Usb power delivery: что это такое и для чего нужно в смартфонах

Сейчас во всю внедряется протокол скоростной зарядки Power Deliwery. Сегодня я расскажу о самом мощном повербанке, который поддерживает данный протокол. Данный повербанк поставляется как ввиде КИТа, так и в виде готового(собранного) устройства. Я выбрал самый дешёвый вариант — KIT-набор для сборки.

Данный повербанк поставляется, как и его собрат на 12 аккумуляторов, в обычной пупырке. Плата в пупырке потолще, а корпус в почти обычном пакетике.

Из комплектующих у нас присутствуют: -Корпус — алюминиевый, анодированый судя по всему. Рассчитан на установку восьми аккумуляторов формата 18650. -Боковые заглушки из оцинкованной железа. -Наклейки на эти заглушки. -Непосредственно плата и провод для подключения балансировочных выводов. -Стеклышко, которое наклеивается над дисплеем. Габариты повербанка 195x85x23mm Вес без аккумуляторов 230г, уже собранного 590г. Вид уже собранного устройства:

Плата у нас очень похожа на плату своего двенадцати баночного собрата. Но вход для зарядки и основной силовой выход это два Type-C разъема. Так же на плате присутствует третий выход USB-A, который так же построен на базе IP2163 и поддерживает те же протоколы. Основные силовые транзисторы на плате MT4002.

Основные элементы на плате это чарджер SC8802QDER , балансир BM3451 , драйвер LCD VK1056B и главный контроллер с затертой маркировкой. Плата рассчитана на установку батареи на 16,8V. В корпус у нас помещается 8 аккумуляторов 18650, соответственно схема батареи 4S 2P. То есть у нас батарея состоит из четырех групп. В каждой группе по два соединённых параллельно аккумулятора.

Группы соединяются между собой последовательно. От места соединения групп к плате идут балансировочные провода. Таким образом подключение у нас выглядит так: минус первой группы подключается к «0» на плате. Затем от места соединения первой и второй группы, которое должно иметь 4,2V(при заряженных АКБ) подключаем к плате в точку «4,2V».

Так же подключаем и место соединения второй и третьей группы к точке «8,4V» на плате. Затем от места соединения третьей и четвертой группы подключаем кабель к точке «12,6V» на плате. Последним идёт плюсовой контакт от четвертой группы, на котором должно быть 16,8V. Он подключается к точке на плате «16,8V».

Следует учесть что провода с минусовым и плюсовым контактом, те которые идут в точки «0V» и «16,8V» нужно использовать большого сечения, так как там большие токи. Я использовал AWG17, а для балансировочных разъемов можно использовать меньшего сечения.

На дисплее внизу отображается входное напряжение, если подключена зарядка по Type-C. Там же отображается выходное напряжение с разъема Type-C. Чуть выше отображается выходное напряжение на разъеме USB-A. Так же есть пяти-сегментная шкала в виде батарейки, отображающая уровень заряда повербанка. Углы обзора не большие, но Я думаю для данного устройства это не проблема. К сожалению увлекся во время сборки и не сфоткал, но зато записал видео ролик. Есть в конце статьи, там же и все тесты. Тесты

Для тестов использую USB-тестеры U3SE и ZY1276. Type-C кабель AENZR на 5А. В качестве PD зарядки использую универсальную на IP6518 WEB-UPD003 В начале проверяем USB-A выход. Поддерживаются все протоколы из даташита на IP2163  QC3.0/QC2.0, FCP, AFC, SFCP, MTK PE+ 2.0/1.1  Apple 2.4A, Samsung 2.0A, BC1.2. Максимальная мощность на выходе 24W.

Максимальный ток через USB-A при 5V Максимальный ток при QC3.0 9V и 12V Зарядка повербанка через Type-C порт обычными 5V, но нужна зарядка с напряжениями по линиям D+D-, с замкнутыми линиями не заряжается. Максимум 10W. Зарядка по протоколу Power Delywery, до 40W на вход. Выход Type-C может выдавать как просто 5V так протокол Power Delywery. Включаем триггер и проверяем реальную мощность на разных напряжениях. Максимальная мощность 110W при 20V на выходе. Одновременно можно заряжать повербанк через Type-C вход и разряжать через USB-A. Но заряжать и разряжать через Type-C вход и выход нельзя, или одно или другое. Если перепутать и подключить на выход Type-C повербанка вход зарядки то ничего не произойдёт. Так же можно одновременно разряжать через Type-C выход и USB-A выход. В таком режиме повербанк выдает максимальную суммарную мощность около 135W.

Реальная ёмкость получилась 76WH. График разряда через выход Type-C 20V 2A. Нагрев корпуса средний и для 40W довольно незначительный. Здесь стоит учесть что ёмкость лучше измерять в Wh (Вт/час) так как при разных напряжениях разряда mAh показывают разную запасенную энергию. А Wh неизменны, так как аккумуляторы у нас одни и те же, незначительные отличия связаны с разным КПД на разных режимах работы повербанка. И если вам нужно узнать сколько раз сможет зарядить данный повербанк ваше устройство то нужно знать на сколько Wh у него аккумулятор и плюс около 20% на потери (нагрев, провода и т.д.).

