Δημιουργήστε έσοδα από τα ιστολόγια και τα gadget σας: Συμβουλές ειδικών SEO, μέσων κοινωνικής δικτύωσης και μάρκετινγκ συνεργατών

Τι είναι η παροχή ρεύματος USB; Όλα όσα πρέπει να ξέρετε

 Τι είναι η παροχή ρεύματος USB;  Όλα όσα πρέπει να ξέρετε

Οι τεχνολογικοί γίγαντες όπως η Apple και η Samsung έχουν σταματήσει να αποστέλλουν φορτιστές με τις συσκευές τους και σύμφωνα με την Apple, «Υπάρχουν πάνω από δύο δισεκατομμύρια προσαρμογείς της Apple στον κόσμο. Επομένως, αφαιρούμε αυτά τα αντικείμενα από το κουτί του iPhone για να μειώσουμε τις εκπομπές άνθρακα και να αποφύγουμε την εξόρυξη και τη χρήση πολύτιμων μετάλλων».

Κοιτάζοντας τη δήλωση της Apple, θα είχατε την εντύπωση ότι θα μπορούσατε να χρησιμοποιήσετε τους φορτιστές που διαθέτετε για να φορτίσετε τη συσκευή σας, αλλά υπάρχει ένα πρόβλημα.

Δεν μπορείτε να φορτίσετε γρήγορα τη συσκευή σας χρησιμοποιώντας οποιοδήποτε τροφοδοτικό. για να κάνετε το ίδιο, χρειάζεστε έναν ειδικό προσαρμογέα ρεύματος, ο οποίος υποστηρίζει μια τεχνολογία που ονομάζεται παροχή ρεύματος USB.

Τι είναι λοιπόν η παροχή ρεύματος USB και πώς φορτίζει γρήγορα τη συσκευή σας;

Σε αυτό το άρθρο θα εξετάσουμε την παροχή ρεύματος USB και θα σας βοηθήσουμε να κατανοήσετε γιατί χρειάζεστε διαφορετικό προσαρμογέα για να φορτίζετε τις συσκευές σας πιο γρήγορα.

Διαβάστε επίσης: Οδηγός αγοράς ηλεκτρικών οχημάτων: Όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε

Πριν από την κυκλοφορία του USB το 1996, οι χρήστες έπρεπε να χρησιμοποιήσουν διαφορετικές υποδοχές για να συνδέσουν τις οθόνες, τα πληκτρολόγια ή τις συσκευές κατάδειξης τους, οπότε αν θέλατε να συνδέσετε ένα πληκτρολόγιο στον υπολογιστή σας, χρειαζόσασταν μια υποδοχή PS/2.

Όχι μόνο αυτό, όταν συνδέατε μια συσκευή, έπρεπε να εγκαταστήσετε προγράμματα οδήγησης για συγκεκριμένες συσκευές και δεν ήταν αυτό. Αφού κάνατε τα πάντα, έπρεπε να επανεκκινήσετε τη συσκευή σας για να μπορέσει ο υπολογιστής σας να ανακαλύψει το περιφερειακό.

Με την εφεύρεση του USB, το μόνο που έπρεπε να κάνετε ήταν να συνδέσετε τη συσκευή και θα λειτουργούσε ως μαγικά.

Αν και το USB έλυνε πολλά προβλήματα, αναπτύχθηκε έχοντας κατά νου τη μεταφορά δεδομένων και τη συμβατότητα, και με την έλευση των φορητών υπολογιστών, αντιμετωπίσαμε ένα άλλο πρόβλημα, τη φόρτιση.

Κατηγορία USB Μέγιστη τάση (V) Μέγιστο ρεύμα (A) Ισχύς (W) Εκτιμώμενος χρόνος φόρτισης σε ώρες (μπαταρία 4000 mAh) Έτος κυκλοφορίας
USB 2.0 5 0,5 2.5 6.5 2000
USB 3.0 5 0,9 4.5 3.6 2008
Φόρτιση μπαταρίας USB 1.2 5 1.5 7.5 2 2010
USB Type C (Τρέχον @ 1,5A) 5 1.5 7.5 2 2014
USB Type C (Τρέχον @ 3A) 5 3 15 1 2014

Παλιότερα, οι μπαταρίες στα τηλέφωνα ήταν μικρότερες και η έξοδος του τηλεφώνου από τη θύρα USB (2,5 W) ήταν αρκετή για να φορτίσει την μπαταρία του τηλεφώνου.

