Cos'é a Consegna de Potensa USB?

A consegna de potensa USB (USB PD) o l'é un protocòllo de carregamento ch'o negoçia o trasferimento de potensa tra di dispoxitivi pe mezo de unna connescion USB, con fornî da 5 watt à 240 watt. À differensa de pòrte USB standard limitæ à 5 vòlti, o USB PD o regola dinamicamente a tenscion tra 5V e 48V, permettendo à tutto, da-i smartphone a-i portatili d'erta potensa, de carricâse pe mezo de un scingolo tipo de cavo.

A magia derê a-o USB PD a l'avvëgne inte doe fase destaccæ che a ciù parte di utenti a no vedde mai.

Quande se inserisce un dispoxitivo inte un carregatô USB PD, i pin do Canâ de Configuraçion (CC) in sciô connettô USB-C comensan de botto unna conversaçion. Drento di millisecondi, o carregatô o l'annunçia quæ tenscioin e corrente o peu fornî, tanto che o seu dispoxitivo o responde con quello ch'o l'à de beseugno. Sta streita de man a deuvia o protocòllo Oggetti de fornitua de potensa (PDO)-in sostansa un menù d'opçioin de potensa che van da-i 5V de base fin a-a capaçitæ mascima do carregatô.

Dòppo ëse d'accòrdio in sce un contratto de potensa, l'elettriçitæ vea a passa pe-i pin VBUS. O vòstro dispoxitivo o monitora delongo o proçesso de carregamento e l'é chì che e cöse vëgnan intelligente: se a batteria do vòstro telefòno a s'ascada ò a razzonze çerti livelli durante a carrega da batteria à iòni de litio, o peu negoçiâ torna a-a meitæ da sescion, con domandâ ciù pöca potensa pe proteze e çellole. O carregatô o responde drento di microsecondi, con regolâ a seu produçion. Sto retro-e-avanti o va avanti pe tutta a sescion de carregamento.

O stepping de tenscion o fonçioña inte di incrementi fisci pe-o PD standard: 5V pe-i dispoxitivi de base, 9V pe tanti telefònni, 15V pe çerte tablet e 20V pe-i portatili. Ma di protocòlli ciù neuvi comme PPS e AVS-che esploremmo ciù avanti-caccian feua sta struttua reddena pe quarcösa de ben ben ciù flescibile.

USB Power Delivery

O USB PD o no l'é compario da-a neutte. A primma speçificaçion do 2012 a l'à limitou a potensa à 60 watt, cösa ch'a paiva revoluçionäia à quelli tempi. Do 2014, o USB PD 2.0 o l'à doggio quello à 100 watt, e in sciâ fin o l'à reiso viable pe-a carrega do portatile. Sta verscion a l’à introduto i profî de tenscion fissa (5V, 9V, 15V, 20V) che tanti dispoxitivi deuvian ancon ancheu.

O relascio do 2017 de USB PD 3.0 o l’à portou unn’alimentaçion programmabile, ch’a permette a-i dispoxitivi de domandâ quæ se segge tenscion tra 3.3V e 21V inte di incrementi piccin de 20mV. Dapeu, do 2021, o USB PD 3.1 o l'à azzonto a Gamma de Potensa Esteisa, con sponciâ o soffito à 240 watt pe mezo de neuve opçioin 28V, 36V e 48V. O MacBook Pro de 16 pollici de Apple o l'é vegnuo un di primmi dispoxitivi à sfrütâlo co-o seu requixito de carregamento de 140W.

Ciù de reçente, o USB PD 3.2 o l’é arrivou inte l’ötovie do 2024 con un mandato: tutti i dispoxitivi che domandan ciù de 27 watt devan oua sostegnî l’alimentaçion de tenscion regolabile (AVS) pe-a gamma de potensa standard. A serie iPhone 17 a l'é vegnua o primmo grande smartphone à implementâlo, con permette a seu carrega dinamica de 40W. In sciâ base di dæti di registri de certificaçion USB-IF, ciù de 15.000 dispoxitivi an reçevuo a certificaçion PD 3.2 tra l’ötovie do 2024 e o comenso do 2025.

