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電器的修訂指令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。
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。
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。本文將依次解讀符合Conformity to IEC 62680規範的三大測試項目。
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：
1.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。
2.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。
3.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。
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：
1.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。
2.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。
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：
1.負載測試(Load Test)：檢查設備在不同負載下的電壓和電流變化。
2.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。
3.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。
4.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。
5.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。
案例分享
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，提供給業者進行除錯(Debug)，以便助其最終取得相關證書。以下將分享兩個案例。
案例一：合規測試規範變動導致測試誤判
在產品測試過程中，可能因為合規測試規範(Compliance Test Specification,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)檢查未通過的結果時，若發現與CTS似乎出現衝突，宜特訊號測試實驗室會將此現象反應給儀器商進行討論，除了找出真正的問題，亦會在每週和USB-IF協會的線上會議確認針對類似問題的工程變更請求(Engineering Change Request, ECR)是否已被提出，確認未來是否有機會修正為工程變更通知(Engineering Change Notice,ECN)，進而修訂CTS，減少除錯時間。
案例二：負載測試中Vbus電壓過低
進行負載測試時，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1所示，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，讓業者能夠對症下藥，縮短除錯時間。
針對負載高於或低於60mA的不同情況，電源供應端(Source)輸出電壓在應對負載瞬態變化時，必須遵守以下規範(表1)：
負載高於或等於60mA的情況
電源供應端的輸出電壓必須在負載瞬態變化後的5毫秒內，回到介於vSrcNew和vSrcValid之間的範圍內。
負載低於60mA的情況
電源供應端的輸出電壓必須在負載瞬態變化後的150毫秒內，回到介於vSrcNew和vSrcValid之間的範圍內。
如何進行USB-IF Conformity to IEC62680？
為了有效管理和追蹤USB產品設備，USB-IF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,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網站登錄產品。USB-IF會為產品分配一個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3)。
測試實驗室助業者取得認證
雖然USB-IF Conformity to IEC 62680(USB)為OEM/ODM廠商提供了正式的測試途徑，以符合歐盟指令，但需要注意的是，這與完整的USB-IF認證計畫有所不同。USB-IF認證計畫提供了更為全面的測試，不僅能證明產品符合歐盟對充電功能的要求，還能驗證其在資料傳輸、可靠性和互通性方面是否達到USB-IF的標準。通過完整認證的產品有資格使用消費者熟知且信任的USB認證標章；僅通過USB-IF Conformity to IEC 62680(USB)規範計畫的產品則無法使用該標章。儘管如此，該新計畫仍能協助OEM/ODM廠商快速測試其產品，進一步推動產品進入歐盟市場的進程。
經USB-IF授權的測試實驗室可協助業者取得USB相關認證，例如宜特科技便已取得USB-IF Power Delivery 3.1技術，並且為USB PD正式認證測試實驗室，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產品功能，宜特能客製化制定相關測試項目，並從使用者角度設計出測試步驟，找出產品問題點，以協助業者解決棘手問題。