¿Qué es la tecnología USB Power Delivery (PD)? Una explicación de USB-PD y sus tipos.

Suministro de energía USB (PD) Esta tecnología permite que el dispositivo se comunique con el cargador y el cable para determinar sus necesidades de energía, garantizando una carga segura, rápida y eficiente. La principal diferencia radica en que ofrece una mayor capacidad de transferencia de energía en comparación con los métodos de carga USB tradicionales. Además, se puede integrar. USB-PD Técnicamente, en cualquier puerto Cable Si el fabricante así lo desea.

Incluso los estándares de envío especiales de empresas como OnePlus وXiaomi وApple No puede competir con la universalidad del USB-PD. Sin embargo, existen diferentes niveles de USB-PD, y no todos los dispositivos compatibles admiten el mismo tipo de suministro de energía. Analicemos su funcionamiento.

¿Cómo funciona USB PD?

Si tienes un smartphone nuevo, probablemente hayas notado que se carga mucho más rápido que los modelos anteriores. Esto probablemente se deba al USB-PD y a su capacidad para configurar su propia salida de voltaje, a diferencia de los protocolos antiguos.

Quizás ya estés familiarizado con USB Es el tipo de protocolo de comunicación más común, pero en lo que respecta a la potencia, la tecnología Batería USB CargaEl anterior estándar USB-PD se quedó atrás. Con el paso del tiempo, también necesitábamos una forma de cargar nuestros dispositivos de forma más rápida, segura y eficiente. Ahí es donde entró en juego USB Power Delivery.

Para entender este concepto, primero es necesario saber qué es. energía.

En términos simples, La energía es Corriente × Voltaje de suministro (P=IV)Por lo tanto, con la descarga parcial (PD), los valores de corriente y voltaje se ajustan para proporcionar la cantidad requerida. Esta cantidad se determina negociando la alimentación entre el cargador y el dispositivo.

El cargador comienza enviando una señal de baja potencia al dispositivo. Este responde recibiendo energía a su máxima capacidad. A continuación, ajusta el voltaje y la corriente de salida según las necesidades del dispositivo.

Esto se hace para garantizar que el proceso de envío continúe de forma segura y evitar problemas de compatibilidad.

Para dar una estimación aproximada, es probable que su teléfono se cargue por más de 15 Watt Al menos si es compatible con cualquier tipo de tecnología de carga rápida. En cuanto a la carga de batería por USB, admite la máxima capacidad. 5 voltiosy0.9 amperiosLo cual es aproximadamente equivalente a 4.5 Watt De la energía.

Esta es también la razón por la que se usa comúnmente el USB Tipo-C en lugar del Tipo-A o Micro USB, ya que puede acceder 3 amperios, Con 5 voltiosAlternativamente, puede utilizar 1.5 amperios Con el mismo esfuerzo. Y con PD, tu dispositivo (si es compatible) puede alcanzar 240 Watt!

El papel del USB Tipo-C en USB PD

USB PD y USB Tipo-C a menudo se confunden o se usan indistintamente, pero en realidad son dos tecnologías diferentes. USB PD es un protocolo que permite a los dispositivos negociar la cantidad de energía que necesitan, mientras que... USB Tipo-C es simplemente un conector estándar. Se utiliza para facilitar USB-PD.

Por lo tanto, mientras que USB PD utiliza un puerto USB tipo C, No todos los conectores USB tipo C admiten USB PD.Esto significa que si desea aprovechar las velocidades de carga rápida que ofrece USB PD, deberá asegurarse de que tanto su dispositivo como su cargador sean compatibles con USB PD.

Por otro lado, el USB Tipo-C tiene las siguientes ventajasCapacidad de carga inversaEsto significa que puede enviar señales en ambas direcciones. Esto lo hace más práctico, ya que puedes usarlo para alimentar tu SSD portátil a través de tu teléfono o incluso cargarlo conectándolo a otro dispositivo. Sin embargo, existen otras limitaciones, como que los fabricantes restringen algunas funciones USB-PD, por lo que tu experiencia puede variar.

Tipos de USB PD

Como estándar, el USB-PD ha evolucionado rápidamente para permitir una carga rápida y eficiente de dispositivos. Sin embargo, es importante tener en cuenta que no todos los dispositivos implementan el PD de la misma manera, de ahí las numerosas revisiones realizadas a lo largo de los años.

كان USB PD 1.0 Un punto de inflexión en el que podría aportar hasta 100 Watt (20 voltios a 5 amperios)Este es un avance significativo en comparación con las especificaciones de alimentación USB tradicionales. Los niveles de potencia se determinan mediante un proceso de negociación entre el dispositivo y el cargador, y no están vinculados a valores fijos de voltaje y corriente, como se suponía anteriormente.