A carrega de batterie à iòni de litio a domanda un contròllo preçiso de tenscion e corrente pe mascimizzâ tanto a lestixe comme a longevitæ. Unna tipica çellola de litio a fonçioña tra 3,0V quand’a l’é esauria e 4,2V quand’a l’é carregâ à reo, ma a ciù parte di dispoxitivi a deuvia ciù çellole in serie.

L'é chì che a flescibuilitæ do USB PD a vëgne fondamentâ. Sensa a regolaçion dinamica da tenscion, un carregatô o l'avieiva de beseugno de convertî 20V inte quæ se segge tenscion che o seu scistema de gestion da batteria o l'à de beseugno, con perde energia comme cado. Con PPS ò AVS, o carregatô o peu fornî quarcösa de ben ben ciù vexin a-a tenscion de destinaçion-prexempio, 11V incangio de 20V pe quella batteria do portatile-reduxendo e perdie de converscion da-o 15% pöcassæ a-o 3-5%.

L’algoritmo de carregamento de corrente/tenscion costante (CC/CV) che e çellole de litio an de beseugno o mappa a-a perfeçion e capaçitæ de PPS. Durante a fase de carrega spedia-inçiâ, o PPS o mantëgne unna corrente costante tanto che a tenscion a monta. Dòppo che a çellola a s’avvexiña a-i 4,2 V, o protocòllo o passa à unna tenscion costante tanto che a corrente a se deslenguâ. Çerti smartphone oua scompassan do tutto i seu regolatoî de tenscion interni, permettendo a-o carregatô PD d’alimentâ direttamente a batteria.

A gestion da temperatua durante a carrega da batteria à iòni de litio a s’avvantaggia ascì da-e capaçitæ de negoçiaçion do USB PD. Se un scistema de gestion da battëia o l’indica de çellole che razzonzan i 45 graddi, o peu domandâ de botto unna potensa ciù bassa, con prevëgnî i scenäi de fuga termica che afflittavan i vegi scistemi de carregamento spedio-.

Tanto l’alimentaçion programmabile comme l’alimentaçion de tenscion regolabile an l’obiettivo de megioâ a reisa da carrega, ma fonçioñan de mainea despægia e servan à de finalitæ despæge.

PPS o fonçioña in tempo reale-. O regola a tenscion inte di pasci de 20mV e a corrente inte di incrementi de 50mA, con tracciâ a tenscion da vòstra batteria tanto ch'a monta da-o veuo a-o pin. Un carregatô PPS o mantëgne unna communicaçion costante co-o seu dispoxitivo, con mette à gio a fornitua de potensa potençialmente çentanæa de vòtte inte unna sola sescion de carregamento. Sto fæto o ô rende ideale pe-e battëie di smartphone, che s’avvantaggian da-o correspondimento preçiso de tenscion inte tutta a curva de carrega. O PPS o l'arriva a-o mascimo à 100W e o fonçioña tra 5V e 21V.

AVS o piggia un critëio despægio. O regola a tenscion inte di pasci ciù grendi de 100mV e o se conçentra in sce unna negoçiaçion unna vòtta ò de vòtte ciufito che in sce un tracciamento continuo. Pensâghe comme à l’impostaçion de unna tenscion fissa megio ciufito che à modificâ delongo. AVS o sostëgne unna potensa ben ben ciù erta-fin à 240W-e o peu fonçionâ tra 9V e 48V. O scangio-? Controllo meno granulare.

Pe de raxoin prattiche, o PPS o l’arresta megio pe-a carrega do smartphone apreuvo a-a seu preçixon e a-o seu adattamento à tempo reale-. AVS o l'asbrilla pe portatili e monitoî ch'an beseugno de unn'erta potensa ma no an de beseugno de regolaçioin segondo-pe-segondo. À partî da-o 2025, pöcassæ o 65% di telefònni amiraggio Android o sostëgne o PPS, tanto che l'adoçion de AVS inti dispoxitivi de consummo a l'arresta ciù bassa do 5% segondo i dæti de verifica de ChargerLAB.

A confuxon a se moltiplica perché o PPS o l'é facoltäio, tanto che o AVS o l'é vegnuo obrigatöio into PD 3.2 pe-i dispoxitivi che domandan ciù de 27W. O vòstro carregatô o porrieiva sostegnî tutti doî, un ò nisciun-e de spesso no gh'é nisciuña etichettatua ciæa ch'a ve dixe quæ.

