Power Delivery a Quick Charge jsou standardy pro výměnu informací mezi nabíječkou (nabíječkou smartphonu, nabíječkou notebooku, powerbankou) a samotným zařízením. Zařízení, které přijímá energii, sdělí zařízení, které ji dodává, jaké napětí potřebuje k nabíjení.
Něco málo o tom, co to bylo Power Delivery a Quick Charge, když bylo vynalezeno první USB, mělo pouze čtyři piny a bylo navrženo pro přenos informací a napájení zařízení připojeného k USB. USB podporovalo v původní specifikaci proud 0,5 A a napětí 5 V; zátěž se začala zvyšovat až v následném proudu a mohli jste najít porty s proudem 1 A nebo dokonce 2 A.
Výrobci telefonů a počítačů však vylepšili vybavení a objevila se možnost rychlého nabíjení telefonu nebo notebooku. Ale 5V USB nemohlo zajistit rychlé nabíjení. Při nízkém napětí a velmi vysokém proudu by se porty z vysokého proudu roztavily.
Ukázalo se, že je nutné zvýšit nabíjecí napětí při menším proudu.
Vezměme si příklad rychlého nabíjení telefonu z 18W nabíječky. Při nabíjecím napětí 5 V by proud protékající vodičem činil 3,6 A. Pokud však váš telefon podporuje rychlé nabíjení na 12 V, proud by činil pouze 1,5 A. Proto se notebooky primárně nabíjejí napětím 20-48 V. Jak ale určit, při jakém napětí se má telefon nabíjet, zda 5 V, nebo 12 V? Zde jsou nové porty USB typu C a Lightning od společnosti Apple, které začaly podporovat přenos informací o napětí, které nabíječka potřebuje dodat. Tak vznikly standardy pro přenos energie do zařízení, Power Delivery a Quick Charge.
Dodávka energie vs. rychlé nabíjení
Power Delivery a Quick Charge se liší pouze komunikačním protokolem a nabíjecím algoritmem. Od verze Quick Charge 4 jsou kompatibilní s technologií Power Delivery.
Technologie Power Delivery je výsledkem vývoje organizace USB Implementers Forum, která vytváří standardy USB.
Rychlé nabíjení – vývoj společnosti Qualcomm
Na začátku roku 2010 se vývojem technologie pro rychlé nabíjení gadgetů zabývala nejen společnost Qualcomm, ale i další společnosti, které se snažily zaujmout v tomto segmentu vedoucí postavení. Existují i takové protokoly.
- MediaTek Pump Express
- Adaptivní rychlé nabíjení Samsung
- Oppo Super VOOC Flash Charge, známé také jako Dash Charge nebo Warp Charge u zařízení OnePlus a Dart Charge u zařízení Realme.
- Huawei SuperCharge
- Anker PowerIQ
- Rychlé nabíjení Google
- Motorola TurboPower
Tyto protokoly však nejsou příliš rozšířené. Nejpopulárnější byl Power Delivery, který podporuje mnoho zařízení, včetně některých zařízení Apple. Quick Charge se také používá především v některých zařízeních s procesory Qualcomm a v nabíječkách čínských výrobců. Kompatibilita s protokolem Power Delivery rozšířila používání rychlého nabíjení.
Jak funguje funkce Power Delivery a Quick Charge
Jak jsem již uvedl, zařízení přijímající napájení prostřednictvím protokolu PD nebo QC sdělí zařízení, které napájení poskytuje, jaké napětí je potřeba pro nabíjení. Nejnovější protokoly mají mnoho funkcí, včetně rychlého nabíjení a možnosti přizpůsobit nabíjecí algoritmus. Například pro prodloužení životnosti baterie se rychlé nabíjení provádí do 80 % kapacity baterie a standardní nabíjení se provádí po dosažení 80 %. Zařízení se nabíjí prostřednictvím vodičů určených k nabíjení; řídicí jednotka řídí nabíjecí napětí prostřednictvím samostatných signálních vodičů. Pokud se podíváte na specifikaci USB C, plnohodnotný kabel má poměrně složitou strukturu. Bohužel výrobci kabelů USB typu C šetří a vyrábějí kabely speciálně pro určité potřeby.
Které kabely podporují Power Delivery a Quick Charge
Měli byste vědět, že rychlé nabíjení podporují pouze kabely USB C na USB C, protože mají vodiče, které přenášejí řídicí signály. Řeknete si: „Ale já jsem viděl v prodeji kabely USB A na USB C, které podporují rychlé nabíjení.“ To je pravda.
To není pravda, jen někteří výrobci podvádějí a tvrdí, že prodávají kabely USB A s podporou QC. Takový kabel nepodporuje QC. Takové kabely jsou vyrobeny z vysoce kvalitního materiálu (mědi) a mají dostatečný průřez, aby přivedly proud z nabíječky do nabíjeného zařízení, a samotné zařízení bude odebírat tolik energie, kolik potřebuje. Pokud máte 18W nabíječku telefonu s rozhraním USB A, je standardně dimenzována na tři ampéry. Protože je váš smartphone vybaven funkcí rychlého nabíjení, může ve výchozím nastavení odebírat tři ampéry. To však v žádném případě neznamená podporu QC.
Napětí, proud a výkon podporované funkcemi Power Delivery a Quick Charge
Princip zvyšování výkonu u rychlonabíjecích zařízení je následující: proud je stejný, napětí je vyšší a přirozeně se zvyšuje nabíjecí výkon zařízení.
Podle standardu mají technologie Power Delivery a Quick Charge tyto specifikace.
Napětí (V) | Proud (A) | Jmenovitý výkon (W) | Typ kabelu |
+5 | 3.0 | 15 | Standardní Rozsah výkonu (SPR) |
+9 | 3.0 | 27 | Standardní Rozsah výkonu (SPR) |
+15 | 3.0 | 45 | Standardní Rozsah výkonu (SPR) |
+20 | 5.0 | 100 | Standardní Rozsah výkonu (SPR) |
+28 | 5.0 | 140 | Rozšířená stránka Rozsah výkonu (EPR) |
+36 | 5.0 | 180 | Rozšířená stránka Rozsah výkonu (EPR) |
+48 | 5.0 | 240 | Rozšířená stránka Rozsah výkonu (EPR) |
Čínští výrobci navíc přidali podporu 12V a 24V. Tato napětí nejsou žádaná pro nabíjení zařízení, ale pro napájení zařízení jako záloha nebo při absenci napájení ze sítě. Je vyžadováno pro napájení routerů a sledovacích kamer. Například powerbanky Baseus podporují 12V. K napájení směrovače slouží jedinečný kabel USB C na stejnosměrný proud. Kabel má vestavěný čip, který určuje napětí, které má powerbanka vyvést.
Standardní rozsah výkonu (SPR) vs. rozšířený rozsah výkonu (EPR)
Rozdíl mezi SPR a EPR je následující.
SPR používá k přenosu signálů vodič CC; když zdroj přijme signál, začne vysílat určité napětí. Během procesu nabíjení již není napětí regulováno.
EPR – vodič V CONN se používá k vysílání signálů do zdroje a zařízení spolu mohou během nabíjení komunikovat a měnit napětí v krocích po 0,1 V podle toho, jak se zařízení nabíjí.
Viděli jste tedy kabely USB C se 100W nebo 240W nabíjecí schopností. To je pravda; podle normy musí být takový kabel označen EPR, i když se to dodržuje jen někdy.