯MK9218都可用于USB PD3.1快充充電器的設計。
INJOINIC英集芯IP6550
英集芯IP6550是一款支援USB PD3.1快充标準的同步降壓控制器，支援最高36V輸入電壓，輸出電壓支援最高30V，可滿足目前28V5A的140W大功率輸出需求。該晶片支援5A輸出電流，内置的同步降壓控制器開關頻率固定135kHz。可用于兩路USB-A口，降壓5V2.4A輸出，也可作為單路降壓使用，輸出電壓可調滿足更多場合。IP6550内置輸入過壓、欠壓保護，内置輸出過流、過壓、欠壓及短路保護，晶片内部內建過熱保護，并支援EN控制開關。
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MERAKI-IC茂睿芯MK9218
茂睿芯MK9218是一款支援110V輸入的同步整流降壓控制器，這款降壓轉換器最高支援100V輸入電壓，輸出電壓範圍為0.8-60V，完全滿足USB PD3.1的28-48V應用，既可用于充電器内部降壓，也可用于用電裝置内部降壓。同時還支援兩顆晶片組成兩相同步降壓，效率提高并降低輸出紋波。
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充電頭網總結
雖然USB PD3.1快充标準的釋出已有半年之久，但目前整個市場的出貨主要還是以USB PD3.1 SPR部分的産品為主。USB PD3.1 EPR部分的生态尚未成熟，目前僅有蘋果一家品牌量産了符合最新标準的140W快充電源，在受電端幾乎沒有對應的産品，這也導緻很多廠商一直處于觀望狀态。
不過充電頭網通過整理發現，在USB PD3.1快充技術釋出後，MPS、NXP、英集芯、茂睿芯、慧能泰、英飛淩、天德钰、易沖、威鋒電子等多家廠商或早或晚都布局了USB PD3.1快充的晶片，産品各具特色，涵蓋了LLC同步整流、同步降壓、協定、E-Marker等不同的應用，成為了業内率先進入USB PD3.1快充市場的企業。
相信在随着越來越多晶片廠商入局USB PD3.1快充市場，整個快充生态也将逐漸走向成熟。