В целом устройство получилось очень хорошим! Личный опыт работы с PD устройствами и данного повербанк есть с Xiaomi MI Notebook повербанк очень медленно или непонятно переходил в режим работы PD, то есть после подключения могло пройти 5мин. пока ноутбук начинал заряжаться. MacBook по отзывам заряжает хорошо.

Ультрабук от Lenovo тоже, по отзывам, заряжался хорошо, но сам повербанк от PD-зарядки Lenovo не хотел заряжаться. Из прочитанного по MI Notebook на 4pda и из того что пишут китайцы о PD зарядках и повербанках — сяомишные инженеры что-то перемудрили и не все устройства с ними корректно работают.

Китайцы свои контролеры, тот жеIP6518, затачивают под работу с Apple устройствами в первую очередь.

Остальные параметры на высоте, мощность, дизайн, качество! С помощью PD-триггера можно данный повербанк превратить в мощный ЛБП или подключать обычные ноутбуки. Ниже видео-обзор со сборкой! Спасибо дочитавшим до конца!

Источник: https://mysku.ru/blog/taobao/66354.html

Что вообще такое QuickCharge? Разбираемся в быстрых зарядках

• Быстрая зарядка сейчас — одно из перспективных направлений развития для всех производителей гаджетов.
• Мы привыкли, что смартфоны, планшеты и ноутбуки моментально теряют заряд, но хотим, чтобы после этого гаджеты как можно меньше проводили у розетки.
• В ответ на запросы рынка производители массово оснащают гаджеты поддержкой быстрой зарядки.
• Пришло время разобраться в многообразии технологий и способов быстрой зарядки.

Как в принципе работает быстрая зарядка

Обычные зарядные устройства или порт USB способны подавать на устройство напряжение 5В с силой тока от 0.5 до 2.5А. При таких условиях современные смартфоны и планшеты заряжаются ну очень долго: от нескольких часов либо вовсе всю ночь.

Быстрые зарядки отличаются увеличенными показателями силы тока и напряжения. В разных стандартах эти значения могут достигать до 20В и 5А.

Кроме того, присутствует обратная связь от аккумулятора, позволяя адаптеру гибко менять параметры заряда.

Для быстрой зарядки нужна как поддержка стандарта со стороны гаджета, так и соответствующее зарядное устройство. При несоответствии быстрая зарядка просто не будет происходить, заряжая потребителя обычным медленным способом.

1. Так, например, в технологии Quick Charge используется режим INOV (Intelligent Negotiation for Optimum Voltage), который при помощи сигналов от батареи определяет оптимальное напряжение для заряда.
2. Полностью разряженный аккумулятор (или близкий к такому состоянию) можно смело заряжать при большом напряжении, «заливая» половину емкости за рекордные минуты, а ближе к окончанию зарядки нужно снижать напряжение, чтобы не получить перезаряд и не испортить батарейку.
3. Именно поэтому все производители технологии быстрой зарядки любят хвалиться первым быстрым циклом заряда, сообщая, что 40-60% пополнятся за 30-60 минут.
4. Практически каждый оснащает выпускаемые девайсы «уникальным» стандартом, привязывая покупателя к аксессуарам собственного производства.
5. Вот самые распространенные.

Quick Charge

На данный момент это самый распространенный стандарт быстрой зарядки от компании Qualcomm. Его поддерживает большинство Android-смартфонов с современными процессорами Snapdragon.

Первое поколение было выпущено в далеком 2013 году. С того времени технология прошла три витка эволюции.

• Зарядка становилась быстрее, а модуль дополняли всё большим числом новых фишек не только для ускорения процесса, но и для повышения безопасности.
• Сейчас выходная мощность некоторых зарядок Quick Charge достигает 24Вт, но большинство производителей ограничивают данный показатель на 18Вт.
• Так, Quick Charge четвертого поколения за 15-20 минут может заряжать половину емкости аккумулятора 3000 мАч.

Power Delivery (USB-PD)

1. Менее распространенный стандарт быстрой зарядки, который применяется компанией Apple в выпускаемых гаджетах.
2. Изначально быстрая зарядка возможна при использовании адаптеров питания Apple с портом USB-C мощностью 29, 30, 61 или 87 Вт.
3. Кроме этого Apple поддерживает сторонние аксессуары, с сертификацией по стандарту USB Power Delivery (USB-PD).
4. Быстрая зарядка поддерживается в iPhone 8/8 Plus/X/XR/Xs/Xs Max.
5. Для примера, при использовании совместимого зарядного устройства получится подпитать iPhone 8 до 50% за 30 минут.