Los avances en USB PD 2.0y3.0 Se centra principalmente en las funciones de gestión de energía. Proporciona información más detallada sobre el dispositivo que se está cargando, como informar si la temperatura de la batería es demasiado alta o si el voltaje o la corriente superan los niveles esperados. Estas mejoras han contribuido significativamente a la seguridad y la eficiencia de la carga.

Sin embargo, la eficacia de estas revisiones depende de la compatibilidad del dispositivo y el cargador. Si bien es cierto que las ventajas de una revisión de PD específica solo se obtienen si tanto el dispositivo como el cargador son compatibles con dicha revisión, el USB PD se diseñó con esto en mente. Compatibilidad con versiones anteriores.

Esto significa que un dispositivo compatible con PD 3.0, por ejemplo, aún puede cargarse usando un cargador PD 2.0 o 1.0, aunque sin las funciones de administración de energía adicionales que se introdujeron en revisiones posteriores.

Fuente de alimentación programable USB (USB PPS)

¿Recuerdas que comentamos que el USB PD usa un conjunto de niveles de voltaje específicos? Tradicionalmente, estos niveles eran... 5V و9V و15V و20VEsto contribuye a las tasas de carga típicas que se observan en dispositivos como 18W أو 30W¿Pero qué pasa si la velocidad de carga óptima para su dispositivo está dentro de estos rangos, por ejemplo? 44W؟

Anteriormente, con USB PD 2.0, el voltaje estaba limitado a niveles fijos, lo que significaba que un dispositivo de 44 W solo podía cargarse a una velocidad menor. Sin embargo, con la llegada de... Fuente de alimentación programable (PPS) Este panorama cambió drásticamente con la introducción de USB PD 3.0. PPS permite un control preciso del voltaje y la corriente, lo que permite ajustes incluso en incrementos mínimos. 20mV و50mA De manera consistente, este control preciso significa que el cargador puede soportar con precisión casi cualquier velocidad de carga dentro de las capacidades del dispositivo.

La adopción generalizada de USB PD con PPS puede simplificar enormemente nuestras soluciones de carga. El objetivo principal de USB PD es mejorar la eficiencia de carga y reducir los residuos electrónicos. Al aprovechar PPS, un solo cargador puede alimentar una variedad de dispositivos a su máxima capacidad, minimizando la necesidad de varios cargadores específicos para cada dispositivo.

Beneficios de la USB PD

Entonces, ¿qué hace que USB PD sea una opción tan superior a cualquiera de los otros estándares?

1. Niveles de energía más altos: USB-PD puede proporcionar hasta 240 Watt Desde el punto de vista energético, permite la carga eficiente de dispositivos de alto consumo, como ordenadores portátiles y consolas de juegos.
2. Ajuste de potencia flexible con PPS: La función de fuente de alimentación programable (PPS) permite alimentar el dispositivo Solicitud de una tensión intermedia que va desde los 15 voltios hasta la tensión constante máxima disponible Desde el cargador. Esta flexibilidad garantiza que el dispositivo reciba el voltaje adecuado para una carga eficiente, a la vez que aumenta la velocidad de carga y reduce la generación de calor.
3. Introducción de nuevos voltajes eléctricos en USB PD 3.0: USB PD 3.0 agrega nuevos voltajes estables como 28 voltios، 36 voltios, و48 voltiosLo que proporciona hasta 140 Watt، 180 Watt, و240 Watt De energía, respectivamente. Si bien estos niveles no se aplican a dispositivos móviles, sí cubren las necesidades de dispositivos con alto consumo energético.
4. Flujo de energía bidireccional: USB PD admite flujo de energía bidireccional, lo que significa que los dispositivos pueden tanto recibir como suministrar energía. Esta capacidad permite, por ejemplo, que una laptop cargue un smartphone mediante un cable USB Tipo-C desde el mismo puerto desde el que se carga.
5. Gestión inteligente de la energía: USB PD permite que cada dispositivo consuma solo la energía que necesita, lo que mejora la utilización de la energía y evita posibles daños al dispositivo.
6. Amplia gama de aplicaciones: El USB PD no se limita a dispositivos de alta potencia. También es compatible con dispositivos de bajo consumo, como auriculares. Su principal ventaja es su aplicabilidad universal, que elimina la necesidad de cargadores separados para cada dispositivo, siempre que sea compatible con USB PD. Esto tiene un impacto positivo en El medio ambiente Reduce tu huella de carbono.

¿Por qué las empresas han dejado de buscar tecnologías de carga ultrarrápida?

