USB
Die Entwicklungen nehmen kein Ende
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Infineon Technologies
Rushil Kadakia, Director Product Marketing für Wired Connectivity Solutions bei Infineon Technologies, ist überzeugt, dass die Nachfrage nach USB-C-Steckern in den kommenden Jahren erheblich steigen wird, insbesondere im Bereich von Consumer-Produkten. Er merkt an, dass diese Prognose hauptsächlich durch das kürzlich angekündigte EU-Mandat angetrieben wird, das eine Umstellung auf USB-C-Stecker für elektronische Consumer-Geräte vorschreibt. Kadakia: »Angesichts dieser Richtlinie werden Hersteller und Verbraucher die USB-C-Schnittstelle aufgrund ihrer zahlreichen Vorteile wahrscheinlich gleichermaßen annehmen.«
Darüber hinaus sei die Einführung von USB-C nicht auf die EU beschränkt. »Andere Länder und Regionen auf der ganzen Welt werden wahrscheinlich folgen, entweder durch die Einführung ähnlicher Vorschriften oder durch eine freiwillige Übernahme aufgrund der Nachfrage der Verbraucher nach standardisierten Anschlüssen«, so Kadakia.
Einer der bemerkenswertesten Unterschiede zwischen USB 3.2 und USB4 liegt seiner Meinung nach natürlich auch in den höheren Datenübertragungsgeschwindigkeiten von USB4. Während USB 3.2 Datengeschwindigkeiten von bis zu 20 Gbit/s unterstützt, ermöglicht USB4 die doppelte Kapazität und erreicht bis zu 40 Gbit/s. Kadakia: »Diese höhere Bandbreite bietet erhebliche Vorteile für den Endnutzer, denn sie ermöglicht schnellere Dateiübertragungen, eine bessere Videoqualität bei der Multimedia-Wiedergabe und beim Videostreaming sowie eine verbesserte allgemeine Systemleistung.«
Er merkt außerdem an, dass 48 V/240 W es möglich macht, dass eine breitere Palette von Konsumgütern – wie Elektro- und Gartengeräten und E-Bike-Systeme – USB-C-Konnektivität für Ladezwecke nutzt, da diese Produkte zwischen 20 und 48 V betrieben werden.
Kadakia weiter: »Als führender Hersteller von PD-Bausteinen bietet Infineon integrierte Lösungen für 28 V für verschiedene Anwendungen wie Netzteile, Notebooks, Kabel und Docks. Infineons PD-Lösung für 28-V-Anwendungen integriert gemischte, programmierbare Hochspannungslösungen mit einem Cortex-M0-Prozessor, Flash-Speicher, RAM und ROM. Diese Integration ermöglicht effiziente und anpassbare Stromversorgungslösungen, mit denen Entwickler ihre Designs für spezifische Anwendungsanforderungen optimieren können.«
Für die Zukunft plane Infineon, sein PD-Portfolio durch die Einführung von 48-V-Lösungen zu erweitern. Diese bevorstehende Entwicklung unterstreiche das Engagement von Infineon, weitere Innovationen im USB-PD-Bereich voranzutreiben.
Texas Instruments
Adam McGaffin, Product Marketing Engineer bei Texas Instruments, ist überzeugt, dass USB-C in einer breiten Palette von Endgeräten eingesetzt wird.
Dementsprechend handele es sich bei Weitem nicht mehr nur um eine Technologie, die in tragbaren Geräten wie Laptops und Handys eingesetzt wird. McGaffin: »Wir sehen vielmehr, dass USB-C in einem breiten Spektrum von Industrie-, Automobil-, Kommunikations- und Unternehmensgeräten zum Einsatz kommt.« Dass dem so ist, begründet er mit einer Vielzahl von Faktoren. Am bemerkenswertesten hält auch er die Vorschriften, die von der Europäischen Union, aber auch Indien und Kalifornien umgesetzt werden.
McGaffin: »Diese Vorschriften schreiben vor, dass tragbare Elektronikgeräte wie Laptops und Mobiltelefone über einen USB-C-Anschluss aufgeladen werden müssen. Der Hauptgrund für diese Vorschriften ist die Verringerung des Elektronikschrotts und die Verbesserung der Benutzerfreundlichkeit.« Das soll aber nicht heißen, dass nicht auch Produkte, die in diesen Vorschriften nicht erwähnt werden, den Übergang zu USB-C beginnen. McGaffin: »Zum Beispiel wird die Automobilindustrie in den kommenden Jahren einer der größten Wachstumsbereiche für USB-C sein. Da tragbare Elektronikgeräte zunehmend über USB-C aufgeladen werden, wollen die Automobilhersteller Ladelösungen für diese wachsende Nachfrage implementieren.«
McGaffin ist überzeugt, dass der größte Vorteil von USB4 aus Verbrauchersicht in der Möglichkeit besteht, Daten mit hoher Geschwindigkeit und hoher Auflösung parallel zu übertragen. McGaffin: »Durch die Verwendung der sogenannten USB4-Fabric ermöglicht diese Technologie mehrere Protokolle über dieselbe physikalische Verbindung wie z. B. USB3, DisplayPort, PCIe-Tunneling und Host-to-Host-Kommunikation.
McGaffin erklärt weiter, dass mit der USB-PD-Revision 3.1 der neue erweiterte Leistungsbereich (Extended Power-Range, EPR) eingeführt wurde, der die maximale Leistung auf 240 W (48 V@5 A) erhöht. McGaffin: »Der größte Vorteil für den Endnutzer besteht darin, dass Produkte aufgrund der neuen Leistungsfähigkeit zum ersten Mal auf USB-C umgestellt werden können, da der bisherige Leistungsbereich zu klein war. So können beispielsweise Systeme mit einer hohen Anzahl von Akkuzellen wie Elektrofahrräder und -roller nun ebenfalls USB-C nutzen, da die Spannung und Leistung, die über einen USB-C-Stecker übertragen werden kann, nun auch diesen Ladeanforderungen entspricht.«
Die gleiche Idee ließe sich auch auf andere Anwendungen wie tragbare Geräte und Elektrowerkzeuge anwenden. McGaffin: Unsere Erfahrung zeigt, dass die Einführung von USB-C für alle Produkttypen diskutiert wird, sodass die Verbraucher die Möglichkeit hätten, alle diese Produkte mit einem gemeinsamen Ladegerät aufzuladen.«
TI verfolgt eine Grundsatzidee: die Nutzung muss einfach sein, das gilt auch für die Implementierung einer USB-C- und USB-PD-Lösung, »insbesondere aus Sicht der Firmware«, so McGaffin weiter. Alle Bausteine von TI einschließlich der neuesten Version, dem TPS25750, erfordern laut seiner Aussage keine Firmware-Entwicklung oder Software-Expertise. Mit einer leicht verständlichen grafischen Benutzeroberfläche sei die Erstellung ihrer Konfiguration so einfach wie die Beantwortung diverser Fragen. McGaffin: »Der TPS25750 verfügt auch über eine integrierte I2C-Steuerung für bestimmte Batterieladegeräte und ermöglicht so eine USB-C-Batterieladelösung ohne externen Mikrocontroller oder Prozessor.«
Diese beiden Prinzipien will TI laut seiner Aussage auf mehrere neue Produkte ausweiten, die noch in diesem Jahr auf den Markt kommen sollen und neue Funktionen wie die vollständige Unterstützung von USB-PD 3.1 Extended Power-Range und die Unterstützung programmierbarer Stromversorgungen ermöglichen. McGaffin abschließend: »Wir gehen davon aus, dass 240 W die maximale Leistung für die nächsten Jahre sein wird.«
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