Ανάγνωση:  Η μηχανή Nespresso δεν λειτουργεί: Γρήγορη επιδιόρθωση

Καθώς το μέγεθος των μπαταριών αυξανόταν, η ισχύς από το τροφοδοτικό δεν ήταν αρκετή για να φορτίσει τις μπαταρίες εγκαίρως.

Για να λυθεί αυτό το πρόβλημα, έπρεπε να εγχυθούν μεγαλύτερες ποσότητες ενέργειας στην μπαταρία, αλλά αυτή η λύση είχε πρόβλημα.

Η παροχή υψηλότερων ποσοτήτων ενέργειας σε μια μπαταρία ιόντων λιθίου προκάλεσε εσωτερική θέρμανση της μπαταρίας, υποβαθμίζοντας τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας του smartphone.

Επομένως, για να λύσουμε αυτό το πρόβλημα, χρειαζόμαστε έξυπνες μεθοδολογίες επικοινωνίας, ώστε να μπορούν να παρέχονται μεγαλύτερες ποσότητες ενέργειας στο πακέτο μπαταρίας χωρίς να υποβαθμίζεται η διάρκεια ζωής της μπαταρίας, και αυτό είναι η γρήγορη φόρτιση. Είναι ένα σύνολο πρωτοκόλλων επικοινωνίας μεταξύ του συστήματος διαχείρισης ενέργειας της μπαταρίας και του προσαρμογέα φόρτισης.

Χρησιμοποιώντας αυτά τα πρωτόκολλα επικοινωνίας, τόσο ο φορτιστής όσο και το smartphone μπορούν να επικοινωνούν μεταξύ τους. Αυτή η επικοινωνία βοηθά στη διατήρηση της μπαταρίας σε καλύτερη υγεία ενώ τη φορτίζει σε υψηλότερες ταχύτητες.

Διαβάστε επίσης: Αρκούν τα 64 GB για iPhone;

Τώρα που γνωρίζουμε τι είναι η γρήγορη φόρτιση, πρέπει να καταλάβουμε γιατί υπάρχουν τόσοι πολλοί διαφορετικοί τύποι πρωτοκόλλων γρήγορης φόρτισης.

Λοιπόν, όπως εξηγήσαμε νωρίτερα, η ισχύς που παρέχεται από τη θύρα USB σύμφωνα με το πρότυπο USB δεν ήταν αρκετή για γρήγορη φόρτιση.

Για να λύσουν αυτό το πρόβλημα, διάφοροι κατασκευαστές κινητών έφτιαξαν νεότερες τεχνολογίες όπως η προσαρμοζόμενη γρήγορη φόρτιση (Samsung), η γρήγορη φόρτιση (Qualcomm) και η φόρτιση Warp (Ένα συν). Αυτές οι τεχνολογίες αύξησαν τη μέγιστη τάση/ρεύμα σε σύγκριση με τις προδιαγραφές USB, επιτρέποντας στις συσκευές να φορτίζουν πιο γρήγορα.

Τεχνολογία Μέγιστη ισχύς (W)
Samsung Super γρήγορη φόρτιση 2.0 45
Turbo power 30 28.5
Oppo Super VOOC 50
Xiaomi Hypercharge 120
Huawei SuperCharge 44+
Qualcomm Γρήγορη φόρτιση 5 100+

Αν και αυτή η μέθοδος βοήθησε τους OEM να φορτίζουν τη συσκευή τους πιο γρήγορα, δημιούργησε αρκετά προβλήματα στον πελάτη. Το μεγαλύτερο είναι η αδυναμία γρήγορης φόρτισης μιας συσκευής εάν δεν ήταν διαθέσιμος ο κατάλληλος προσαρμογέας/καλώδιο γρήγορης φόρτισης.

Έτσι, εάν επρόκειτο να αγοράσετε μια συσκευή one plus, θα λάβατε έναν προσαρμογέα που υποστηρίζει τη φόρτιση στημόνι. Αυτό θα μπορούσε να φορτίσει γρήγορα τη συσκευή σας μέσα σε λίγα λεπτά, αλλά αν ξεχάσατε τον προσαρμογέα σας, η συσκευή σας θα φορτίσει με ταχύτητα που θα σας έκανε να θέλετε να τραβήξετε τα μαλλιά σας. Για να λύσουμε αυτό το πρόβλημα, έχουμε παροχή ρεύματος USB.

Ανάγνωση:  10 συμβουλές για το πώς να κάνετε πιο διασκεδαστική την αναζήτηση εργασίας

Διαβάστε επίσης: Το Chromebook δεν φορτίζεται: 6 Διορθώσεις

Η παροχή ρεύματος USB είναι ένα πρωτόκολλο γρήγορης φόρτισης που αναπτύχθηκε από την USB-IF. Καθώς αυτό το πρωτόκολλο αποτελεί μέρος του προτύπου USB, δεν είναι αποκλειστικό και μπορεί να χρησιμοποιηθεί από οποιονδήποτε κατασκευαστή OEM.

