USB cable type C over white isolated background
本文轉載自宜特小學堂〈USB Type-C 將強制一統天下 如何確保產品符合歐盟最新規範？〉，如果您對半導體產業新知有興趣，歡迎按下右邊的追蹤，就不會錯過宜特科技的最新文章！
USB Type-C，正快速從「傳輸孔」變身為全球通用的供電標準。從手機、筆電到咖啡加熱器，越來越多裝置全面轉向 Type-C 接口。歐盟雖已在 2024 年底立法強制 12 類電子產品統一使用 Type-C，但事實上 Apple、Samsung、Google、Huawei 等國際大廠早已領先導入。如今 Type-C 不只是趨勢，而是世界共識。那你的產品，準備好通過 USB-IF 最新的 IEC 62680 規範了嗎？
曾經是資料傳輸的標配介面，USB Type-C 如今正搖身一變，成為全球電子設備的通用供電標準。根據 Mordor Intelligence 預測，USB Type-C 市場規模將從 2025 年突破 400 億美元，2030 年更將成長至近 820 億美元，應用場景涵蓋手機、筆電、耳機、電動工具，甚至咖啡加熱器與家用電器。
這波趨勢早已不限於歐盟。雖然歐盟已自 2024 年底強制 12 類電子產品統一採用 USB Type-C 充電介面，並要求符合 IEC 62680 系列規範，但全球主流品牌如 Apple、Samsung、Google、Huawei 等早已率先導入 Type-C，顯示這已是業界自發採用的進行式。連 USB-IF（USB 開發協會）也坦言，原本沒預期 Type-C 會成為世界級的供電標準，但市場需求推動下，這場革命已無法擋。
✅ 對消費者來說，改用USB Type-C後出門不再需要帶一堆充電器，一條線即可搞定所有裝置：手機、平板、耳機、筆電、遊戲機共用一種接頭高度相容，插頭還可正反插，使用更簡單。亦無需擔心電壓差異，USB Type-C還支援 PD 快充，最高功率可達 240W（USB PD 3.2）。
✅ 對製造商來說：Type-C 標準連接器「幾乎免費」，不再需要客製化開模生產商品接口，只要從市場遍布的Type C供應商大規模採購，成本大幅降低之外，裝置統一設計，免去針對不同市場開發多種充電規格，國際規範也可以一次搞定。
✅ 對地球環境來說：統一使用USB Type-C且廠商「不附充電器」的銷售模式，不但可減少電子垃圾，亦可減少重複購買與浪費。
為協助廠商快速因應歐盟與各地市場需求，USB-IF (USB Implementers Forum，簡稱USB-IF) 協會於 2024 年 8 月正式推出「USB-IF Conformity to IEC 62680」測試計畫，協助廠商確保裝置符合：
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。
本篇文章同步收錄由 iST 宜特科技訊號實驗室執行的真實驗證案例，透過高速訊號模擬與電性測試，協助客戶符合最新 USB-IF / IEC 標準。從設計建議、測試平台建置到初期 debug 與驗證服務，幫助您從開發初期就為全球市場做好準備。
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：
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：
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：
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。
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。
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)：
USB-IF 為了有效管理和追蹤 USB 產品設備，將審查所有提交的測試結果並提供正式的批准。OEM/ODM 廠商可將其 USB Type-C 產品提交至 USB-IF 授權的獨立測試實驗室 (Independent Test Labs，簡稱 ITLs) 進行正式測試。廠商需要先取得 Vendor ID(VID)，VID 可以透過成為 USB-IF 會員或購買取得。有了 VID 後就能進入 USB-IF 網站中登錄產品，USB-IF 會分配給該產品一個 Test ID (TID) 識別碼，用於追蹤該產品的測試和認證記錄，接著就能開始進行 Conformity 測試。通過測試的產品會被公開登錄在 USB-IF 網頁上的 IEC 62680 Conformity 名單中，並收到來自 USB-IF 證明產品符合 IEC 62680 (USB) 規範的通知信 (圖三)。
Type-C 已成為全球共識，不只是「歐盟法規」。宜特科技已取得USB-IF最新的Power Delivery 3.1技術，並為USB Power Delivery（PD）正式認證測試實驗室（ITL），可協助廠商驗證上述13類產品的Type-C可充電無線裝置符合 IEC 62680規定，順利取得USB-IF Conformity to IEC 62680。如果廠商希望獲得 USB-IF Logo 認證，宜特也能提供完整的USB Compliance Test，確保產品具有更全面的保障。
此外，宜特亦可提供USB / DisplayPort / HDMI / VESA DisplayHDR 等多項標準測試及官方認證服務。針對各式各樣不同的客戶產品功能，宜特能客製化制定相關測試項目，並依循著使用者角度，設計出專業詳細的測試步驟，找出產品問題點，協助客戶解決棘手問題。
本文出自 www.istgroup.com