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USB Type-C 將強制一統天下 如何確保產品符合歐盟最新規範?

2025-5-6 14:46| 发布者: 闪电| 查看: 15| 评论: 0

摘要: USB Type-C 正迅速成為全球通用的接口標準。根據歐盟2022年12月7日正式發布有關通用充电器的修訂指令Directive(EU) 2022/2380,除了筆記型電腦於2026年4月28日才開始適用外,其他12類可充電無線裝置 ( Radio Equipme ...
USB Type-C 正迅速成為全球通用的接口標準。根據歐盟2022年12月7日正式發布有關通用充电器的修訂指令Directive(EU) 2022/2380,除了筆記型電腦於2026年4月28日才開始適用外,其他12類可充電無線裝置 ( Radio Equipment ),包括手機、平板、數位相機、耳機及耳麥、手持遊戲機、可攜式喇叭、電子閱讀器、鍵盤、滑鼠、可攜式導航設備以及入耳式耳機,將從2024年12月28日起須統一採用 USB Type-C 充電接口。這將大大提高設備之間的相容性,為消費者提供更方便的充電解決方案,並減少電子廢棄物的產生。

根據這一指令,所有相關設備需配備符合 IEC 62680-1-3:2021 (USB Type-C® Cable and Connector Specification) 標準的 Type-C 電線進行充電。此外,對於充電電壓超過5伏特、電流超過3安培或功率超過15瓦的設備,則須符合 IEC 62680-1-2:2021 (USB Power Delivery specification) 標準,以確保這些設備能夠快速充電,並能在各種充電環境中保持高效運行。

USB-IF (USB Implementers Forum,簡稱USB-IF) 協會,為提供OEM/ODM廠商一個簡便且具成本效益的測試流程,針對歐盟關注的 USB Type-C 裝置在「充電功能」上的要求,於2024年八月底緊急推出了符合 IEC 62680 測試規範的正式計畫 ( USB-IF Conformity to IEC 62680 (USB) Specifications Program )。本篇宜特小學堂將火速解讀測項,並分享宜特訊號測試實驗室實際為客戶進行測試的案例,為您的產品前進歐盟市場,提供最實用的資訊。

一、為符合歐盟Type-C規範,USB-IF最新公布的IEC62680測試指南

USB-IF 從 IEC 62680 (USB) 規範繁複的測項中,針對歐盟對 Type-C 接口充電效能的要求,去蕪存菁定義了一組最基本的必要測試,測試內容可見 USB-IF 官網連結

二、Conformity to lEC 62680測試規範解讀

歐盟Directive(EU) 2022/2380 指令的宣告,意在補充 RED ( Radio Equipment Directive) 2014/53/EU 的 3.3(a) 條款中針對通用充電接口的具體要求,確保13類可充電無線設備統一採用 USB Type-C 充電接口。宜特訊號測試實驗室為您解讀以下符合 Conformity to IEC 62680 規範的三大測試項目。

(一)USB Type-C 功能測試規範(USB Type-C Functional Test Specification):

此測試項目主要是檢查 USB Type-C 裝置是否符合 USB Type-C 規範要求。測試內容涵蓋多種不同的 USB Type-C 操作模式,包括:

  1. UPF/DFP(Upstream Facing Port / Downstream Facing Port):
    測試設備在擔任 Host 或 Device 角色時的功能和相容性。
  2. DRP(Dual Role Port):
    檢查設備是否能在 Host 或 Device 角色間切換。

這些測試的目標是確保 USB Type-C 裝置能在不同設備間正確運作,並且符合電氣和計時要求,以建立穩定的功能連接。

(二)USB 電力傳送合規性測試規範(Power Delivery Compliance Test Specification:

這部分的測試是確保 USB Type-C 裝置符合 USB Power Delivery 3.1 的規範要求,如果產品支援 Power Delivery,就需要執行這項測試,具體包括:

  1. 電壓、電流、電力的要求:
    檢查設備是否符合 USB Power Delivery (PD) 規範中定義的不同電壓與電流的要求。
  2. 不同模式下的功能測試:
    特別是在 PD2 Mode 和 PD3 Mode 下,測試設備的功能和向下相容性,確保設備能夠在不同的 PD 模式中正確運作。
  3. USB Power Delivery (PD):
    確保設備能夠正確支持 USB Power Delivery SPR (Standard Power Range/標準功率範圍,簡稱SPR) 或 EPR (Extended Power Range/擴展功率範圍,簡稱EPR),管理電力交換和通信。

這些測試旨在確保 USB Type-C 裝置在提供電力時,能夠滿足規範要求,從而確保設備在實際使用中的安全性和穩定性。

(三)USB 電源測試規範(Source Power Test Specification):

這些測試是用來驗證 USB Type-C 接口作為電源供應端時的各項功能。如果產品具備Source Power能力,就需要執行以下測試,測試內容包括:

  1. 負載測試 (Load Test):
    檢查設備在不同負載下的電壓和電流變化。
  2. 過電流保護 (Over Current Protection,簡稱OCP):
    檢查設備在過電流情況下是否能夠啟動保護機制,防止損壞。
  3. Multi-Port 裝置的電力分配和管理:
    對於具有多個 Type-C Port 的設備,測試其在多個 Port 同時使用時的電力分配和管理功能。

這些測試的目的是確保 USB Type-C 電源在實際使用中能夠安全、穩定、可靠地提供所需的電力,並且在多 Port 裝置的情況下,各個 Port 之間的電力分配和管理也符合規範要求。


三、宜特案例分享

宜特訊號測試實驗室透過符合 USB-IF 規範的測試儀器進行測試,並擷取過程中未通過的資訊,提供給客戶進行除錯(debug),幫助客戶最終取得相關證書。以下將分享兩個案例:

(一)案例一 : 合規測試規範變動導致測試誤判的問題排查

在產品測試過程中,可能因為合規測試規範(Compliance Test Specification,簡稱CTS)更動或是尚未定義,造成測試儀器誤判而未能通過測試。透過側錄的資訊 (Trace or Log) 檢查未通過的結果與 CTS 似乎有衝突,宜特訊號測試實驗室將此現象反應給儀器商進行討論,確認出真正的問題之外,亦會在每週和 USB-IF 協會的線上會議確認是否有類似問題已被提出工程變更請求(Engineering Change Request,簡稱ECR),未來是否有機會修正為工程變更通知 (Engineering Change Notice,簡稱ECN),並進而修訂CTS,減少客戶 debug 時間。

(二)案例二 : 負載測試中 Vbus 電壓過低問題的分析與解決

進行負載測試時 (Load Test),Vbus 過低且未在規範要求的時間內恢復到合適的電壓範圍,如圖一,若 Vbus 低於 4.75V (VSrcNew(min)) 且未能在 tSrcTransient 內拉回至 4.75V 以上。儀器就會判定產品未能通過負載測試,這種情況可能導致裝置無法正常工作。遇到這樣的情形,宜特訊號測試工程師會說明規範,讓客戶了解未通過的原因,協助客戶對症下藥,縮短 debug 時間。

圖一:tSrcReady 後,Vbus 可以在 vSrcNew 和 vSrcValid 之間存在的時間不應超過 tSrcTransient 所定義的時間限制。(資料來源:USB-IF官網)

當負載(load)高於或低於 60mA 時,Source 輸出電壓在應對負載瞬態變化時必須遵守以下規範(表一):

  1. 負載高於或等於60mA的情況:
    Source 輸出電壓必須在負載瞬態變化後的5毫秒內,回到介於 vSrcNew 和 vSrcValid 之間的範圍內。
  2. 負載低於60mA的情況:
    Source 輸出電壓必須在負載瞬態變化後的150毫秒內,回到介於 vSrcNew 和vSrcValid 之間的範圍內。

表一:當負載(load)高於或低於60mA時,Source輸出電壓在應對負載瞬態變化時的規範
(資料來源:USB-IF官網)

圖三:產品通過IEC62680的測試後,USB-IF寄給廠商的正式通知
(資料來源:USB-IF)


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