AFC (Adaptive Fast Charging)

Стандарт быстрой зарядки AFC активно применяется во многих моделях компании Samsung. Технология появилась еще во времена Galaxy Note 4 и Galaxy S6.

Зарядки с поддержкой данного стандарта способны работать в двух режимах: стандартном 5В при 2А и быстром 9В при 1.67А. Данная технология зарядки совместима с Quick Charge 2.0 от Qualcomm.

Samsung приводит такую статистику: при использовании Adaptive Fast Charging батарея емкостью 3300 мАч за 30 мин заряжается до 60%, а стандартным способом за это время удается зарядить около 15%.

Pump Express

Данная технология быстрой зарядки разрабатывается компанией MediaTek. На данный момент активно применяется третье поколение Pump Express 3.0.

• Во время зарядки блок питания активно следит за температурой батареи и в зависимости от изменения показателя меняет режим работы.
• Обязательным условием для данного типа быстрой зарядки является наличие на борту процессора MediaTek и порта Type-C.
• Один из поддерживаемых девайсов – Meizu Pro 6 может полностью заряжать батарею емкостью 2560 мАч за час!

TurboPower

Стандарт разрабатывается и поддерживается компанией Lenovo, а применяется на данный момент в смартфонах Motorola. За основу взят стандарт Quick Charge 2.0 с поддержкой обратной совместимости. Для работы требуется наличие на устройстве процессора Snapdragon.

Разработчики TurboPower решили увеличить мощность заряда до 25,8Вт. Зарядное устройство способно выдавать от 5 до 12В в зависимости от стадии зарядки.

Аккумулятор емкостью 3750 мАч при помощи зарядки с поддержкой TurboPower способен заряжаться на 80% за 45 минут, а до полного заряда пройдет всего 80 минут.

VOOC Flash Charging/Dash Charge

Китайский производитель электроники BBK разработал и реализовал собственную технологию ускоренной зарядки аккумулятора.

Она внедряется в устройства под брендом Oppo с названием VOOC Flash Charging, а в устройствах OnePlus эта же технология называется уже Dash Charge.

Зарядка при обычном напряжении 5В выдает мощность до 25Вт. Так аккумулятор емкостью 3000 мАч заряжается за 30 минут до 75% при наличии в смартфоне и блоке питания поддержки VOOC Flash Charging.

У аппаратов OnePlus есть ограничение на мощность зарядки в 20Вт и необходимость использовать оригинальный кабель для зарядки.

При этом Dash Charge заряжает батарею 3000 мАч за 30 минут до 63%.

Super Charge

Стандарт разработан компанией Huawei. Такую зарядку начали применять во флагманской линейке начиная с модели Huawei Mate 9.

При напряжении 5В зарядка в пиковые моменты может выдавать мощность до 22,5Вт.

С технологией Super Charge аккумулятор на 4000 мАч за 30 минут заряжается до 57%.

Super mCharge

Разработка с таким названием была продемонстрирована в прошлом году компанией Meizu.

Самая мощная из всех мобильных зарядок на 11В может выдавать до 55Вт мощности. Это сопоставимо с блоком питания у некоторых современных ноутбуков.

Такой способ зарядки накладывает жесткое ограничение на используемый кабель. Лишь специальный шнурок с умным модулем и дополнительной защитой сможет подпитывать устройство максимально быстро.

Создатели технологии заявляют полную зарядку аккумулятора 3000 мАч за 20 минут.

Итоги. Всё сложно, и это глупо

Как видите, единым стандартом в мире быстрых зарядок пока не пахнет. Разработчикам выгоднее использовать свои наработки или строго определенный стандарт, чтобы привязать пользователей к оригинальным аксессуарам.

Так выглядит сравнительная таблица существующих стандартов быстрой зарядки гаджетов:

Разработчик/технология	Напряжение/максимальная мощность
Qualcomm Quick Charge 2	5/9/12/20В,
Qualcomm Quick Charge 3

Источник: https://www.iphones.ru/iNotes/chem-otlichayutsya-raznye-tehnologii-bystroy-zaryadki-12-06-2018

Типы быстрых зарядок и нюансы используемых кабелей

Современные смартфоны потребляют намного больше энергии, чем их предшественники: больше быстродействие, больше экран, больше памяти, GPS, Bluetooth, Wi-Fi. Все это прекрасно, однако емкости аккумуляторов за прогрессом не поспевают.

В результате многие современные смартфоны держат заряд не более суток. Рано или поздно вы забываете поставить вечером гаджет на зарядку, а утром понимаете, что через 15 минут выходить из дома, а заряда — «на донышке».

Что делать? Бежать покупать портативный аккумулятор или можно что-то сделать за эти 15 минут?

Так получилось, что USB стал стандартом для зарядных устройств всех гаджетов. Но разрабатывался этот стандарт, во-первых, давно, во-вторых, совсем не для этого.

Стандарт USB был разработан еще в 1996 году. Устройства тех лет, питающиеся от разъема USB, зачастую не имели контроллеров питания и могли просто сгореть, получив большой ток.

