Что такое подача питания через USB? USB-PD и его типы. Объяснение
Доставка питания через USB (PD)— это технология, которая позволяет устройству сообщать о своих требованиях к питанию с помощью зарядного устройства и кабеля для обеспечения безопасной, быстрой и эффективной зарядки. Основное отличие здесь заключается в том, что он обеспечивает более высокие возможности передачи энергии по сравнению с обычными методами зарядки через USB. Более того,USB-PDтехнически можно запечь в любомUSB-Cпорт, если этого хочет производитель.
Даже фирменные стандарты зарядки от таких компаний, какOnePlus,Сяоми, иAppleне может конкурировать с абсолютной универсальностью USB-PD. При этом существуют уровни USB-PD, и не каждое устройство, поддерживающее его, поддерживает один и тот же тип подачи питания. Итак, давайте разберемся и посмотрим, как работает USB-PD.
Оглавление:
Как работает USB PD?
Если у вас новый смартфон, возможно, вы заметили, что он заряжается намного быстрее, чем старые модели. Скорее всего, это связано с USB-PD и его способностью настраивать выходное напряжение в отличие от устаревших протоколов.
Теперь вы, возможно, уже знаете оUSBэто наиболее распространенный тип протокола связи, но что касается мощности,USB-аккумулятор Зарядка, технология, предшествовавшая USB-PD, отставала от других стандартов. Кроме того, со временем нам потребовался способ заряжать наши устройства быстрее, безопаснее и эффективнее. Именно здесь в игру вступила USB Power Delivery.
Чтобы понять эту концепцию, сначала нужно знать, чтоВластьявляется.
Проще говоря,Сила Ток x подаваемое напряжение (P=IV)Таким образом, при использовании PD значения тока и напряжения корректируются для обеспечения требуемого количества. Эта «требуемая сумма»? определяется путем согласования подачи питания между зарядным устройством и устройством.
Зарядное устройство запустится, отправив на устройство сигнал малой мощности. Устройство ответит максимальной мощностью. Затем зарядное устройство отрегулирует выходное напряжение и ток в соответствии с требованиями устройства.
Это сделано для того, чтобы гарантировать, что процесс зарядки продолжается безопасно и нет никаких проблем с совместимостью.
По приблизительным оценкам, стоимость вашего телефона, вероятно, превышает как минимум15 Втесли он поддерживает какие-либо технологии быстрой зарядки. Зарядка аккумулятора через USB, с другой стороны, поддерживает, в лучшем случае, только5Ви0,9 А, что составляет примерно4,5 Втвласти.
По этой же причине обычно используется USB Type-C вместо Type-A или Micro USB, поскольку его мощность может достигать3А, с5Вили альтернативно можно использовать1,5 Ас тем же напряжением. С PD ваше устройство (если поддерживается) может работать до240 Вт!
Теперь, когда вы разобрались с тем, как работает USB-PD (?), прочтите нашу статью о том, как идентифицировать порты USB по их символам.
Роль USB Type-C в USB PD
USB PD и USB Type-C часто путают друг с другом или используют как синонимы, но на самом деле это две разные технологии. USB PD — это протокол, который позволяет устройствам согласовывать необходимое количество энергии, в то время как USBType-C — это просто стандарт разъемаиспользуется для облегчения USB-PD.
USB-тип-C | Unsplash
Таким образом, хотя USB PD использует USB Type-C,не все разъемы USB Type-C поддерживают USB PD. Это означает, что если вы хотите воспользоваться преимуществами быстрой зарядки, которую предлагает USB PD, вам необходимо убедиться, что ваше устройство и зарядное устройство поддерживают USB PD.
С другой стороны, USB Type-C имеетвозможность обратного заряда, что означает, что он может отправлять сигналы в обе стороны. Это делает его еще более практичным, поскольку вы можете использовать его для питания портативного твердотельного накопителя через телефон или даже заряжать телефон, подключив его к другому телефону. Однако здесь есть и другие предостережения, например, производитель блокирует определенные возможности USB-PD, поэтому ваш результат может отличаться.
