Qu’est-ce que la technologie USB Power Delivery (PD) ? Explication de l’USB-PD et de ses types.

Alimentation USB (PD) Cette technologie permet à l'appareil de communiquer avec le chargeur et le câble afin de déterminer ses besoins en énergie, garantissant ainsi une charge sûre, rapide et efficace. Sa principale différence réside dans sa capacité de transfert d'énergie supérieure aux méthodes de charge USB traditionnelles. De plus, elle peut être intégrée. PD USB Techniquement, dans n'importe quel port USB-C Si le fabricant le souhaite.

Même les normes d'expédition spéciales des entreprises telles que OnePlus وXiaomi وApple Il ne peut rivaliser avec l'universalité de l'USB-PD. Cependant, l'USB-PD comporte différents niveaux, et tous les appareils compatibles ne prennent pas en charge le même type d'alimentation. Alors, analysons tout cela en détail pour comprendre son fonctionnement.

Comment fonctionne l'USB PD ?

Si vous possédez un smartphone récent, vous avez probablement remarqué qu'il se recharge beaucoup plus rapidement que les anciens modèles. Cela est probablement dû à la technologie USB-PD et à sa capacité à configurer sa propre tension de sortie, contrairement aux protocoles plus anciens.

Vous connaissez peut-être déjà USB Il s'agit du type de protocole de communication le plus courant, mais en ce qui concerne la puissance, la technologie Batterie USB ChargeLa norme USB-PD précédente était dépassée par les autres. Avec le temps, nous avons également eu besoin d'un moyen de recharger nos appareils plus rapidement, plus sûrement et plus efficacement. C'est là qu'est apparue la norme USB Power Delivery.

Pour comprendre ce concept, il faut d'abord savoir ce que c'est. الطاقة.

En termes simples, L'énergie est Courant × Tension d'alimentation (P=IV)Ainsi, grâce à la décharge partielle (PD), les valeurs de courant et de tension sont ajustées pour fournir la quantité requise. Cette « quantité requise » est déterminée par la négociation de l'alimentation électrique entre le chargeur et l'appareil.

Le chargeur commence par envoyer un signal de faible puissance à l'appareil. Ce dernier répond en recevant la puissance maximale. Le chargeur ajuste ensuite sa tension et son courant de sortie en fonction des besoins de l'appareil.

Ceci permet de garantir la sécurité du processus d'expédition et d'éviter tout problème de compatibilité.

Pour donner une estimation approximative, votre téléphone vous coûtera probablement plus de 15 Watt Au moins s'il prend en charge une technologie de charge rapide. Concernant la charge de la batterie par USB, il supporte une capacité maximale. 5 volts et 0.9 ampèresCe qui est approximativement équivalent à 4.5 Watt À partir de l'énergie.

C’est aussi pourquoi l’USB Type-C est couramment utilisé à la place de l’USB Type-A ou Micro USB, car il peut accéder 3 ampèresAvec 5 voltsIl peut également utiliser 1.5 ampères Avec le même effort. Et grâce à PD, votre appareil (s'il est compatible) peut atteindre 240 Watt!

Le rôle de l'USB Type-C dans l'USB PD

Les technologies USB PD et USB Type-C sont souvent confondues ou utilisées indifféremment, mais il s'agit en réalité de deux technologies différentes. L'USB PD est un protocole qui permet aux appareils de négocier la quantité d'énergie dont ils ont besoin, tandis que l'USB Type-C est un protocole qui permet aux périphériques de gérer eux-mêmes leur consommation électrique. L'USB Type-C est simplement une norme de connecteur. Il sert à faciliter l'utilisation de l'USB-PD.

Par conséquent, bien que l'USB PD utilise un port USB Type-C, Tous les connecteurs USB Type-C ne prennent pas en charge la norme USB PD.Cela signifie que si vous souhaitez profiter des vitesses de charge rapide offertes par l'USB PD, vous devrez vous assurer que votre appareil et votre chargeur sont compatibles avec l'USB PD.

En revanche, l'USB Type-C présente les avantages suivantscapacité de charge inverséeCela signifie qu'il peut transmettre des signaux dans les deux sens. C'est plus pratique, car vous pouvez l'utiliser pour alimenter votre SSD portable via votre téléphone, ou même recharger votre téléphone en le connectant à un autre appareil. Cependant, il existe d'autres limitations, notamment des restrictions imposées par les fabricants sur certaines fonctionnalités USB-PD ; votre expérience peut donc varier.

Types USB PD

La norme USB-PD a rapidement évolué pour permettre une charge rapide et efficace des appareils. Cependant, il est important de noter que tous les appareils n'implémentent pas la PD de la même manière, d'où les nombreuses révisions apportées au fil des ans.