Поэтому в стандарте вплоть до версии 2.

0 максимальный ток составлял 500 мА, поэтому заряда смартфона с батарейкой емкостью в 3000 мАч требовалось 7-8 часов, хотя сам аккумулятор вполне мог бы потреблять 1,5 А и зарядиться за 2-3 часа.

Именно поэтому зарядка, идущая в комплекте с гаджетом, зачастую заряжает его намного быстрее — она просто выдает повышенный ток, рассчитанный на конкретный аккумулятор.

Сам стандарт разрабатывался для передачи данных, а не для питания. Разъемы и кабели USB не предназначены для больших токов, так что производители гаджетов столкнулись с неприятностями, начав выпускать такие зарядки с токами до 5А и более.

Провода кабеля USB довольно тонкие, сопротивление их высоко. Но с увеличением тока падение напряжения на кабеле и его нагрев стали довольно существенными. Кроме того, появились случаи перегрева тонких контактов разъема.

Поэтому большинство обычных зарядный устройств дают на выходе до 2А, а зарядка по-прежнему длится часами.

Это зарядка токами 1С и выше, то есть токами, кратными емкости аккумулятора. Например, 1А для емкости 1000 м·Ач и так далее. Поначалу такой режим считался крайне неблагоприятным для литий-ионных батарей.

Но со временем ситуация изменилась — зарядка током 1С уже не вызывает заметного снижения ресурса у современных аккумуляторов, а зарядка током в 2С приводит к потере примерно 20 % емкости через 500–800 циклов заряда-разряда.

Да, если пользоваться быстрой зарядкой ежедневно, через пару лет вы заметите падение емкости. Но вряд ли из-за этого стоит отказываться от возможности зарядить телефон за полчаса.

Чтобы не было потерь на тонких проводах, режимы быстрой зарядки используют повышенное напряжение в кабеле. ЗУ может выдавать напряжение до 20В, а в гаджете оно понизится до требуемых 5В с соответствующим увеличением тока. Например, если ЗУ обеспечивает напряжение 20В и ток 2А, то на аккумуляторе будут 5В и 8А.

Для сохранения совместимости со старыми ЗУ и компьютерными USB, новым зарядным устройствам пришлось «поумнеть» — теперь они не сразу выдают максимальные ток и напряжение, а только после получения запроса от гаджета. К сожалению, способы «общения» ЗУ и гаджета у каждого производителя свои.

Quick Charge — стандарт компании Qualcomm, поддерживается устройствами, собранными на базе чипсетов Snapdragon, начиная с 2013 г. Максимальный поддерживаемый ток — 3А и 5A в версии 4, напряжение может меняться от 3,6 до 20 В, а также до 22 в версии 3 и до 21 в 4+.

Стандарт теоретически обеспечивает до 100 Вт мощности, но практически такая мощность устройствами не поддерживается, а штатные ЗУ выдают всего 18 Вт. Контроль температуры в стандарт не вписан, так что нередки случаи перегрева при быстрой зарядке. Сейчас большинство производителей смартфонов обеспечивают контроль температуры при использовании QC.

А стандарт QC 4 имеет полную поддержку протокола Power Delivery.

Adaptive Fast Charging компании Samsung основан на Quick Charge 2 и частично с ним совместим, поэтому заряжать его от ЗУ с поддержкой QC 2 можно, но зарядка идет медленнее, чем от штатного. Контроль температуры есть, так что зарядка безопасна.

Motorola Turbopower компанией Lenovo так же разработан на основе стандарта Quick Charge 2, с которым полностью совместим.

Отличия незначительны, основное заключается не в самом стандарте, а в наличии штатного ЗУ Motorola на 25 Вт против 18 Вт у поддерживающих QC 2. По скорости зарядки уступает QC и PD последних версий.

Huawei Super Charge применяется на устройствах Huawei и тоже основан на Quick Charge 2. Напряжение может достигать 5В, ток — 5А, давая в итоге максимальную мощность 25 Вт. По скорости зарядки уступает QC и PD последних версий.

Pump Express разработан компанией MediaTek и поддерживается гаджетами, собранными на базе SoC этого производителя. Он также основан на Quick Charge 2, и полностью с ним совместим.

Его мощность ограничена 15 Вт, поэтому на емких аккумуляторах он покажет меньшую скорость зарядки по сравнению с другими стандартами. Зато в Pump Express есть контроль температуры аккумулятора, что значительно повышает безопасность зарядки.

Быстрая зарядка Apple совместима с Power Delivery.

ЗУ Apple может выдавать до 87 Вт, что позволяет быстро зарядить не только все модели iPhone, начиная с 8, но и емкие аккумуляторы iPad Pro и MacBook 12.

