Power Delivery (PD) та Quick Charge (QC) — це стандарти швидкого заряджання, які дозволяють пристрою запитувати необхідну напругу, а зарядному пристрою — налаштовувати свої вихідні параметри. У результаті один USB-порт може забезпечувати кілька рівнів напруги та, відповідно, струм для заряджання.
Ранні версії USB забезпечували 5 В при 0,5 А. У пізніших версіях струм було збільшено до 1 А та 2 А; однак для забезпечення більшої потужності при 5 В був потрібний вищий струм, що, своєю чергою, вимагало збільшення перерізу провідників і товщини зарядних кабелів. Звісно, ніхто не хотів користуватися кабелями завтовшки з палець.
Швидке заряджання вирішує цю проблему шляхом підвищення напруги замість збільшення струму. Для отримання 18 Вт при 5 В потрібно 3,6 А, тоді як при 12 В достатньо лише 1,5 А. Це зменшує необхідність збільшувати переріз провідників. Якщо смартфони зазвичай використовують 5 В, то ноутбуки для заряджання зазвичай використовують 20–48 В і блоки живлення потужністю 65 Вт або більше.
Стандарти швидкого заряджання
Power Delivery (PD) та Quick Charge (QC) відрізняються насамперед своїми протоколами зв’язку. Power Delivery є відкритим стандартом, розробленим USB Implementers Forum, тоді як Quick Charge — це пропрієтарна технологія, створена компанією Qualcomm. Починаючи з Quick Charge 4, було додано підтримку Power Delivery, що значно покращило сумісність між цими двома стандартами.
На початку 2010-х років багато виробників представили власні технології швидкого заряджання. Серед них були MediaTek Pump Express, Samsung Adaptive Fast Charging, Oppo Super VOOC, Huawei SuperCharge, Anker PowerIQ, Google Fast Charging та Motorola TurboPower. Однак більшість із цих рішень не отримали широкого поширення.
З часом Power Delivery став найбільш поширеним стандартом швидкого заряджання, сумісним із широким спектром пристроїв, включаючи продукцію Apple. Quick Charge, своєю чергою, здобув популярність у пристроях на базі процесорів Qualcomm і в зарядних пристроях різних виробників. Завдяки доданню підтримки Power Delivery його універсальність значно зросла.
Як працює заряджання
І Power Delivery, і Quick Charge базуються на взаємодії між пристроєм і джерелом живлення.
Коли пристрій підключається, перед подачею напруги для заряджання через сигнальні дроти передається керувальний сигнал — простіше кажучи, запитується певний рівень напруги. Зарядний пристрій або павербанк, отримавши інформацію про необхідні параметри, подає відповідну напругу через силові дроти.
Для цього процесу зазвичай використовуються роз’єми USB Type-C. Повнофункціональні кабелі мають складну внутрішню структуру, яка підтримує обмін даними та узгодження параметрів живлення. Однак не всі кабелі USB Type-C однакові. Для зниження вартості багато кабелів мають спрощену конструкцію, що може обмежувати швидкість заряджання.
Підтримувані напруги для Power Delivery та Quick Charge
Швидке заряджання збільшує вихідну потужність шляхом підвищення напруги при збереженні того самого рівня постійного струму. Значення напруги, які підтримуються цими стандартами, наведені нижче.
| Напруга (В) | Струм (А) | Потужність (Вт) | Тип кабелю |
|---|---|---|---|
| 5 В | 3,0 А | 15 Вт | Standard Power Range (SPR) |
| 9 В | 3,0 А | 27 Вт | Standard Power Range (SPR) |
| 15 В | 3,0 А | 45 Вт | Standard Power Range (SPR) |
| 20 В | 5,0 А | 100 Вт | Standard Power Range (SPR) |
| 28 В | 5,0 А | 140 Вт | Extended Power Range (EPR) |
| 36 В | 5,0 А | 180 Вт | Extended Power Range (EPR) |
| 48 В | 5,0 А | 240 Вт | Extended Power Range (EPR) |
Китайські виробники розширили діапазон підтримуваних напруг, додавши підтримку виходів 12 В і 24 В, які використовуються переважно не для заряджання. Наприклад, портативний зарядний пристрій можна використовувати для живлення маршрутизатора або камер відеоспостереження. Деякі портативні зарядні пристрої Baseus, наприклад, підтримують вихідну напругу 12 В. Такі пристрої часто використовують спеціальні кабелі, наприклад USB-C–DC, оснащені вбудованими мікросхемами для визначення необхідної вихідної напруги.
Стандарти передавання даних між зарядним пристроєм і пристроєм
Існує два стандарти обміну даними між пристроями: SRP та EPR.
SRP (Standard Power Range)
Це базовий режим. Зв’язок між пристроєм і зарядним пристроєм здійснюється через лінію CC. Пристрій вказує необхідну напругу, а зарядний пристрій подає її як фіксоване значення. Параметри під час заряджання не змінюються.
EPR (Extended Power Range)
Це більш просунутий режим. Він використовує додаткову лінію VCONN, яка дозволяє пристрою та зарядному пристрою постійно обмінюватися даними. Завдяки цьому напруга може регулюватися безпосередньо під час заряджання з високою точністю та малими кроками.
Цей механізм призначений насамперед для продовження терміну служби акумулятора: до 70% заряду пристрій споживає максимальну потужність, а потім поступово зменшує її в міру наближення до повного зарядження.
Кабелі, розраховані на 100 Вт і особливо на потужність до 240 Вт, повинні підтримувати стандарт EPR. Зазвичай вони мають відповідне маркування, хоча на практиці це трапляється не завжди.