Типы USB ПД
Стандарт USB-PD быстро развивался, обеспечивая быструю и эффективную зарядку устройств. Однако важно отметить, что не все устройства реализуют PD одинаково, поэтому за последние годы было введено несколько версий.
USB ПД 1.0изменил правила игры, поскольку он мог обеспечивать мощность до100 Вт (20 В при 5 А), что является значительным шагом вперед по сравнению с традиционными характеристиками питания USB. Уровень мощности определялся посредством процесса переговоров между устройством и зарядным устройством, а не привязывался к конкретным значениям напряжения и тока, как предполагалось ранее.
Достижения вUSB ПД 2.0и3.0в основном касались функций управления питанием. Они предоставили более подробную информацию о заряжаемом устройстве, например, сообщили, если температура батареи слишком высока или напряжение или ток превышают ожидаемые уровни. Эти усовершенствования в значительной степени способствовали повышению безопасности и эффективности зарядки.
| Особенность | USB ПД 1.0 | USB ПД 2.0 | USB ПД 3.0 | Устаревший USB |
|---|---|---|---|---|
| Максимальная мощность | 100 Вт | 100 Вт | 100 Вт | 2,5 Вт (USB 2.0), 4,5 Вт (USB 3.0) |
| Напряжение | 5В, 12В, 20В | 5В, 9В, 12В, 15В, 20В | 5В, 9В, 12В, 15В, 20В | 5 В |
| Текущий | 2 А, 3 А, 5 А | 3 А, 5 А, 10 А | 3 А, 5 А, 10 А | 500 мА |
| Программируемый источник питания (PPS) | Нет | Да | Да | Нет |
| Протокол зарядки аккумулятора | БК 1.2 | БК 1.2 | БК 1.2 | БК 1.2 |
| Дата выпуска | 2012 год | 2014 год | 2017 год | 1996 год |
| Разъемы | USB-А, USB-С | USB-А, USB-С | USB-C | USB-А, USB-Б |
Сравнение различных типов стандартов USB
Несмотря на это, эффективность этих доработок зависит от совместимости вашего устройства и зарядного устройства. Хотя верно, что все преимущества конкретной версии PD можно использовать только в том случае, если и устройство, и зарядное устройство поддерживают эту версию, USB PD разработан с учетомОбратная совместимостьв уме.
Это означает, что, например, устройство с PD 3.0 все еще можно заряжать с помощью зарядного устройства PD 2.0 или 1.0, хотя и без дополнительных функций управления питанием, представленных в более поздних версиях.
Программируемый источник питания USB (USB PPS)
Помните, как мы обсуждали, что USB PD использует набор определенных уровней напряжения? Традиционно они проводились на5В,9В,15 В, и20 В, что способствует распространению скорости зарядки, наблюдаемой в таких устройствах, как18 Втили30 Вт. Но что, если оптимальная скорость зарядки вашего устройства находится между ними, скажем?44 Вт?
Раньше при использовании USB PD 2.0 вы были ограничены фиксированными уровнями напряжения, а это означало, что ваше устройство мощностью 44 Вт могло заряжаться только с более низкой скоростью. Однако с появлениемПрограммируемый источник питания (PPS)представленный в USB PD 3.0, этот сценарий радикально изменился. PPS обеспечивает детальный контроль над напряжением и подачей тока, позволяя регулировать вплоть до20 мВи50 мАшаги соответственно. Такое точное управление означает, что зарядное устройство может точно поддерживать практически любую скорость зарядки в пределах возможностей устройства.
USB-вольтметр, показывающий протоколы зарядки, используемые этим зарядным устройством.
Широкое внедрение USB PD с PPS могло бы значительно упростить наши решения для зарядки. Основная цель USB PD — повысить эффективность зарядки при минимизации электронных отходов. Используя функцию PPS, одно зарядное устройство может оптимально питать широкий спектр устройств до их максимальных возможностей, уменьшая необходимость в нескольких зарядных устройствах для конкретных устройств.
Преимущества USB PD
Так что же делает USB PD гораздо лучшим выбором по сравнению с любым другим стандартом?