O USB PD o deuvia i Oggetti de Fornitua de Potensa pe communicâ de capaçitæ, ma a vea potensa fornia a depende da-a negoçiaçion tra tutte doe e bande.

Un carregatô de 100W o porrieiva reclammâ sëi PDO fisci:

5V @ 3A (15W)

9V @ 3A (27W)

15V @ 3A (45W)

20V @ 3A (60W)

20V @ 5A (100W)

In ciù potençialmente un APDO PPS ch'o l'öfre 5V-21V @ 5A.

O vòstro dispoxitivo o l'ammia sto menù e o çerne quello ch'o l'à de beseugno. Un disegno de telefòno 27W o domandieiva 9V @ 3A. Un portatile de 60W o domandava 20V @ 3A. Se tutti doî i dispoxitivi se carregan a-o mæximo tempo pe mezo de un carregatô con ciù pòrti-, l'alimentaçion a se dividde-de spesso de mainea dinamica, co-i dispoxitivi collegæ che negoçian torna tanto che se inserisce ò se desconnetta di atri.

L'é chì che e cöse peuan frustrâ i utenti. Ti inserisci o teu portatile de 100W inte un carregatô de 100W e ti te domandi perché o se carrega a-a lenta. A respòsta a porrieiva ëse che o vòstro portatile o l'à de beseugno de speçifiche combinaçioin de tenscion che no son inta lista PDO de quello carregatô, ò che o cavo o no sostëgne 5A, ch'o ô limita a-o mascimo de 60W. O portatile o cazze torna à quæ se segge profî ch'o fonçioña, de spesso sôo che 45W ò 60W.

I cavi marcæ E-resòlvan sto problema. Sti cavi contëgnan un chip (marcatô e-) ch’o l’identifica e seu capaçitæ durante a streita de man à l’incomenso. O carregatô o no fornià ciù de 60W sensa confermâ che o cavo o peu manezzâ 5A. Sta fonçion de seguessa a l'impedisce o surriscaldamento, ma o veu dî che o vòstro cavo generico USB-C de $5 o porrieiva ëse o collo de bottiglia, no o vòstro carregatô.

USB Power Delivery

Uña de caratteristiche ciù intelligente do USB PD a permette a-i dispoxitivi de cangiâ chi fornisce l'alimentaçion sensa desconnettise.

Figua ti unna staçion de docking ch'a l'alimenta o teu portatile tanto che travaggi. Quello dock o l'é a "fonte" e o vòstro portatile o l'é o "lavello". Se quarchedun o s'arremba in sciô còdo d'alimentaçion do dock, o USB tradiçionâ o l'arremba l'alimentaçion de botto-in potensa corrumpî i dæti in scê unitæ collegæ. O scangio de ròlle spedio (FRS) o l'indica a perdia de potensa e, drento de 150 microsecondi, o cangia i ròlli. O vòstro portatile o vëgne a vivagna, oua o l'alimenta o dock e i seu periferichi da-a seu mæxima batteria.

Sta capaçitæ bidireçionâ a se spanze a-o de là di scenäi d'emergensa. O peu carricâ o seu telefòno da-a batteria do seu portatile, anche tanto che o mæximo portatile o se carrega da un adattatô da miagia. E banche de potensa peuan tanto reçeive comme fornî l'alimentaçion pe mezo do mæximo pòrto USB-C. Çerte battëie pe e-bike oua deuvian o USB PD pe carricâ tanto che alimentan o telefòno e e luxe a-o mæximo tempo.

A streita de man FRS a l'avvëgne pe mezo di pin CC. Quande unna vivagna a perde de potensa, a tiâ a linia CC à massa pe 60-120 microsecondi – un segnâ delibeou, no un açidente. O lavandino, ch'o l'é de longo in monitoraggio, o piggia sto segnâ e o s'offrisce de botto de vegnî a neuva vivagna. L'intrego swap o se completa avanti che a tenscion VBUS a cazze a-o de sotta de 5V, con mantegnî l'alimentaçion ininterrotta pe-i dispoxitivi downstream.