Oppo Vooc (и основанный на ней Dash Charge) выбиваются из остального ряда — это оригинальные, ни с чем не совместимые стандарты. Используются на устройствах OnePlus и Oppo. Зарядное устройство выдает до 25 Вт мощности. Из-за несовместимости стандартов быстрая зарядка осуществима только с помощью оригинальных зарядного устройства и кабеля.

Power Delivery — наиболее перспективный стандарт быстрой зарядки, разработанный консорциумом USB в 2015 году. Стандарт поддерживает напряжения питания до 20 В и ток до 3А, что в итоге дает до 60 Вт мощности.

А наиболее перспективным он считается из-за того, что «встроен» в новый стандарт USB 3.

1 и теперь любые устройства, использующие разъем Type-C, должны либо поддерживать Power Delivery, либо смириться с недовольством пользователей, пытающихся заряжать гаджеты от ЗУ с поддержкой PD. Apple и Qualcomm уже выбрали первый вариант.

Теперь «умным и быстрым» ЗУ может быть любое устройство, поддерживающее USB 3.1. Заряжаемое устройство определит возможности заряжающего порта, измерив сопротивление между парой контактов разъема — CC и Vbus. Если порт может выдать максимум 0,9 А, как обычный порт USB 3.0, сопротивление будет равно 56 кОм, 22 кОм «скажут» гаджету, что ЗУ может выдать до 1,5 А, а 10 кОм — 3А.

Но как быть с кабелями-переходниками с Type-C на USB 2.0? У первого — 24 контакта, у второго — всего 4, а тех, между которыми ЗУ должно выставлять сигнальное сопротивление, просто нет. Консорциум USB решил встраивать резисторы прямо внутрь кабеля: 10 кОм в кабеля для мощных ЗУ, 22 кОм — для ЗУ с выходным током 1,5 А, ну и для 0,9 А — 56 кОм.

А если перепутать? Чаще всего — ЗУ не даст максимального тока и зарядка будет идти в разы дольше. Если же ЗУ попытается дать гаджету ток больше, чем оно способно, то может выйти из строя, а в худшем случае — испортить и гаджет.

Масла в огонь подлили китайцы, начав засовывать резисторы 10 кОм во все кабели-переходники с Type-C на USB 2.0. В том числе и в дешевые тонкожильные, неспособные выдержать те 3А, которые он якобы должен пропускать.

Чтобы всем стало совсем «весело», консорциум USB регламентировал установку в кабели Type-C маркирующей микросхемы eMarker, информирующей оба подключенных к нему устройства о возможностях кабеля.

Проблема в том, что дорогостоящий кабель с микросхемой eMarker может быстро сгореть на паре ЗУ–гаджет, поддерживающей какой-нибудь стандарт быстрой зарядки, отличной от Power Delivery.

eMarker питается от 5В, а тот же QickCharge 2 и все основанные на нем протоколы запросто могут поднять напряжение питающей линии до 18 В.

В результате зарядка будет идти намного дольше, и это еще не самое худшее: возникающий из-за искрения контактов нагрев может привести к повреждению разъема или вообще к воспламенению прилегающего пластика.

Настоятельно рекомендуется не пользоваться для зарядки «чужими» проводами, пусть они и выглядят подходящими.

Источник: https://club.dns-shop.ru/blog/t-85-zaryadnyie-ustroistva/23908-tipyi-byistryih-zaryadok-i-nuansyi-ispolzuemyih-kabelei/

USB Power Delivery (USB-PD). Спецификации USB-PD

USB Power Delivery (USB-PD) — открытый стандарт, опубликованный USB-IF и описывающий передачу питания между устройствами, оборудованными портами USB Type-C. Именно передачу питания, а не зарядку: одно и то же устройство в любой момент времени может выступать как донором (зарядным устройством), так и акцептором (тем, кого заряжают).

Появился этот стандарт на год позднее Quick Charge 2.0, а начало его массового использования совпало с выходом поколения чипсетов Qualcomm 808/810.

Стандарт USB Power Delivery (USB-PD)

На сегодняшний день существует три поколения стандарта:

И если первое поколение описывало достаточно жесткие профили заряда, то уже во второй версии стандарта профили были заменены на «правила» и у производителей появилось гораздо больше свободы.

РЕКОМЕНДУЕМ:
Какую информацию сливают китайские Android смартфоны

Разительных различий между вторым и третьим поколениями нет, а USB-IF и вовсе описывает только общий стандарт USB Power Delivery. Различия между поколениями в таких, к примеру, тонкостях, как возможность продолжать непрерывный обмен данными в момент смены ролей устройств (с приема заряда на передачу и обратно). Не будем делать различий между поколениями USB-PD и мы.