- Более высокие уровни мощности:USB-PD может доставлять до240 Втмощности, что позволяет эффективно заряжать даже энергоемкие устройства, такие как ноутбуки и игровые консоли.
- Гибкая регулировка мощности с помощью PPS:Функция программируемого источника питания (PPS) позволяет питанию устройствазапросить промежуточные напряжения от 15 В до максимально доступного фиксированного напряжениязарядного устройства. Такая гибкость гарантирует, что устройство получит необходимое напряжение для эффективной зарядки, одновременно увеличивая скорость зарядки и сводя к минимуму выделение тепла.
- Введение новых напряжений в USB PD 3.0:USB PD 3.0 добавляет новые фиксированные напряжения, такие как28В,36В, и48В, которые обеспечивают до140 Вт,180 Вт, и240 Втвласти соответственно. Хотя эти уровни неприменимы к мобильным устройствам, они подходят для устройств с высоким энергопотреблением.
- Двунаправленный поток мощности:USB PD поддерживает двунаправленное питание, что означает, что устройства могут как получать, так и обеспечивать питание. Эта возможность позволяет, например, ноутбуку заряжать смартфон через кабель USB Type-C от того же порта, от которого можно заряжать его самого.
- Интеллектуальное управление питанием:USB PD позволяет каждому устройству потреблять только ту мощность, которая ему необходима, оптимизируя энергопотребление и предотвращая потенциальное повреждение устройств.
- Широкий диапазон применения:USB PD не ограничивается устройствами высокой мощности. Он также может работать с устройствами с низким энергопотреблением, такими как гарнитуры. Ключевым преимуществом здесь является универсальность применения, исключающая необходимость использования отдельных зарядных устройств для каждого устройства, при условии, что они поддерживают USB PD. Это положительно влияет насредаи уменьшает ваш углеродный след.
Почему компании перестали использовать технологии сверхбыстрой зарядки
Телефонные компании постоянно расширяют пределы скорости зарядки своих устройств. Кажется, что раз в две недели на рынке появляется новый телефон, который обещает зарядиться с нуля до полной зарядки за считанные минуты.
Сяомивозглавляет эту атаку, хвастаясь67 Вти120 Втскорости зарядки своих устройств. Oppo, с другой стороны, расширяет границы возможного, предлагая возможности зарядки, превосходящие200 Вт. Хотя эти высокие скорости могут показаться преимуществом с точки зрения экономии времени, существует скрытый компромисс между сроком службы батареи и скоростью зарядки.
Исследования и практикапоказали, что зарядка на чрезвычайно высоких скоростях может со временем привести к более быстрому износу батареи. В результате многие компании нашли золотую середину вокруг50 Втотметка. Такая скорость зарядки достаточно быстрая, чтобы быстро зарядить устройство на весь день, но она также достаточно медленная, чтобы свести к минимуму долгосрочное повреждение аккумулятора.
Например, новыйНичего Телефон (2)имеет45 Втбыстрая зарядка, то же самое касаетсяSamsung Галактика С23 Ультра. Последняя серия iPhone 14 Pro может сделать доС другой стороны, 35 Вт, но Apple, как известно, никогда не выходила за рамки возможного в этом отношении.
Сходство в скорости зарядки
Как уже упоминалось ранее, задумывались ли вы когда-нибудь, почему скорость зарядки большинства смартфонов зависит от определенного приращения, например15 Вт,18 Вт,30 Вт, или45 Вт, а не случайно меняющиеся цифры, такие как17 Втили19 Вт? Эта закономерность в первую очередь связана с протоколом USB Power Delivery (USB PD), который работает на определенных уровнях мощности, определяемых определенными фиксированными напряжениями и токами.