Τόσο το τροφοδοτικό όσο και το smartphone πρέπει να συμμορφώνονται με τις προδιαγραφές παροχής ρεύματος USB για να επωφεληθούν από το πρωτόκολλο.

Παρακάτω είναι η ποσότητα ισχύος που μπορεί να παραδοθεί χρησιμοποιώντας διαφορετικές παραλλαγές USB PD.

Κατηγορία USB Μέγιστη τάση (V) Μέγιστο ρεύμα (A) Ισχύς (W) Έτος κυκλοφορίας
USB PD 1.0 (υποδοχή Micro B) 20 3 60 2012
USB PD 1.0 (Τυπική υποδοχή A/B) 20 5 100 2012
USB PD 2.0 (υποδοχή τύπου C) 20 5 100 2014
Προγραμματιζόμενο τροφοδοτικό USB PD 3.0 (PPS) 20 5 100 2017
USB PD 3.1 48 5 240 2021

Για την παροχή ισχύος άνω των 60 W απαιτούνται ηλεκτρονικά σημειωμένα συγκροτήματα καλωδίων.

Όπως μπορείτε να δείτε, το πρότυπο USB PD παρέχει ισχύ έως και 240 W. Αυτή η τροφοδοσία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη φόρτιση πολλών συσκευών από έναν μόνο μετασχηματιστή ρεύματος και μπορεί ακόμη και να φορτίσει φορητούς υπολογιστές.

Λόγω της μη αποκλειστικής φύσης του USB PD, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη φόρτιση διαφορετικών συσκευών. Αυτή η προσέγγιση διευκολύνει τη ζωή του καταναλωτή και συμβάλλει στη μείωση των ηλεκτρονικών αποβλήτων, καθώς οι άνθρωποι δεν χρειάζεται να αγοράζουν νέους φορτιστές όταν αγοράζουν νέες συσκευές.

Εκτός από τα σημεία που αναφέρθηκαν παραπάνω, η παροχή ρεύματος USB μπορεί να χρησιμοποιηθεί παράλληλα με τον μηχανισμό μεταφοράς δεδομένων που προσφέρει η θύρα USB. Λόγω αυτού, η συσκευή σας μπορεί να φορτιστεί όταν συνδέεται σε εξωτερική οθόνη. Όχι μόνο αυτό, με το USB PD, είναι δυνατό να έχετε αμφίδρομη ροή ισχύος. Αυτό σημαίνει ότι μια συσκευή συμβατή με USB PD μπορεί να φορτίσει μια άλλη συσκευή εάν χρειάζεται.

Διαβάστε επίσης: Γιατί το laptop μου είναι συνδεδεμένο και δεν φορτίζει;

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η παροχή ρεύματος USB είναι ένας μηχανισμός επικοινωνίας και σε αυτήν την ενότητα θα προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί.

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η παροχή ρεύματος USB μπορεί να λειτουργήσει με υποδοχές τύπου USB A/B, αλλά θα δούμε πώς υλοποιείται αυτό το πρωτόκολλο μέσω υποδοχών USB τύπου C.

Προτού κατανοήσουμε την παροχή τροφοδοσίας USB, είναι σημαντικό να δούμε μια ειδική ακίδα στην υποδοχή τύπου C που ονομάζεται θύρα του καναλιού διαμόρφωσης, γνωστή και ως θύρα CC.

Ανάγνωση:  Τα 7 κορυφαία tablet στην Ινδία

Αυτή η θύρα είναι υπεύθυνη για τη δημιουργία επικοινωνιών μεταξύ του φορτιστή και της συσκευής φόρτισης που επιτρέπει τη γρήγορη φόρτιση

Μια σύντομη επισκόπηση του πρωτοκόλλου παροχής ισχύος δίνεται παρακάτω:

Αναγνώριση συσκευής: Όταν μια συσκευή είναι συνδεδεμένη σε έναν προσαρμογέα παραπόνων USB PD, ο προσαρμογέας στέλνει μια τάση 5v στη γραμμή Vbus. Μόλις συνδεθεί η συσκευή, δηλώνει τους ρόλους τροφοδοσίας στους οποίους θα λειτουργεί. Αυτοί οι ρόλοι μπορεί να είναι οι ακόλουθοι

  • Ισχύς διπλού ρόλου (DRP): Η συσκευή σύνδεσης είναι ικανή τόσο για λήψη όσο και για μετάδοση ενέργειας.
  • Δεδομένα διπλού ρόλου (DRD): Η συνδεδεμένη συσκευή μπορεί να λαμβάνει και να μεταδίδει δεδομένα.