O USB PD o comprende ciù seu de proteçion, ma l'ecoscistema o no l'é perfetto.

Ògni transaçion de PD a comprende a proteçion contra a sovracorrente. O carregatô o monitora quante corrente a passa effettivamente e o s'arresta s'o scompassa o limite negoçiou de ciù do 10%. A proteçion contra a sorvetenscion a fonçioña de mainea pægia-se o VBUS o monta de ciù do 10% in sciâ tenscion concordâ, tutti doî i dispoxitivi dovieivan desconnectâse.

A sensaçion da temperatua a l'avvëgne in scê doe estremitæ. I carregatoî contëgnan di termistoî che reduxan a potensa ò s'arrestan do tutto ciù in çimma di 85 graddi . I dispoxitivi monitoran ascì e temperatue da batteria e do çircuito de carregamento, e domandan unna potensa ciù bassa quande e cöse vëgnan tròppo cade.

O problema? No tutti i produti USB-C van apreuvo a-e speçificaçioin. Di test independenti de organizzaçioin comme a squaddra do Benson Leung an attrovou di cavi che s’attreuvan in scê seu capaçitæ, de rescistense pull-up mancante che dovieivan segnalâ di limiti de corrente e di carregatoî che forniscian de tenscioin instabile durante a negoçiaçion. Sti produti feua da-e speçifiche peuan dannezzâ i dispoxitivi ò, a-o manco, provocâ unna carrega lenta ò fallimenta.

A qualitæ di cavi a l'importa ciù de quello che a ciù parte da gente a se rende conto. Un studio pubricou do 2024 da-i Granite River Labs o l'à verificou 200 cavi USBC à caxo da-i mercoei in linia e o l'à attrovou che o 38% de speçificaçioin elettriche de base no an guägno. De quelli che sostëgnan 100W, o 12% o no poeiva mantegnî unna tenscion stabile sotta carrega piña, con provocâ de cazze de tenscion ch'an provocou di arresti de seguessa inti dispoxitivi attaccæ.

O numero de wattaggio in sce un carregatô o t'indica a seu capaçitæ mascima, no quello che o teu dispoxitivo o reçeivan. Un carregatô de 65W ch'o reclama "PD 3.0" o porrieiva fornî sôo che 45W a-o vòstro particolâ portatile se i profili de tenscion no son in linia con quello che o vòstro scistema de gestion da batteria o domanda.

Controllâ ste particolæ:

Lista de tenscioin: I boin carregatoî elencan ciæamente i seu PDO. Çerca "5V/3A, 9V/3A, 15V/3A, 20V/3,25A" ò quarcösa comme quello.

Sostëgno PPS: Se gh'é un telefòno Android, "PPS 5-21V @ 5A" o veu dî unna capaçitæ de carregamento spedio à reo.

AVS pe dispoxitivi d'erta-potensa: I dispoxitivi che domandan ciù de 27W da-a fin do 2024 dovieivan sostegnî AVS, donca çercæ "AVS 9-20V" inte speçifiche do carregatô.

Certificaçion: A certificaçion USB-IF (numero TID) a conferma che o carregatô o l'à passou o test de conformitæ.

Pe-i cavi, i segni contan. Un cavo con unna nominaçion "USB 2.0" o manezza solo che de speditesse de dæti fin à 480 Mbps, ma o peu ancon sostegnî a fornitua de potensa de 240W-i dæti e e nominaçioin de potensa son separæ. Çerca:

5Aò donca100W+marcaggio pe applicaçioin d'erta potensa-

Chip de marcatô E-neçessäio pe quarcösa de ciù de 60W

Certificaçion USB{0}}IF(sciben che questo o l'é ciù raro in scî cavi)

I carregatoî con ciù pòrti-introduxan da complescitæ. Un carregatô à doî pòrti- de 100W o porrieiva fornî 100W da un pòrto ò 65W + 30W quande tutti doî son attivi. I megio deuvian l'allocaçion dinamica de l'energia, con controllâ i dispoxitivi collegæ ògni pöchi segondi e redistribuî l'energia comme neçessäio. I modelli de budget addeuvian di schemi d'allocaçion fisci che a capaçitæ de spreco-un solo telefòno de 30W in sce un carregatô de 100W configurou pe unna divixon de 65W + 35W o l'ottëgneiva solo che 35W.

