240W USB-C EPR 線纜安全性考量及認證

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USB-C cable connector

USB-IF 於 2021 年 12 月正式開放 USB-C 新版規格 ── 240W USB-C® Extended Power Range (EPR) Cable ── 的認證。如今 UL Solutions 已具備相關測試實驗室資格，可協助客戶進行 EPR 規格線纜符合 USB-IF 要求的測試與認證服務。

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文章發佈日期：2022-04-07

旨在推廣與支援通用序列匯流排之非營利組織的 USB-IF (全名：USB Implementers Forum)[中文名稱：USB 開發者論壇]，於 2021 年 12 月正式開放 USB-C 新版規格 ── 240W USB-C Extended Power Range (EPR) Cable ── 的認證。如今 UL Solutions 已具備相關測試實驗室資格 (如下所示)，可協助客戶進行 EPR 規格線纜符合 USB-IF 要求的測試與認證服務。

USB-If Accredited Lab Table
資料來源為 USB-IF 官方網站。欲查詢 UL Solutions 所獲的授權獨立測試實驗室資格，敬請連結至 USB-IF 取得詳情。

更新重點

有關這項新版規格，即 USB-C EPR 擴充功率範圍方案，在規範的更新上可歸納出六大重點：

  1. 連接器電弧效應
  2. 線纜 E-marker 須設置啟用 EPR
  3. 瓦數部分僅提供 60 W 及 240 W
  4. 最低支援電壓為 53 V 和 63 V
  5. 旁路電容電壓最小為 63 V
  6. 必須使用 240W (EPR) 標誌
    • 240W 標誌可以呈現在貼紙上；或是線纜本身包覆成型的 Overmold 上
    • 假使認證時未使用 USB-IF 批准的 240W 標誌，則該線纜將無法取得認證

除此之外，按 USB-IF Compliance Updates 所公告的消息 ，該協會目前已在 USB Type-C® Cable and Connector Specification Revision 2.1 第 3 章中的表格 3-1 裡 (如下表) ，明確定義要以 240 W的 C to C Cable 規格 (48 V，5 A) 取代 100 W的 C to C Cable (20 V，5 A)，並且已在 2021 年 12 月 22 日起停止認證所有 100 W 的 C to C Cable (20 V，5 A)。

換句話說，USB-C to USB-C 線纜現在僅存有兩種形式：1) 60 W；或2) 240 W；而就功率而言，則沒有其他類型的 USB-C 線纜。


資料來源：USB Type-C® Cable and Connector Specification Revision 2.1

100 W 以上功率產生的安全考量

在此援用科技業所通用的《UL 62368-1 ── 視聽暨資訊、通訊科技設備標準》中的《圖 36》，其即指出 100 Ｗ 是 PS2 和 PS3 能量源等級的分界。意即 100 Ｗ 以上功率的 PS3 能量源等級，會導致連接的設備和線纜有較高的點火和引起火災蔓延的風險，因此相應的安全評估要求會相對更加嚴格。

IEC 62368 Figure 36
資料來源：UL 62368-1 ── 視聽暨資訊、通訊科技設備標準

補強 USB 電力傳輸安全關鍵的 UL 9990 標準

針對時下的 USB 高速多工線纜，我們除了可提供 USB-IF 符合性測試與認證服務外，也能對於線纜的電力傳輸安全提供關鍵性評估與認證方案 ── 根據我們所制定的《UL 9900 標準 ── 資通科技設備用線纜 (Information and Communication Technology (ICT) Power Cables)》。

為因應科技發展潮流，UL 9900 標準的第一版於 2017 年正式問世，其主要評估如今更常受資通訊 (ICT) 設備應用之高速線纜 (傳統線纜已逐漸受到汰換)，即針對兼備數據傳輸功能之充電和供電線纜，提供相關的安全評估要求，以減低某些潛在安全風險，如：

  • 設計或構造不良的線纜可能導致火災的風險
  • 連接器不符合相應的連接器規格
  • 電纜/適配器組件的設計無法安全承載所需的電流
  • 用於識別電源要求或能力的電子標記未能發揮應有的功能

USB cabel fire
至於 100 W 以上功率的線纜，事實上，UL 9990 標準也有做出適時的更新。其中已於第四版中增加相關的安全評估要求，包括：

  1. 要求使用高安培電流電弧點火試驗 (HAI) 性能等級三或以上的塑料；或進行終端產品抗電弧 (end product arc resistant) 測試。
  2. 須符合連接器擠壓 (connector crush) 測試。
  3. 彎曲 (flexing) 測試的總搖擺次數增加到 1000 次循環
  4. 要選擇相對額定電壓等級的線材 (如使用 AWM 電子線) [可至 UL 線上認證目錄Product iQTM，利用「線纜規格參數」搜尋合用的 AWM 電子線)。

UL Solutions 提供安全及性能整合測試方案

在以創造一個更安全的世界為前提下，我們對於變化更快速的科技發展，始終立基於我們的安全科學，除主動領導標準的發展，亦提供獨立的第三方安全及性能測試服務。

對於先進線纜的服務，我們自 2016 年即開始積極與 USB-IF 協會合作，並於 2016 年下半年成為協會認可的測試實驗室 (ITL: Independent Test Labs )，能協助 USB-IF 協會進行線纜及連接器認證測試。

目前，我們的測試實驗室建置在台北市北投區，可提供完整的 USB 線纜及連接器的測試認證服務。除此之外，我們還能提供相關產品的安全評估和認證服務。

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