Έναρξη επικοινωνίας: Η επικοινωνία μεταξύ του μετασχηματιστή ρεύματος και της συνδεδεμένης συσκευής ξεκινά πάνω από την ακίδα επικοινωνίας. Η επισκόπηση της επικοινωνίας έχει ως εξής

  • Το τροφοδοτικό στέλνει λεπτομέρειες σχετικά με τα διάφορα είδη τάσεων/ρεύματος που μπορεί να παρέχει
  • Η συνδεδεμένη συσκευή επιλέγει μια συγκεκριμένη λειτουργία τροφοδοσίας με βάση τις απαιτήσεις της.

Μετάδοση ισχύος: Ο προσαρμογέας ρεύματος μεταδίδει μια συγκεκριμένη τάση στη γραμμή τροφοδοσίας με βάση την επιλεγμένη λειτουργία τροφοδοσίας.

Τρέχουσα ρύθμιση: Η συνδεδεμένη συσκευή ελέγχει την ποσότητα του ρεύματος με βάση την κατάσταση φόρτισης της μπαταρίας.

Τώρα που γνωρίζουμε πώς λειτουργεί η παροχή τροφοδοσίας USB, μπορούμε να δούμε τα διαφορετικά επίπεδα ισχύος που μπορούν να μεταδοθούν χρησιμοποιώντας την παροχή ρεύματος USB.

Διαβάστε επίσης: Τι είναι η γρήγορη φόρτιση; Επεξηγήθηκαν 5 κοινές τεχνικές γρήγορης φόρτισης

Αν κοιτάξετε τα δεδομένα που δίνονται στις προηγούμενες ενότητες, θα καταλάβετε ότι το USB PD αυξάνει την ποσότητα της τάσης που αποστέλλεται στη συσκευή.

Αυτή η παροχή υψηλότερων τάσεων δεν ήταν διαθέσιμη στα παλαιότερα πρότυπα USB, καθώς η θύρα σχεδιάστηκε για τη μετάδοση δεδομένων. Αυτή η αύξηση στα επίπεδα τάσης επέτρεψε στις συσκευές να φορτίζουν πιο γρήγορα.

Τούτου λεχθέντος, διαφορετικές συσκευές απαιτούν διαφορετικά επίπεδα ισχύος και για αυτόν τον λόγο, το πρωτόκολλο παροχής ισχύος επιτρέπει στη συσκευή να επιλέξει την ποσότητα ενέργειας που χρειάζεται.

Παρακάτω δίνονται τα επίπεδα ισχύος για USB PD 1.0

Λειτουργία τροφοδοσίας Τάση (V) Τρέχον(Α) Ισχύς (W)
1 5 2 10
2 12 1.5 18
3 12 3 36
4 20 3 60
5 20 5 100

Στην περίπτωση παροχής ισχύος 1.0, έχουμε διαφορετικούς τρόπους λειτουργίας, αλλά τα επίπεδα ρεύματος και τάσης είναι σταθερά για μια συγκεκριμένη επιλογή. Λόγω αυτού, υπάρχει μεγάλη απώλεια ενέργειας στο IC διαχείρισης μπαταρίας καθώς πρέπει να μετατρέψει τις τάσεις/ρεύμα με βάση το πόσο φορτίζεται η μπαταρία.

Ανάγνωση:  Το Helldivers 2 θα έρθει ποτέ στο Xbox;
Λειτουργία τροφοδοσίας Τάση (V) Τρέχον(Α) Ισχύς (W)
1 5 0,1-3,0 10
2 9 1,67-3,0 15-27
3 15 1,8-3,0 27-45
4 20 2,25-3,0
ή
3,0-5,0
45-100

Το USB PD 2.0 ορίζει διαφορετικά επίπεδα ισχύος και επιτρέπει στη συσκευή φόρτισης να χειρίζεται την ποσότητα ρεύματος που χρειάζεται με βάση την κατάσταση της μπαταρίας. Αυτό μειώνει την κατανάλωση ρεύματος κατά τη φόρτιση, διατηρώντας το τηλέφωνο πιο δροσερό.

Αν και το USB PD 2.0 προσφέρει διαφορετικές διαμορφώσεις ρεύματος, το επίπεδο τάσης στο PD 2.0 εξακολουθεί να είναι σταθερό. Για να βελτιώσει αυτό το ελάττωμα, το USB-IF δημιούργησε ένα νέο πρότυπο USB PD 3.0 που υποστηρίζει Προγραμματιζόμενο Τροφοδοτικό (PPS).