Однако имейте в виду, что фактическая достижимая скорость зарядки ограничена конкретными уровнями мощности, поддерживаемыми как вашим устройством, так и зарядным устройством.
| Напряжение | Текущий | Власть |
|---|---|---|
| 5 В | 3 А | 15 Вт |
| 9 В | 2 А | 18 Вт |
| 12 В | 3 А | 36 Вт |
| 15 В | 3 А | 45 Вт |
| 20 В | 5 А | 100 Вт |
Конкретные номиналы, с которыми может работать USB PD 2.0
Воздействие на окружающую среду
На данный момент используются десятки различных стандартов USB-зарядки, каждый из которых имеет свой собственный разъем и протокол подачи питания. Такая фрагментация затрудняет использование потребителями различных устройств (например, вашегоСупер быстрая зарядка Samsungне будет работать с телефоном, поддерживающимOppo Super VOOC), а также это приводит к большому количеству электронных отходов. Просто взгляните на различия ниже:
Все различные стандарты зарядки |Цифровой гражданин
Теперь представьте, что вы могли бы сделать все это с помощьюодно зарядное устройство PD. Ведь он способен выдавать всевозможные приращения мощности, перечисленные в таблице.
USB PD также естьобратная совместимость со старыми стандартами USB, поэтому вы можете использовать его с устройствами, которые явно не поддерживают его. Подумайте, сколько ресурсов, электронных отходов и денег можно сэкономить, если у вас будет одно зарядное устройство для всех.
Больше зарядных устройств, больше электронного мусора | Unsplash
К сожалению,компании не готовы так легко отказываться от прибыли. Даже Apple, крупнейшая в мире компания, несколько лет назад убрала зарядное устройство из коробки iPhone, заявив, что она выступает за экологичность.
Однако,слухипредложить, чтобыайфон 15, который будет использоватьТип-С, будет работать только с собственными зарядными устройствами Apple, сертифицированными MFi (сделано для iPhone). Это приведет к увеличению количества электронных отходов и покажет плохую сторону такой умной маркетинговой тактики.
USB PD медленно, но верно внедряется более широким кругом производителей. Мы надеемся, что эта тенденция сохранится, и USB PD со временем станет отраслевым стандартом в ближайшие годы.
USB PD: часто задаваемые вопросы
Безопасна ли подача питания через USB?
Да, USB Power Delivery безопасен. Стандарт USB PD включает ряд функций безопасности для защиты устройств и пользователей от вреда. Зарядное устройство и устройство согласовывают количество передаваемой энергии, гарантируя, что устройство не получит слишком много энергии.
Как проверить, поддерживает ли мое зарядное устройство USB PD?
Ищите? PD? маркировка на зарядном устройстве. Если оно работает с вашим устройством должным образом, значит, и ваше устройство, и зарядное устройство поддерживают эту функцию.
USB PD PPS лучше, чем USB PD 2.0?
Да, PPS позволяет более точно контролировать напряжение. Это означает, что зарядное устройство может подавать именно то напряжение, которое необходимо устройству, что может привести к более быстрой зарядке и меньшему выделению тепла. Кроме того, он оснащен USB PD 3.0, что означает, что он может предоставлять дополнительную информацию о заряжаемом устройстве.
О Samsung A54 5G и зарядных устройствах Super Fast Charger
Разбив экран на своем смартфоне Samsung A32 5G, и пристально наблюдая за моим опытом использования Samsung A52s 5G, мой сын решил приобрести себе более новую модель Samsung A54 5G.
Когда коробка с новым смартфоном была доставлена, я услышал фразу:
Здесь больше нет разъема mini jack для наушников и в комплекте нет зарядки!
Когда я покупал свой A52s, он комплектовался недорогим зарядным устройством белого цвета, типа Fast Charging или иными словами 15Вт (точно такое же как и у Samsung A7 2017).
Так как A52s поддерживает зарядку Super Fast Charging 25Вт, осенью 2022 года, за $7,78 на aIiexpress (ccылка как всегда умерла ибо продавец исчез), я приобрел зарядное устройство EP-TA800 для Samsung Galaxy Note 10 5G, заявленное продавцом как оригинальное и совместимое с S10 Ultra, S20, S21, S22, Galaxy Note 20 и т.д.
Как выяснилось позже, данное зарядное устройство EP-TA800, супербыстро заряжает не только с заявленные продавцом модели, но и мой A52s, а вот новый A54, заряжает только в режиме Fast Charging.