Вот табличка-сравнение официальных спецификаций USB-IF:

Спецификация
Макс. напряжение
Макс. сила тока
Макс. мощность

USB 2.0	5 V	500 mA	2.5 W
USB 3.0 / 3.1	5 V	900 mA	4.5 W
USB BC 1.2	5 V	1.5 A	7.5 W
USB Type-C 1.2	5 V	3 A	15 W
USB PD 3.0	20 V	5 A	100 W

Как видим, в спецификации USB-PD все совсем неплохо. И если USB Type-C (1.2) без поддержки USB PD дает нам максимальную мощность в 15 Вт при напряжении 5 В и силе тока 3 А, то этого может оказаться вполне достаточно для большинства смартфонов без необходимости встраивать поддержку более сложного стандарта USB PD.

Вот, к примеру, какие варианты зарядок допускает новая спецификация.

USB Power Delivery

А вот для планшетов (к примеру, Apple iPad Pro 12.9 или нового iPad Pro 10.5) и большинства ультрабуков (многие модели Dell, HP, все современные Apple MacBook и другие) уже нужна поддержка как минимум USB PD 2.0 с соответствующими адаптерами питания.

РЕКОМЕНДУЕМ:
Что такое HDR и как включить на телефоне

На этом все! Со стандартом USB Power Delivery (USB-PD) разобрались. В следующей статье будет разбирать стандарт Qualcomm Quick Charge 3.0.

(5

Источник: https://tech-geek.ru/usb-power-delivery/

USB Power Delivery — розетка будущего

USB Power Delivery — новая модификация стандарта USB, обновления в которой касаются в основном количества передаваемой энергии. Несмотря на такое, казалось бы, небольшое изменение, стандарт может оказать очень сильное влияние на повседневную жизнь.

Около двадцати лет назад, когда началась разработка первого USB, в основную задачу интерфейсу ставилась стандартизация способа подключения устройств к компьютеру. Большое количество портов (PS/2, LPT и др.

) тогда было решено заменить одним универсальным портом (Universal Serial Bus). В последующих обновлениях, USB 2.0 и USB 3.0 основные изменения в основном касались скорости передачи данных, которая выросла в сотни раз.

В то же время количество передаваемой энергии хоть и было увеличено, однако гораздо скромнее, всего в несколько раз.

На текущий момент как USB 3.0, так и один из его главных конкурентов, интерфейс Thunderbolt могут передавать максимум 10 Вт энергии. Этого достаточно для подзарядки планшетов, но наиболее требовательные из них заряжают батарею довольно долго и могли бы использовать более высокие токи. Через 1-2 года с USB PD это станет возможным, однако более быстрая зарядка планшетов это только начало.

Оглавление

• 1 Стандартизация
• 2 AC / DC
• 3 Как будет выглядеть USB PD
• 4 Резюме

Стандартизация

Всего пару лет назад каждый крупный производитель телефонов использовал проприетарный разъем для заряда устройств. За счет перехода на стандарт Micro USB от этой фрагментации уже удалось практически избавиться.

USB PD предлагает пойти дальше и стандартизировать разъем для питания всей небольшой электроники. Ограничением будет служить планка в 100 Вт, которые USB PD может обеспечить. Для чего хватит такого количества энергии? Отвечая кратко — для любой компьютерной периферии: жестких дисков, принтеров, мониторов, а также ноутбуков.

Другими словами, уже через несколько лет во время поездки в другую страну с собой не понадобится больше брать блок питания для ноутбука и провода для заряда другой электроники.

Достаточно будет взять с собой обычный USB-кабель, который станет универсальным способом передачи энергии к тому времени, и будет гораздо легче и компактнее любого блока питания для ноутбука.

AC / DC

На заре электрификации стран войну между постоянным током (DC) и переменным током (AC) выиграл именно последний.

Изменение напряжения в больших пределах для AC тока возможно с гораздо меньшими потерями энергии, а для передачи выработанной на электростанции энергии на большие расстояния напряжение всегда поднимается, поскольку это ведет к снижению передаваемого тока и, как следствие, к снижению тепловых потерь. После передачи энергии до пункта назначения напряжения еще раз меняется, на этот раз снижается, в трансформаторах.

В то же время, большинство небольших электросхем в технике и компьютерах, а также стандарт USB используют DC ток.

Помимо этого, БП работают постоянно после подключения к розетке, даже если не используются, именно поэтому они всегда теплые. Так что в плане энергоэффективности их использование мало оправдано.

Именно поэтому уже сейчас идут разговоры о том, что USB PD может стать основой для построения альтернативной системы энергообеспечения. Она не предназначена для замены обычных розеток, но может сосуществовать с ней и будет базироваться на «зеленой» энергии от солнечных элементов и ветро-генераторов.

Дело в том, что ток, полученный от таких источников энергии, является постоянным, и для его преобразования в AC необходим инвертор.

Однако зачем делать двойное преобразование (DC->AC->DC) с потерей энергии, если небольшая электроника и так использует DC ток? Лучше создать небольшую локальную более эффективную и независимую систему энергообеспечения на базе постоянного тока и USB PD.

Как будет выглядеть USB PD

Как будет выглядеть первая реализация USB PD, пока достоверно неизвестно, поэтому поговорим о том, каково видение этого стандарта разработчиками.