No. A negoçiaçion de potensa a l'assegua che i dispoxitivi reçevan solo quello che domandan. Un carregatô de 100W collegou à un telefòno ch'o sostëgne solo 18W o fornià exattamente 18W dòppo a trattativa. A capaçitæ in ciù a no l'é deuviâ.

No tutti i cavi USB-C sostëgnan correttamente a fornitua d’alimentaçion. I cavi devan ëse nominæ pe-e vòstre neçescitæ de potensa-60W e sotta travaggio co-i cavi standard, ma 100W e ciù in çimma domandan di cavi con unna nominaçion de 5A-con un chip e-marker. O deuvio de un cavo sottostimmou o limita a lestixe de carregamento ò o se rescäda in potensa.

Trei raxoin commun: o cavo o no l'é nominou pe unn'erta corrente, a batteria do vòstro dispoxitivo a l'é cada e a l'à unna speditessa de carregamento reduta pe seguessa, ò o carregatô o no sostëgne a tenscion speçifica che o vòstro dispoxitivo o domanda. Çerti dispoxitivi limitan ascì a lestixe de carregamento quande o schermo o l'é açeiso ò o dispoxitivo o l'é in deuvia.

USB-C o fa referensa a-a forma do connettô fixico-a spina picciña e reverscibile. USB PD o l'é o protocòllo de communicaçion ch'o permette a carrega spedia e a fornitua d'erta potensa pe mezo de quello connettô. O peu avei USB-C sensa PD, ma pe USB PD ghe veu un USB-C.

USB Power Delivery

USB PD o l'à promisso d'eliminâ o cassetto di carregatoî proprietäi, e o l'é consegnou in parte. Oua peuan carricâ di telefònni, tablet, portatili e tanti accessöi da-o mæximo carregatô-basta che capiscian i requixiti d'alimentaçion e o sostëgno a-o protocòllo.

Ma l’evoluçion da speçificaçion a l’à unna compatibilitæ frammentâ. PPS vs. AVS, SPR vs. EPR, o requixito obrigatöio de AVS dòppo 27W, e caratteristiche facoltäie che i produttoî implementan de mainea incoerente-ste chì crean de confuxon. Un dispoxitivo do 2020 o porrieiva no carricâse a-a spedia-con un carregatô do 2025 sciben che tutti doî revendican o sostëgno "USB PD 3.0".

O mandou de l’Union Europea ch’o domanda USB-C in sciâ ciù parte di dispoxitivi do 2024 o l’à accelerou l’adoçion, ma o l’à espòsto ascì ste carense de compatibilitæ. I gruppi de settoî oua inscistan pe di standard d'etichettatua ciù ciæi, ma da-o comenso do 2025 l'é ancon neçessäio controllâ o sostëgno de protocòllo speçifico ciufito che fiâse de affermaçioin generale de "carrega spedia".

Pe-i dispoxitivi con de battëie à iòni de litio, o PD USB o rappresenta un megioamento scignificativo de l’effiçensa in sciâ carrega à tenscion fissa-. A capaçitæ do protocòllo de mette in relaçion streitamente a tenscion da vivagna co-i requixiti da batteria a redue o cado de scarto e a permette unna carrega ciù spedia sensa surriscaldamento. Da maniman che l'adoçion de PPS a va avanti à cresce, sorviatutto inti dispoxitivi Android de gamma media che in passou se basavan in sce di standard proprietäi, s'avvexinemmo ciù a-a carrega spedia davei universale.

O cavo o l'arresta o ligamme debole. Fin à quande i chip de marcatoî e-no vëgnan obrigatöi pe tutti i cavi USB-C e unna megio autenticaçion a l’impedisce à di produti no conformi à -d’intrâ in sciô mercou, i utenti an da fâ attençion a-e speçificaçioin. A promissa de "un cavo pe tutto" a l'é vea, ma solo se quello cavo o soddisfa effettivamente i standard USB-IF. Controllâ e valutaçioin, çercâ a certificaçion e, quande se peu, deuviâ di cavi do mæximo produttô che i vòstri dispoxitivi à erta potensa.