Согласно надписям на корпусе, EP-TA800 должно поддерживать протоколы PDO (Power Delivery Original) 5V 3A или 9V 2.77A и PPS (Programmable Power Supply, также известный как Power Delivery 3.0) 3,3-5,9V 3A или 3,3-11V 2,25A.
Почему A54 не заряжается от этого зарядного устройства в режиме Super Fast Charging?
Тут все просто — это зарядное устройство подделка (фейк). Оно поддерживает протокол PDO 9V 2.77, но не поддерживает протокол PSS 11V 2,25A.
A52s поддерживает оба режима супербыстрой зарядки (PDO и PPS), а в A54 устаревший протокол PDO 9V 2.77A больше не поддерживается и супербыстрая зарядка идет исключительно по протоколу PSS 11V 2,25A. Если он не доступен, зарядка идет в режиме PDO 5V 3A 15W (Fast Charging)
То, что зарядное устройство фейк, доказывает его вес 45 грамм. Оригинал должен весить около 52 грамм.
Я решил заказать на Temu, еще одно зарядное устройство Super Fast Charging 25W, тоже заявленное как оригинал Samsung, немного удивившись цене со скидкой $4,88:
Когда оно попало ко мне в руки, я узнал, что новый фейк весит 44 грамма, почти как и старый 45 грамм.
Сравним визуально оригинал (слева, спасибо nk-pasha ), старый фейк (посредине) и новый фейк (справа):
Старый фейк сделан во Вьетнаме 08.04.2022, а новый 22.02.2023 одновременно в Китае и во Вьетнаме 🙂
ВАЖНО! У оригинала в тексте, указаны не только напряжения и сила тока, но и мощность в W.
По обратной стороне, видно отличие в пластике. У более качественного фейка он шершавый и похож на оригинал.
Оригинальный кабель идущий в комплекте с A54 изготовлен в Индии, у старого фейка во Вьетнаме, а нового в Китае:
Если пристально присмотреться, видно, что у оригинального кабеля и качественного фейка, часть защищающая кабель от повреждений при изгибании, состоит из пяти сегментов и имеет буквы, а у нового фейка сегментов только 4 и букв нет:
Новый более дешевый фейк, заряжает только в режиме Fast Charging или иными словами не умеет даже протокол PDO 9V 2.77A и выдает только 15 вместо 25Вт.
В моем случае все усугубилось еще и тем, что новый фейк зарядив смартфон на 72%, перегрелся, на долю секунды отключил зарядку смартфона и через несколько секунд включил снова. При этом корпус был горячим и издавал жужжащий звук 😉
Я решил его разобрать:
Как видим, устройство задумывалось ремонто-пригодным. Внутри корпуса салазки в которые вставляется плата. Вилка не припаяна проводами, а втыкается в специальные разъемы
Плата сделана добротно, на ней всего два чипа без маркировок (так производитель защищается от копирования платы конкурентами):
Под плату приклеена прокладка по всей видимости призванная глушить шум от жужжания трансформатора, а сверху на нее наклеен радиатор для рассеивания тепла и на него сверху, еще один маленький кусочек гасящего вибрацию материала.
Что же привело к выходу из строя это довольно добротно сделанное зарядное устройство? Судя по запаху, а также качеству изоляции (на фото она красного цвета), где-то прошивает обмотку трансформатора.
Новый китайский фейковый кабель поддерживает Super Fast Charging 25Вт как минимум в режиме PDO 9V 2.77A.
А как выглядит плата у оригинального зарядного устройства?
Как-то так, и сильно нагреваться оно не должно. Подробней ознакомиться как выглядит оригинал внутри, можно здесь.
На этом на сегодня все, надеюсь вам было также интересно как и мне. Деньги за новый фейк я вернул и заказал еще два фейка Super Fast Charger с aIiexpress и Temu, но в этот раз на 45Вт.
Всем мира, только качественных зарядных устройств и как всегда отличного настроения!
