USB-C-liitäntä on yleistynyt voimakkaasti kannettavissa laitteissa. Jopa Euroopan unioni haluaisin USB-C:tä kaikkien älylaitteiden latausliitännän. Tarjolle on tulossa myös uudet tunnisteet erilaisten USB-C-kaapeleiden ostajille. Mukana on tietopaketti USB-liitännän uusista rakenteista ja tunnisteista sekä laaja  linkkilista uusista määrityksistä uusimpiin USB-väylän mittaus- ja testaustyökaluihin.

USB-C pystyy hoitamaan yhdellä liittimellä datan siirron, videosignaalin siirron sekä syöttää käyttöjännitteen laitteelle. Samalla USB-liitäntöjen määrityksiä tulee tasaista vauhtia, joten väylää hallinnoiva yhteenliittymä USB-IF on tuonut tarjolle myös uudet liitin- ja kaapelitunnisteet.

Uusien päivitettyjen USB-logojen avulla kuluttajat voivat tunnistaa aiempaa helpommin sertifioidun USB-C-kaapelin USB4-suorituskyvyn sekä tehonsyöttökyvyn. Samalla sertifioidut USB-ratkaisut varmistavat yhteen toimivuuden ja taaksepäin yhteensopivuuden markkinoilla. Sertifioiduista tuotteista pitäisi löytyä uudet tulevaisuudessa hyväksymisestä kertovat logot pakkauksissa, tuote-esitteissä, laitteissa, latureissa ja kaapeleissa.

Merkittävimmät USB-liitännän datasiirto-ominaisuuksia kuvaavat standardit ovat jo käytössä oleva USB 3.2 SuperSpeed USB 20 Gbps ja  käyttöön tulossa oleva Thunderbolt-tekniikkaan perustuva USB4, joka tarjoaa jopa 40 gigabitin tiedonsiirtonopeuden.

Uusin tehonsyöttöominaisuuksia määrittävä standardi on USB PD 3.1 ja uusin USB-C liittimiä ja kaapeleita koskeva standardi on USB C versio 2.1. Lisäksi suurempien USB 4 tiedonsiirtonopeuksien tänä vuonna tarjolla on tulossa tarjolle myös lisää sähkötehon siirtokykyä. Keväällä USB-IF ilmoitti yli kaksinkertaistavansa USB-C-kaapelin kautta siirrettävän sähkötehon sadasta watista 240 wattiin USB PD 3.1 -määrityksen avulla.

Uutta 240 watin vaihtoehtoa kutsutaan laajennetuksi tehoalueeksi (EPR). USB-C-liittimen määritys on myös päivitetty julkaisuversiolla 2.1 vastaamaan kaikkia uusia vaatimuksia. Uusi 240 watin kapasiteetti riittää suurempien näyttöjen, tulostimien, pelikannettavien ja muiden laitteiden tehonsyöttöön entistä paremmin. Tätä USB-IF kutsuu lyhyesti laajennetuksi tehoalueeksi (EPR). Tarvitset samalla uusia USB-C-latureita ja -kaapeleita uusien ominaisuuksien hyödyntämiseksi. Kaapelin on tuettava jopa viittä ampeeria ja 50 volttia ollakseen yhteensopiva.

USB PD 3.1 sisältää aikaisempien USB PD määritysten (5, 9, 15 ja 20 volttia lisäksi kolme uutta kiinteää jännitettä: 28 volttia (yli 100 W), 36 volttia (yli 140 W) ja 48 volttia (yli 180W). Lisäksi mukana on uusi säädettävä jännitetila. Maksimaalinen 240 watin teho on saatu aikaan kasvattamalla syöttöjännite 48 volttiin ja säilyttäen maksimi viiden ampeerin virta.

Uusien jännitetasojen käyttöön saamiseksi täytyi USB PD kättelymäärittelyjä laajentaa uusilla sovittaville jännitetasoilla, jos kaapeliyhteyden kumpikin pää tukee niitä ja haluaa käyttää niitä. Uusi kättelymäärittely on tehty siten, että vanhemmat maksimissaan 20 voltin jännitettä tukevat laitteet eivät voi vahingossa kytkeä päälle 48 voltin jännitesyöttöä.