Αυτό το νέο πρότυπο επιτρέπει στη συσκευή να ζητά τάση μεταξύ 3,3v και 21v σε αυξήσεις των 20 millivolt. Αυτό επιτρέπει στη συσκευή να ελέγχει τόσο την τάση όσο και το ρεύμα που χρησιμοποιείται για τη φόρτιση της μπαταρίας. Λόγω αυτού του κοκκώδους ελέγχου τόσο της τάσης όσο και του ρεύματος, η συσκευή δεν θερμαίνεται κατά τη γρήγορη φόρτιση.

Το πρότυπο USB PD 3.0 προσφέρει λεπτομερή έλεγχο στα επίπεδα τάσης, αλλά τα 100w μέγιστης ισχύος μπορεί να είναι λιγότερα για απαιτητικούς φορητούς υπολογιστές gaming. Για την επίλυση αυτού του προβλήματος κυκλοφόρησε το USB 3.1 και υποστήριζε ισχύ έως 240 W.

Λειτουργία τροφοδοσίας Τάση (V) Τρέχον(Α) Ισχύς (W)
1 5 0,1-3,0 10
2 9 1,67-3,0 15-27
3 15 1,8-3,0 27-45
4 20 2,25-3,0
ή
3,0-5,0
45-100
5 28 5 140
6 36 5 180
7 48 5 240

Διαβάστε επίσης: Είναι κακό να φορτίζετε το τηλέφωνό σας κατά τη διάρκεια της νύχτας; 5 τρόποι για να βελτιώσετε τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας

Το φόρουμ υλοποίησης USB θέλει να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο φορτίζουμε τα ηλεκτρονικά μας. Υποστηρίζοντας παροχή ισχύος έως και 240 watt, το πρότυπο USB PD μπορεί να φορτίσει οποιαδήποτε συσκευή έχετε.

Μόλις το USB PD εφαρμοστεί από πολλούς κατασκευαστές OEM, οι πελάτες δεν θα χρειάζεται πλέον να αγοράζουν ιδιόκτητους προσαρμογείς για τη γρήγορη φόρτιση των συσκευών τους.

Για να επιταχύνει τη διαδικασία, η Google δηλώνει τα εξής στην έκδοση CCD Android 7.0, «Συσκευές τύπου C ΣΥΝΙΣΤΟΥΝΤΑΙ ΑΝΕΠΙΦΥΛΑΚΤΑ να μην υποστηρίζουν ιδιόκτητες μεθόδους φόρτισης που τροποποιούν την τάση Vbus πέρα ​​από τα προεπιλεγμένα επίπεδα ή αλλάζουν ρόλους νεροχύτη/πηγή ως εκ τούτου ενδέχεται να οδηγήσουν σε διαλειτουργικότητα προβλήματα με τους φορτιστές ή τις συσκευές που υποστηρίζουν τις τυπικές μεθόδους USB Power Delivery. Αν και αυτό αποκαλείται «ΣΥΝΙΣΤΑ ΕΝΤΟΠΩΣ», σε μελλοντικές εκδόσεις Android ενδέχεται να ΑΠΑΙΤΟΥΜΕ όλες οι συσκευές τύπου C να υποστηρίζουν την πλήρη διαλειτουργικότητα με τυπικούς φορτιστές τύπου C».

Εξετάζοντας αυτή τη δήλωση, διάφοροι OEM όπως η One plus και η Qualcomm έχουν εφαρμόσει το USB PD μαζί με τις αποκλειστικές τεχνολογίες φόρτισης.

Το One plus, για παράδειγμα, προσφέρει γρήγορη φόρτιση 65 W με τον φορτιστή Warp, αλλά επιτρέπει επίσης στους χρήστες να φορτίζουν γρήγορα τις συσκευές τους έως και 45 W εάν διαθέτουν φορτιστή που υποστηρίζει παροχή ρεύματος USB.

Έτσι, αν το κοιτάξετε, με το USB PD, το φόρουμ υλοποίησης USB θέλει να απλοποιήσει τον τρόπο φόρτισης, ώστε να μην χρειάζεται να ανησυχούμε για τη μεταφορά πολλών φορτιστών κάθε φορά που φεύγουμε από το σπίτι.

Διαβάστε επίσης: Ασύρματη φόρτιση: Ναι ή όχι; Η ασύρματη φόρτιση είναι καλύτερη από την ενσύρματη;