Pdo и pps что это
In the previous chapter, we talked about the control messages of the PD protocol layer. In this chapter, we mainly focus on data messages. I hope everyone can gain.
One, the basic structure of the data message
The figure above is the structure of the data message. It consists of a header+object (up to 7). The last chapter actually talked about this, and explained the header-related things. The VDM marked in red is also a data message, but this is a special data message called VDM, which is composed of the first message heder+VDMheader+object.
Data message header
The biggest difference between the header of the data message and the header of the control message is the number of objects. Those who have read the third chapter know that the bit14
12 field of the header indicates the number of items, then this 0 means the control message, this is not 0 Represents a data message. The other difference is in the bit4-0 field (message type) of the header. This field is separate. The control message has its own message type, so the data message also has its message type. The specific message types can be found in the PD3.0 standard document, which will not be repeated here. The following will introduce some common and important data message types.
Data message object
Master Hung made the structure diagram above. First, the data message includes PDO (power data object), RDO (request data object), and VDM (vendor define message). Data message types, of course, there are others, today this chapter will introduce these three items.
The first is PDO, PDO includes fixed (fixed voltage gear), pps (program power supply) programmable power supply, and there is a battery in the standard. Master Hung will not talk about it here, and interested students can check it out by themselves .
fixed power supply (5/9/12/15/20V)
The PDO of the fixed power supply type in the picture above was translated by the big brother himself. The difference in personal understanding may not be standard. The benevolent sees the benevolent, and the wise see the teacher Cang.
Two days ago, a classmate asked the big brother about the meaning of different data in each field. For example, what does it mean when the power type field is 2 in the figure above.
So Master Hung will give you some key points today.
1. Power source type field: here can only be 0, 0 means fixed power, 1 means battery, 2 means variable power, 3 means PPS
2. Peak current field: as the name implies, it means peak current, or overload capacity.
3. Voltage field: It is easy to understand here. It means voltage. If it is 60, then it is 100*50=5000 (mv), which means that this voltage is 5V.
4. The current field is the same as the voltage field.
The data format of the PPS power supply shown in the figure above. Half of them are reserved.
This is very easy to understand. First, the bit31
30 field is the power type field, which must be 11b, which is 3 in decimal.
The rest is literal, and the calculation method is the same as that of PDO voltage and current.
This is the PD’s PDO and PPS.
Today’s sharing is here. I hope you can help you. Those who find it helpful will pay attention, like, and comment. . . . Don’t prostitute for nothing.
QQ Seven One Seven Seven Two Zero Two One
QQ Seven One Seven Seven Two Zero Two One
Ликбез по Power Delivery: что стыдно не знать о стандарте быстрой зарядки
Когда энергия в аккумуляторе мобильного устройства стремительно заканчивается, быстрая зарядка становится настоящим подарком. Впрочем, разнообразие как проприетарных, так и лицензированных стандартов затрудняет определение того, какую именно скорость выйдет получить при использовании конкретных блока питания и кабеля. Конечно, можно ориентироваться только на комплектные аксессуары от производителя гаджета, но обойтись одной зарядкой сегодня — не самая простая задача. Выходом становится Power Delivery — актуальная официальная спецификация быстрой зарядки USB Promoters Group.
- В тему:Что такое GaN-зарядки и чем они отличаются от обычных адаптеров
Power Delivery (PD) — универсальная спецификация, разработанная как общий стандарт быстрой зарядки, который можно использовать с любыми гаджетами с поддержкой USB-интерфейса. PD существует с 2012 года — примерно с того же момента, когда представили порт USB-C. Новый стандарт зарядки стал заменой для спецификации USB Battery Charging (USB BC), которая дополняла базовые параметры питания USB-порта. На данный момент пользователям и производителям доступна уже третья редакция Power Delivery, которая заточена для эффективной быстрой зарядки.
Что нужно знать про зарядку гаджетов через порты USB
Современные порты USB-С поддерживают несколько стандартных спецификаций зарядки. Более того, производители могут комплектовать их дополнительными проприетарными возможностями.