В идеале, порты USB PD со временем должны появиться на стенах, как и обычные розетки.

Там, где нет доступа к источникам альтернативной энергии, это будут простые преобразователи AC-DC тока, однако в новых домах с источниками «зеленой» энергии должна использоваться отдельная линия электропередач, напрямую подключенная к коллекторам.

На первый взгляд этот сюжет кажется немного фантастическим, однако если посмотреть в сторону автомобилестроителей, то можно заметить, что под влиянием современных веяний все меняется. Например, Hyundai в Корее уже отказалась от выпуска автомобилей с прикуривателем и заменила его на стандартный USB порт.

Физически порт не претерпит изменений, как собственно и разъем для подключения электроники. То есть чаще всего с одной стороны это будет обычный USB, а с другой — Micro USB.

Впрочем, толщина кабеля при этом может увеличиться. Для передачи 7.

5 Вт энергии подойдут любые USB-провода, а вот для получения или отдачи большего количества Ватт понадобится новый кабель, который с учетом возросших токов, скорее всего, станет толще.

Для передачи 100 Вт будут использоваться не стандартные для USB в текущем виде 5 вольт. Во-первых, 20 А (5В *20А = 100Вт) это довольно большие токи, во-вторых, те же ноутбуки используют другие значения напряжения, и, видимо, их пришлось бы переделывать под новый стандарт, а так в USB PD добавили стандартные значения напряжений(12В и 20В), которые будут задействоваться в высоких режимах.

USB PD будет совместим с предыдущими стандартами, USB 2.0 и 3.0, однако в отличие от них обзаведется такой возможностью, как передача энергии в любом направлении. То есть теперь для заряда телефона от ноутбука или наоборот, ноутбука от телефона, не придется переставлять шнур.

Подключенный к монитору, он одновременно заряжался от него и в то же время передавал в обратном направлении HD-видео по одному и тому же USB-проводу.

Не обойдут обновления и методы управления энергопотреблением. USB PD позволит куда точнее дозировать энергию для устройств, следя за тем, чтобы они тянули именно столько, сколько им требуется в данный момент. Например, жесткий диск во время простоя будет брать гораздо меньше энергии, чем во время обращения к файлам.

Резюме

Для тех, кто просмотрел материал по диагонали, еще раз выделим основные преимущества и особенности USB PD.

— В планах стандарта — стать второй розеткой в доме и заряжать/питать практически любую небольшую электронику вплоть до телевизоров.
— USB PD позволяет избавиться от громоздких блоков питания для телефонов, принтеров, роутеров, ноутбуков и т.д.

— Будет стандартизирован способ подключения устройств как к источникам энергии, так и к компьютеру, что позволит избавиться от множества проводов в доме и использовать для этих целей стандартный Micro USB.

А это значит, что при посещении других стран больше не придется думать о совместимости устройств с местными розетками.

— USB PD энергоэффективен и отлично сочетается с «зелеными» источниками энергии.

Источник: https://itc.ua/articles/usb-power-delivery-rozetka-budushhego/

Технологии PD (USB Power Delivery) и QC 3.0 (Quick Charge 3.0). Статьи компании «Компания МедиаМир (ИП Моисеев И.Ю )»

Технологии PD (USB Power Delivery) и QC 3.0 (Quick Charge 3.0)
Что это такое?

• Зарядное устройство предназначено для зарядки аккумуляторов Ваших телефонов, приемников и других гаджетов.
• В зависимости от выходного тока и напряжения время зарядки Вашего аккумулятора может значительно разниться.
• Если ваше устройство поддерживает 9В/2А, то заряжая от зарядки с максимальным током 1А, вы значительно увеличите время зарядки.

Важно!!! Время зарядки зависит не только от Зарядного Устройства, но и от кабеля, который используете.

Часто бывает, что ЗУ выдает 3А, а пропускная способность кабеля всего 0.5А.

Кроме того на время зарядки ЗНАЧИТЕЛЬНУЮ влияет наличие Систем быстрой зарядки PD (USB Power Delivery) и QC 3.0 (Quick Charge 3.0)

 Что это такое?

·         Систем быстрой зарядки QC 3.0 (Quick Charge 3.0) разработанная Qualcomm Technologies

1. Эта технология позволяет существенно ускорить время зарядки за счет увеличения силы тока и напряжения
2. зарядного устройства. Здесь применена новая технология INOV, которая позволяет подобрать оптимальное
3. напряжение в диапазоне 3,2-20 B с шагом 200 мВ для Вашего устройства.
4. И главным фактором здесь является не скорость зарядки, а эффективность.
5. Чтобы не вырабатывался ресурс аккумулятора, INOV постепенно понижает мощность тока и напряжения, и последние 20% зарядки занимают больше времени.

Причем, т.к. при избыточном токе его часть преобразуется в тепло,то эта технология защитит аккумулятор от перегрева и значительно увеличит время его службы.