Las compañías telefónicas están constantemente superando los límites de velocidad de carga de sus dispositivos. Parece que cada dos semanas sale al mercado un nuevo teléfono que promete cargarse completamente en tan solo unos minutos.

Adición Xiaomi Esta tendencia, donde se presume de velocidades de carga de 67 Watt و120 Watt Para sus dispositivos. Por otro lado, Oppo va más allá con capacidades de carga que superan 200 WattSi bien estas altas velocidades pueden parecer una ganancia en términos de eficiencia de tiempo, existe una compensación oculta entre la duración de la batería y la velocidad de carga.

La investigación y la experiencia práctica han demostrado que cargar a velocidades extremadamente altas puede provocar una degradación más rápida de la batería con el tiempo. Por ello, muchas empresas han llegado a un acuerdo sobre el margen de beneficio. 50 WattEsta velocidad de carga es lo suficientemente rápida como para alimentar el dispositivo durante un día completo a alta velocidad, pero también lo suficientemente lenta como para minimizar el daño a la batería a largo plazo.

Por ejemplo, las características del teléfono Nada de teléfono (2) Nuevo con capacidad de carga rápida. 45 Watt, lo mismo se aplica a Samsung Galaxy S23 UltraPor otro lado, la última serie iPhone 14 Pro podría llegar 35 WattPero Apple nunca se ha caracterizado por traspasar los límites en esta área, desde el principio.

Velocidades de carga similares

¿No te has preguntado alguna vez, como mencionamos anteriormente, por qué las velocidades de carga de la mayoría de los teléfonos inteligentes parecen seguir incrementos específicos, como 15 Watt، 18 Watt، 30 Watt, O 45 WattEn lugar de cambiar números aleatoriamente como 17 Watt O 19 WattEste patrón proviene principalmente del protocolo USB Power Delivery (USB PD), que opera con niveles de potencia específicos y está definido por ciertos voltajes y corrientes fijos.

Sin embargo, tenga en cuenta que la velocidad de carga real que se puede lograr está limitada por los niveles de potencia específicos admitidos tanto por su dispositivo como por su cargador.

impacto medioambiental

Actualmente, se utilizan decenas de estándares de carga USB diferentes, cada uno con su propio conector y protocolo de suministro de energía. Esta fragmentación dificulta su uso por parte de los consumidores con diferentes dispositivos (por ejemplo, un cargador). Carga súper rápida de Samsung Su teléfono no funcionará con un teléfono compatible. Super VOOC de OppoTambién genera una gran cantidad de residuos electrónicos. Observe las diferencias a continuación:

Ahora, imagina que pudieras hacer todo esto usando Un cargador PDDespués de todo, es capaz de proporcionar todos los tipos de aumentos de energía mencionados en la tabla.

USB PD también cuenta con Compatible con versiones USB anterioresPor lo tanto, puedes usarlo con dispositivos que no lo admiten explícitamente. Piensa en cuántos recursos, residuos electrónicos y dinero podrías ahorrar si tuvieras un solo cargador para todo.

debido a la mala suerte, Las empresas no están dispuestas a renunciar a sus beneficios tan fácilmente.Incluso Apple, la empresa más grande del mundo, retiró el cargador de la caja del iPhone hace años, alegando que apoya el respeto al medio ambiente.

Sin embargo, indica Rumores hasta iPhone 15¿Quién lo usará? Tipo CSolo funcionará con cargadores Apple certificados por MFi (Made for iPhone). Esto generará un excedente de residuos electrónicos y pondrá de manifiesto las desventajas de estas ingeniosas tácticas de marketing.

El USB PD está siendo adoptado de forma lenta pero constante por un mayor número de fabricantes. Esperamos que esta tendencia continúe y que el USB PD se convierta en el estándar de la industria en los próximos años.

Preguntas frecuentes sobre USB PD

¿Es seguro el USB Power Delivery?

Sí, la entrega de energía por USB es segura. El estándar USB PD incluye varias funciones de seguridad para proteger a los dispositivos y a los usuarios. El cargador y el dispositivo negocian la cantidad de energía que se entregará, lo que garantiza que el dispositivo no reciba una carga excesiva.

¿Cómo puedo verificar si mi cargador es compatible con USB PD?

Busca el símbolo "PD" en tu cargador. Si funciona correctamente con tu dispositivo, tanto el dispositivo como el cargador son compatibles con esta función.

¿Es USB PD PPS mejor que USB PD 2.0?

Sí, PPS permite un control de voltaje más preciso. Esto significa que el cargador puede suministrar el voltaje exacto que el dispositivo necesita, lo que puede resultar en una carga más rápida y una menor generación de calor. Además, incluye USB PD 3.0, lo que significa que puede proporcionar más información sobre el dispositivo que se está cargando.