Для начала важно отметить, что абсолютно все USB-порты поддерживают базовый уровень зарядки от 5 В и 500 мА до 5 В и 900 мА. Да, скорость наполнения энергией в данном случае будет крайне медленной, но это нужно для работы с устаревшими девайсами, а также маломощными гаджетами. Порты USB-С базово можно «разогнать» до 5 В и 1,5 А и даже 15 В и 3 А. Это намного быстрее, но всё ещё достаточно медленно, если говорить про стандарты быстрой зарядки в целом.
Стандарт Power Delivery отличается куда большей скоростью — он может работать даже с мощностью 100 Вт, чего уже будет более чем достаточно и для самых требовательных гаджетов вроде ноутбуков. Важным нюансом работы с PD является безопасность — когда гаджеты используют данный стандарт, они согласовывают необходимую мощность через USB-кабель. Спецификация поддерживает варианты зарядки с напряжением 5 В, 9 В, 15 В и 20 В, чтобы обеспечить мощность от 0,5 до 100 Вт. Новый стандарт программируемого источника питания USB Power Supply (USB PD PPS) также поддерживает определение напряжения, что нужно для более оптимальной зарядки. Если блок питания и гаджет не могут согласовать необходимую скорость зарядки, используется базовая.
💡 Мощность равна произведению напряжения и силы тока.
Сегодня Power Delivery используется для быстрой зарядки смартфонов, ноутбуков и других гаджетов. Google взял стандарт на вооружение для линейки Pixel, Samsung использует его для серии Galaxy S, а Apple — в iPhone и MacBook. Внушительное число других производителей добавляют работу с PD к своим проприетарным технологиям быстрой зарядки.
На данный момент есть три поколения стандарта Power Delivery
На данный момент стандарт Power Delivery находится уже в третьей редакции, которая характеризуется индивидуальным набором особенностей и возможностей. Впрочем, PD отличается обратной совместимостью, поэтому особенно переживать по поводу выбора не стоит.
Первая редакция Power Delivery была заметно более простой, чем современные. Она предлагала шесть фиксированных профилей питания для разных категорий гаджетов: 10 Вт (5 В, 2 А), 18 Вт (12 В, 1,5 А), 36 Вт (12 В, 3 А), 60 Вт (12 В, 5 А), 60 Вт (20 В, 3 А) и 100 Вт (20 В, 5 А). Такое разнообразие по мощности уже можно считать достаточным, но сегодня для огромного зоопарка из девайсов разных форматов требуется ещё большая гибкость.
Во второй и третьей редакциях Power Delivery от набора фиксированных профилей было решено отказаться. Конкретные значения по напряжению в них остаются, но сила тока может меняться в согласованном диапазоне. В итоге получается ещё более универсальный подход к зарядке абсолютно любых гаджетов. От второй третья редакция PD отличается контролем состояния аккумулятора, повышенной безопасностью и возможностью изменения напряжения по мере зарядки.
Подавляющее большинство современных устройств использует вторую и третью редакцию Power Delivery. Для смартфонов типичная мощность зарядки — 18 Вт, для ноутбуков — около 60 Вт. Впрочем, некоторые мобильные устройства всё же настроены на работу с большей скоростью — к примеру, VOOC Flash Charge уже поддерживает мощность свыше 100 Вт.
Как работает программируемый источник питания USB PD PPS
Вторая и третья редакции Power Delivery весьма технологичны, но всё ещё не в полной мере соответствуют требованиям гибкости для действительно быстрой зарядки. Её скорость крайне чувствительна к определённому напряжению, которое должно меняться по мере наполнения аккумулятора энергией. Варианты напряжения 5 В, 9 В, 15 В и 20 В из стандартной спецификации PD далеки от идеала для оптимальной быстрой зарядки.
Одной из особенностей третьей редакции Power Delivery, которую представили в 2018 году, стал программируемый источник питания USB PD PPS. Он отличается заметно большей гибкостью и предлагает шаг напряжения на уровне 20 мВ (0,02 В). Более того, в данном случае необходимое напряжение может быть не только согласовано, но и изменено прямо во время зарядки. Для быстрого наполнения устройства энергией это очень важно.