Jotta 240 watin tehoaluetta on mahdollista käyttää, tulee tehoa kuluttavan ja syöttävän laitteen tukea tätä tehoaluetta, sekä käytetyn kaapelin olla yhteensopiva tämän kanssa. Lisäksi suuremman tehon kanssa täytyy huomioida myös turvallisuusmääräykset.

Maksimissaan 100 watin tehonsiirtoon pystyviä kaapeleita pidetään suhteellisen vaarattomina kansainvälisessä IEC:n (UL) 62368-1-turvastandardissa. Yli sadan watin tehonsyöttöön pystyvää kaapelia koskevat erilaiset turvamääräykset. On myös huomattava, että 100–240 watin tehoa käyttäville tuotteille asetetut turvallisuusvaatimukset ovat tiukempia kuin alle 100 watin tehon laitteilla sekä niissä on enemmän maakohtaisia eroavaisuuksia määräyksissä.

USB-IF on julkaissut myös lisävaatimukset 240 watin tehonsyöttöä tukeville USB C -kaapeleille sekä niiden merkitsemiselle. USB-IF edellyttää, että kaapeleissa on erityiset kuvakkeet, jotta loppukäyttäjät voivat vahvistaa visuaalisesti, että kaapeli tukee tehonsyöttöä jopa 240 wattiin tehoon saakka.

Sertifioiduissa C-tyypin USB-kaapeleissa on tulevaisuudessa myös logot, jotka korostavat kaapelin tukea kuudenkymmenen tai 240 watin teholle uuden USB Power Delivery (USB PD) 3.1-määrityksen mukaisesti.  Päivitettyjen USB-logojen avulla kuluttajat voivat tunnistaa tulevaisuudessa sertifioidun USB-C:n USB4-suorituskyvyn ja USB-virtalähteen.

Testaus oskilloskoopilla lisälaittein

USB 4 -protokollan testaamiseen laitteistotasolla testaamiseen on saatavissa jo erilaisia työkaluja muun muassa  oskilloskooppivalmistajilta kuten Teledyne Lecroy, Keysight ja Rohde & Schwarz. Lisäksi kehittäjäyhteisö USB-IF tarjoaa sivuillaan ainakin jäsenilleen USB4CV -ohjelmistotyökalua USB4-reitittimen loogisen kerroksen, protokollakerroksen ja tunnelointitoimintojen testaamiseen.

Uusien USB PD3.1 -tehonsyötön testaamisen osalta työkalutilanne täyteen 240 watin on vielä vajavainen. Markkinoilla tarjolla olevat USB -tehonsyöttötesterit ovat useimmatr rakennettu  maksimissaan sadan watin ja 20 voltin tarjoavan USB PD 3.0-standardin mukaan.

Vain Teledyne LeCroyn Voyager M310e pystyy tarjoamaan USB PD 3.1 signaloinnin analysoinnin. Lisäksi ranite River Labs GRL:llä on jo toisen sukupolven USB-virtalähde (USB PD) sekä USB Type-C-testeri ja -analysaattori USB-PD-C2, joka pystyy USB PD 3.1 protokollan testaamisen lisäksi toimimaan 240 watin tehonsyöttönä ja 200 watin keinokuormana.

Linkit: USB-IF-organisaatio (LINKKI), USB-C-kaapelitiedot 2.1 (LINKKI), USB PD 3,1 (LINKKI ja PDF), USB-C-testiohjelmat (LINKKI), Teledyne LeCroy USB4 (LINKKI), Keysight USB4 (LINKKI1 ja LINKKI2), Rohde & Schwarz (LINKKI), Teledyne LeCroy:n  Voyager M310e (LINKKI1 ja LINKKI2) ja Graniteri Verlabs GRL:n USB PD 3.1 testeri (LINKKI ja PDF)

Kuvituskuva: USB-C

Kaavio: USB IF-kehittäjäorganisaation uudet USB-liitäntöjen määritykset ja tunnistelogot.