USB PD SPEC 3.2 更新与认证测试重点

作者：Ramix Chang 張丞雅

随着 USB Power Delivery（以下简称 “USB PD”）技术不断演进，USB PD 在合规性测试 (Compliance Test) 与技术细节上都更加严格。本篇文章将针对 USB PD 3.2 Specification 的更新与认证测试重点进行说明，帮助开发者与厂商了解最新要求。

规范更新与版本控制

• VIF (Vendor Information File) 设定中的 PD 规范版本需与 PD Firmware 中的设定相同，并且需要正确设置 ，未符合规范的产品将无法通过 USB-IF 认证。
• USB PD 规范版本 3.2 V1.0 已于 2023 年 10 月正式发布，截至 2025 年 4 月，相关规范已更新如下：
  • USB Power Delivery Specification R3.2 V1.1
  • USB Power Delivery Compliance Test Specification, Q4 2024
  • USB Type-C Cable and Connector Specification, Release 2.4

USB PD 测试依据上述最新版本进行，以确保产品测试结果符合现行规范要求。

对此，USB-IF 协会有列出宽限期的条件，以 USB PD 规范版本释出时间往后推算，Silicon 有 18 个月的宽限期，而 End-Product 则有 24 个月的宽限期。今年四月初 USB-IF 协会发布消息，针对 USB PD3.1 产品认证的宽限期延至 2026 年 3 月，不过仅限 USB PD R3.1 V1.8，若要认证的产品，请留意版本最低要求。

详细日期如下：

测试重点

1. 快速角色切换（Fast Role Swap, FRS）：
   • Fast Role Swap 是让 USB PD 连接中的设备能在供电端发生变化时，迅速地交换角色而不中断供电，主要用于提高供电稳定性与不中断性。
   • FRS Initial Sink 测试已启用一段时间，目前为必测项目，需使用 Granite River Labs 或 Teledyne LeCroy test solution。
   • FRS Initial Source 测试尚无法进行认证，但目前 GRL-C2EPR 及 Lecroy 仪器内已有测项可勾选，故有需要的话可自行进行内部测试。
2. 可调式电压供应（Adjustable Voltage Supply, AVS）：
   • AVS（可调式电压供应）是 USB PD 3.1/3.2 中引入的一种供电模式，允许供电端（Source）在特定范围内动态调整输出电压，不像早期固定在 5V、9V、15V、20V 几个档位，精细的输出电压控制能更好地符合安规与能效认证要求，这在一些需要精密电压控制的应用场景（如笔电、可携设备、快充系统）特别实用。
   • AVS 测试步骤已在 2024 年第三季 USB PD CTS 版本中更新，USB PD 3.2 规范要求，凡是供电能力超过 27W 的产品，必须支援 SPR AVS 模式。
   • SPR AVS 电压范围：
     • 9V 至 15V 适用于最高 45W 的 SPR Source。
     • 9V 至 20V 适用于超过 45W 的 SPR Source。
   • 可调电压以 100mV 为增量调节，简化设计与测试流程。

(下图节录自 USB Power Delivery Spec R3.2 V1.1)

3. 共享电力（Shared Capacity 或称 Shared Power）：

• • 请参考 USB Type-C Cable and Connector Spec R2.4 规范中章节 4.8.6 USB Type-C Multi-Port Chargers 之说明。 (下载连结)
  • 2 ports 以上的产品若有支援 Shared Power，于 USB PD Compliance 认证须加测 Shared Capacity Interoperability Test。测试软体请参考 GRL 官网说明。 (网址)
  • Shared Capacity Power Delivery 产品必须实现 Discover Identity response message，并提供 DFP VDO。
  • DFP VDO Port Number 栏位须与 VIF 中 Port_Label 栏位相符。
  • 未连接的 USB Type-C port 不需保留 7.5W 功率，但需在设备连接后 3 秒内提供至少 7.5W 功率。
  • 测试要求：
    • 须执行 BIST Shared Capacity Enter Mode 和 BIST Shared Capacity Exit Mode 指令
    • 动态电力 (dynamic power) 共享策略需在测试中暂时关闭，模拟單埠功率分配状态（Assured Port）。
    • Rebalancing power 不得使用 Hard Reset、Error Recovery 或 Disabled state
  • Shared Capacity 电力共享范例 (详见 USB Type-C 规格表 4-23)
    • 高至低分配：第一个连接的 port 可获得其最大 PDP (PD Power)，其余则根据剩余功率分配。
    • 平均分配：当两个 port 连接时，各 port 可分配最大 PDP 的一半。

(下图节录自 USB Type-C Cable and Connector Spec R2.4)

4. 延伸电力范围（Extended Power Range, EPR）：

• • EPR 测试计画涵盖产品如下：
    • 支援一个 EPR Source port 和多个 SPR Source ports。
    • 支援多个 EPR Sink ports。
  • EPR Multiple Source Port 目前尚未核准认证测试。

USB PD 3.2 规范与测试重点摘要

结语

USB PD 3.2 规范进一步加强了对供电稳定性、灵活性与多埠装置的支援，针对 FRS、AVS、共享电力与 EPR 等技术皆提出明确测试要求。开发者在设计超过 27W 的 USB PD 装置时，必须特别注意 AVS 的实作与认证规定，同时掌握 USB-IF 最新测试政策与宽限期时程。随着自动化测试工具的进步，未来的认证流程将更加精细与严谨，是产品能否顺利上市的关键一环。

参考文献

• USB Power Delivery Specification R3.2 V1.1
• USB Power Delivery Compliance Test Specification, Q4 2024
• USB Type-C Cable and Connector Specification, Release 2.4
• USB Type C Functional Test Specification, Revision 0.91

作者

GRL 台湾工程师 張丞雅 Ramix Chang

国立交通大学硕士毕业。

具将近三年的测试经验，熟悉 Thunderbolt PD、USB-IF PD Compliance 等测试规范。目前在 GRL 台湾负责 USB PD 测试，乐于协助客户相关问题，以顺利取得认证。