В первой половине 2021 года USB PD PPS — всё ещё диковинка. Его поддержка реализована всего в нескольких гаджетах и аксессуарах, и это создаёт трудности для потребителей. К примеру, для быстрой зарядки Samsung Galaxy S21 нужен блок питания именно с поддержкой USB PD PPS — только с ним смартфон сможет принимать 25 Вт. При использовании же традиционного стандарта Power Delivery гаджет сможет получить только 18 Вт.
Как быстро гаджеты заряжаются с помощью Power Delivery
Стандарт Power Delivery характеризуется внушительным спектром вариантов итоговой мощности. Более того, его поддерживает масса устройств, которые отличаются, в том числе, и по ёмкости аккумулятора. Поэтому дать чёткий ответ на вопрос подзаголовка достаточно сложно. Впрочем, обычно смартфоны используют мощность 18 Вт и полностью заряжаются примерно за час с лишним. Ноутбуки же с блоками питания на 60 Вт могут получить необходимый объём энергии приблизительно за час или два.
В отличие от ноутбуков, смартфоны, как правило, предпочитают более низкое напряжение (5 или 9 В) и высокую силу тока. К примеру, технология OnePlus даёт возможность разогнаться до 65 Вт при 10 В и 6,5 А, а 40 Вт от Huawei базируются на 10 В и 4 А. Это — проприетарные варианты. Тем не менее они показательны.
Ближайший вариант напряжения в PD — 9 В. При его использовании в рамках стандарта скорость зарядки теоретически может составлять 27 Вт. Но для работы со смартфонами Power Delivery обычно использует более низкую силу тока, которая не дотягивает до 3 А. Поэтому на выходе получается 18–20 Вт — это заметно меньше, чем у протоколов быстрой зарядки, разработанных отдельными производителями гаджетов.
Впрочем, у PD всё же есть перспективы в мире универсальных стандартов быстрой зарядки. При использовании PPS Samsung Galaxy S21 может заряжаться на скорости 25 Вт при напряжении 9,5 В. А в Galaxy Note 10 Plus компании удалось добиться быстрой зарядки с мощностью 45 Вт. Тем не менее нужно понимать, что реализацию настолько большой мощности в Samsung сочли слишком сложной с точки зрения работы аккумуляторов, поэтому кроме перспектив у Power Delivery также хватает и вопросов.
Power Delivery вряд ли будет конкурировать с проприетарными стандартами быстрой зарядки. В своих смартфонах OPPO тизерит поддержку 100 Вт, а Xiaomi уже реализовала 120 Вт. Без существенной переработки у PD нет шансов даже вместе с PPS. Впрочем, если объективно, сегодня даже 40 Вт уже более чем достаточно для действительно быстрой зарядки того же смартфона.
Кроме удобства Power Delivery играет на пользу и экологии
Конечно, высокая скорость зарядки является важной особенностью Power Delivery в целом и PPS в частности. Тем не менее куда важнее универсальность. PD был создан как единый стандарт для питания по USB широкого спектра гаджетов. Он нивелирует необходимость в проприетарных портах и особенных блоках питания.
Прежде всего, это крайне положительно сказывается на простоте подключения и зарядки. Но есть и вторая сторона медали — отсутствие необходимости оснащать каждое новое мобильное устройство отдельным блоком питания. Обилие старых кабелей и других аксессуаров для зарядки, которые остаются на свалках и не так просты в переработке, становится всё большей проблемой. Она также усугубляется ограниченностью драгоценных металлов и других элементов, которые используются на производстве. Power Delivery — это серьёзный ответ на сложный экологический вопрос.
Конечно, производители, которые убирают блоки питания из коробок своих устройств сегодня, пока не особенно радуют пользователей. Последние могут не обладать подходящими аксессуарами, поэтому должны приобретать их отдельно. Но в долгосрочной перспективе ситуация придёт в норму. Каждый из нас не будет заморачиваться, чем именно заряжать свои гаджеты, — по крайней мере, если Power Delivery станет единым решением, которое возьмут на вооружение абсолютно все.