Сравнения характеристик:

Версия Quick Charge	Максимальная мощность	Напряжение
1.0	10 Вт	5 B
2.0	18 Вт	5B/9B/12B/20B
3.0	18 Вт	3,2-20 В

За счет всех этих факторов время зарядки сокращается в 3 раза

·         PD — технология USB Power Delivery.

• Сейчас все чаще стали использоваться порты USB 3.0 и Thunderbolt (на технике Apple),
• которые умеют передавать до 10 Вт энергии.
• Также современные смартфоны и планшеты с разъемами Type-C которые воспринимают мощность до 15 Вт.
• Технология Power Delivery позволяет обеспечить передачу энергии до 100 Вт — этой энергии может
• хватить для любых гаджетов, включая смартфоны, планшеты, ноутбуки и компьютерную периферию (мониторы, принтеры).
• Это позволяет при помощи одного обычного USB-кабеля заряжать и подключать
• все электронные устройства от источника, которым может быть смартфон,ноутбук или внешний аккумулятор.

Преимущества стандарта USB Power Delivery 

1. Преимуществом Power Delivery является ее смарт-функция сопряжения с заряжаемым устройством,
2. когда гаджет контролирует насколько заполнена батарея заряжаемого аккумулятора.
3. Благодаря этому ЗУ подбирает оптимальный ток и напряжение в зависимости от процента заполнения батарей.
4. ПЕРЕЙТИ К ПОДБОРУ ЗАРЯДНЫХ УСТРОЙСТВ >>
5.  поделитесь в соцсетях 

Источник: https://mm61.ru/a220671-tehnologii-usb-power.html

USB Power Delivery — что это и как работает?

Впервые о USB Power Delivery заговорили в 2013 году. Многие ожидали, что данный стандарт скоро полностью перевернет мир смартфонов и других электронных гаджетов и бытовой техники.

Первый USB-порт был придуман еще в прошлом веке. Именно тогда было принято решение заменить большое количество портов, например, PS/2, LPT и другие, на один универсальный — Universal Serial Bus. В последующем появились USB 2.0 и USB 3.0 — их основным нововведением стала повышенная скорость передачи данных, которую удалось увеличить во много раз.

На данный момент одними из самых популярных и часто используемых портов стали USB 3.0 и Thunderbolt (на технике Apple), который умеет передавать до 10 Вт энергии. Также часто можно встретить смартфоны и планшеты с разъемами Type-C, которые обеспечивают скорость передачи энергии до 15 Вт.

Технология Power Delivery может обеспечить передачу энергии до 100 Вт — такого количества энергии может хватить для любых гаджетов, включая смартфоны, планшеты, ноутбуки и компьютерную периферию (мониторы, принтеры). Таким образом, при помощи одного обычного USB-кабеля появится возможность заряжать и подключать все электронные устройства от источника заряда, которым может выступить смартфон, ноутбук или внешний аккумулятор.

Преимущества стандарта USB Power Delivery

Использовать новую технологию можно для зарядки и подключения мобильных гаджетов, ноутбуков и мелкой бытовой техники, в том числе телевизоров. Стандарт USB PD энергоэффективен, сочетается с зелеными источниками энергии и может питаться от солнечных батарей и ветро-генераторов.

Еще одним преимуществом технологии является замена всех блоков питания, проводов и USB-кабелей на один универсальный microUSB, который подойдет практически ко всей технике. Отметим и другой несомненный плюс — простота в замене сломавшегося зарядного устройства.

Достаточно просто приобрести подходящий кабель. USB PD совместим с современными стандартами USB 2.0 и 3.0. Есть и еще одна интересная функция — возможность передачи энергии в любом направлении. Благодаря этому можно будет не только заряжать смартфон от ноутбука, но и наоборот.

С кабелем никаких действий делать не придется.

Перспективы Power Delivery

В идеале, порты с поддержкой Power Delivery могут появиться в каждом доме — на стенах, розетках и рабочих столах. Таким образом можно будет зарядить смартфон и другой гаджет, подключив кабель в специальный разъем без каких-либо дополнительных блоков питания. Сам кабель будет обычным — с одной стороны USB 3.0, с другой — microUSB или Type-C.

Гаджеты с Power Delivery

Одним из первых устройств с данным портом стал ноутбук, представленный в рамках выставки CES 2013. При помощи USB-кабеля он был подключен к монитору. В результате ноутбук одновременно заряжался от монитора и в то же время передавал в обратном направлении HD-видео — все это по одному USB-проводу.

В 2013 году повсеместное использование технологии USB PD прогнозировали в ближайшие несколько лет, но этого не произошло. На данный момент похвастаться наличием подобного порта на устройстве может минимальное количество компаний. В их число входит производитель из Купертино — компания Apple. В 2017 году она встроила поддержку Power Delivery во все основные продукты.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/59356d28e3cda85cf415711e/5afd5eb29b403c5bc1dd3d65