歐盟即將於2024年底強制要求電子產品統一採用USB Type-C介面。截止日期日益逼近,本文將解讀USB-IF協會針對歐盟法規而推出的精簡版必要測試項目,並分享產品取得認證的相關資訊。
USB Type-C正迅速成為全球通用的介面標準。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類可充電無線設備(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,從2024年12月28日起須統一採用USB Type-C充電介面。這將大大提高設備之間的相容性,為消費者提供更便利的充電解決方案,並減少電子廢棄物的產生。
根據這一指令,所有相關設備需要配備符合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,並在各種充電環境中保持高效運行。
USB-IF協會為提供OEM/ODM廠商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8月底緊急推出了符合IEC 62680測試規範的正式計畫(The USB-IF Conformity to IEC 62680 (USB) Specifications Program)。本文將解讀相關測試項目,並以宜特訊號測試實驗室實際進行的測試案例為範例,為業者提供產品前進歐盟的實用資訊。
Conformity to IEC 62680測試規範解讀
USB-IF從IEC 62680(USB)規範繁複的測項中,針對歐盟對Type-C介面充電效能的要求,去蕪存菁定義了一組最基本的必要測試,測試內容詳見USB-IF官網說明[1]。
歐盟Directive (EU) 2022/2380指令的宣告,旨在補充無線電設備指令(Radio Equipment Directive, RED)2014/53/EU的3.3(a)條款中,針對通用充電介面的具體要求,確保13類可充電無線設備統一採用USB Type-C充電介面。下文將依次解讀符合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功能測試規範(USB Type-C Functional Test Specification)主要檢查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:
- 上行埠/下行埠(Upstream Facing Port/Downstream Facing Port, UPF/DFP):測試設備在擔任Host或Device角色時的功能和相容性。
- 雙重用途埠(Dual Role Port, DRP):檢查設備是否能在Host或Device角色間切換。
- USB電力傳輸(Power Delivery, PD):確保設備能夠正確支援USB電力傳輸標準功率範圍(Standard Power Range, SPR)或擴展功率範圍(Extended Power Range, EPR),管理電力交換和通訊。
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電力傳輸合規性測試規範
USB電力傳輸合規性測試規範(Power Delivery Compliance Test Specification)旨在確保USB Type-C裝置符合USB Power Delivery 3.1的規範要求,如果產品支援電力傳輸,就需要執行這項測試,具體包括:
- 電壓、電流、電力的要求:檢查設備是否符合USB電力傳輸規範中所定義的不同電壓與電流要求。
- 不同模式下的功能測試:特別是在PD2模式和PD3模式下,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。
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,進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
USB電源測試規範(Source Power Test Specification)旨在驗證USB Type-C介面作為電源供應端時的各項功能。如果產品具備供應電源的能力,就需要執行以下測試,測試內容包括:
- 負載測試(Load Test):檢查設備在不同負載下的電壓和電流變化。
- USB電力傳輸的電壓和電流轉換:確保設備能夠根據不同需求進行電壓和電流的轉換,並符合USB PD規範。
- 過電流保護(Over Current Protection, 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。
- 多埠(Multi-Port)裝置的電力分配和管理:對於具有多個Type-C連接埠的設備,測試其在多個連接埠同時使用時的電力分配和管理功能。
- PPS電壓與限電流測試:可編程電源供應(Programmable Power Supply, PPS)測試的目的主要是評估裝置在動態調整充電電壓和電流時,是否符合USB Power Delivery(PD)規範。具體來說,這些測試會檢驗裝置是否能夠根據PD協定中定義的功率配置,正確地逐步調整電壓並限制電流。如果產品支援PPS,就需要執行這項測試。
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,並且在多埠裝置的情況下,確保各個連接埠之間的電力分配和管理符合規範要求。
參考資料
[1] https://www.usb.org/IEC62680
歐盟Type-C強制令倒計時 USB-IF精簡版測試項目全解析(1)
歐盟Type-C強制令倒計時 USB-IF精簡版測試項目全解析(2)