كان USB PD 1.0 Un tournant où il pourrait fournir jusqu'à 100 Watt (20 volts à 5 ampères)Il s'agit d'une avancée significative par rapport aux spécifications d'alimentation USB traditionnelles. Les niveaux de puissance sont déterminés par un processus de négociation entre l'appareil et le chargeur, et ne sont plus liés à des valeurs fixes de tension et de courant comme on le supposait auparavant.

Les développements dans USB PD 2.0 et 3.0 Elle repose principalement sur des fonctionnalités de gestion de l'alimentation. Elle fournit des informations plus détaillées sur l'appareil en charge, par exemple en signalant une température de batterie trop élevée ou un dépassement des niveaux de tension ou de courant prévus. Ces améliorations ont considérablement contribué à la sécurité et à l'efficacité de la charge.

Toutefois, l'efficacité de ces améliorations dépend de la compatibilité de votre appareil et de votre chargeur. S'il est vrai que les avantages d'une version PD particulière ne peuvent être pleinement exploités que si l'appareil et le chargeur la prennent en charge, la norme USB PD a été conçue en tenant compte de cette exigence. Compatibilité ascendante.

Cela signifie qu'un appareil compatible avec la norme PD 3.0, par exemple, peut toujours être chargé à l'aide d'un chargeur PD 2.0 ou 1.0, même s'il ne bénéficiera pas des fonctionnalités supplémentaires de gestion de l'alimentation introduites dans les versions ultérieures.

Alimentation programmable USB (USB PPS)

Vous souvenez-vous de notre discussion sur le fait que l'USB PD utilise des niveaux de tension spécifiques ? Traditionnellement, ces niveaux étaient de 5V و9V و15V و20VCela contribue aux vitesses de charge typiques observées dans des appareils tels que 18W ou 30WMais que se passe-t-il si la vitesse de charge optimale de votre appareil se situe dans ces plages, par exemple ? 44W؟

Auparavant, avec l'USB PD 2.0, vous étiez limité à des niveaux de tension fixes, ce qui signifiait que votre appareil de 44 W ne pouvait se charger qu'à une vitesse réduite. Cependant, avec l'avènement de Alimentation programmable (PPS) Ce scénario a radicalement changé avec l'introduction de l'USB PD 3.0. Le PPS permet un contrôle précis de la tension et du courant, autorisant des ajustements jusqu'aux plus petits incréments. 20mV و50mA Ce contrôle précis permet, de manière constante, que le chargeur prenne en charge avec précision presque toutes les vitesses de charge compatibles avec l'appareil.

L'adoption généralisée de l'USB PD avec PPS peut grandement simplifier nos solutions de charge. L'objectif principal de l'USB PD est d'améliorer l'efficacité de la charge tout en réduisant les déchets électroniques. Grâce au PPS, un seul chargeur peut idéalement alimenter plusieurs appareils à pleine capacité, minimisant ainsi le besoin de chargeurs spécifiques à chaque appareil.

Avantages de l'USB PD

Alors, qu'est-ce qui fait de l'USB PD une option bien supérieure à toutes les autres normes ?

1. Niveaux d'énergie plus élevés : L'USB-PD peut fournir jusqu'à 240 Watt À partir d'énergie, permettant une charge efficace des appareils à forte consommation, tels que les ordinateurs portables et les consoles de jeux.
2. Réglage flexible de la puissance avec PPS : La fonction d'alimentation programmable (PPS) permet d'alimenter l'appareil. Demande d'une tension intermédiaire comprise entre 15 volts et la tension constante maximale disponible Du chargeur. Cette flexibilité garantit que l'appareil reçoit la tension appropriée pour une charge efficace, tout en augmentant la vitesse de charge et en réduisant la production de chaleur.
3. Introduction de nouvelles tensions électriques dans l'USB PD 3.0 : L'USB PD 3.0 ajoute de nouvelles tensions stables telles que 28 volts، 36 volts, et48 voltsQui offre jusqu'à 140 Watt، 180 Watt, et240 Watt En termes d'énergie, respectivement. Bien que ces niveaux ne s'appliquent pas aux appareils mobiles, ils répondent aux besoins des appareils à forte consommation énergétique.
4. Flux d'énergie bidirectionnel : L'USB PD prend en charge l'alimentation bidirectionnelle, ce qui signifie que les appareils peuvent à la fois recevoir et fournir de l'énergie. Cette fonctionnalité permet, par exemple, à un ordinateur portable de recharger un smartphone via un câble USB Type-C à partir du même port utilisé pour la recharge.
5. Gestion intelligente de l'énergie : L'USB PD permet à chaque périphérique de ne consommer que l'énergie dont il a besoin, améliorant ainsi l'utilisation de l'énergie et prévenant les dommages potentiels aux appareils.
6. Large gamme d'applications : La norme USB PD ne se limite pas aux appareils à forte consommation. Elle est également compatible avec les appareils à faible consommation, comme les casques audio. Son principal avantage réside dans son applicabilité universelle, qui élimine le besoin de chargeurs séparés pour chaque appareil, à condition que celui-ci prenne en charge l'USB PD. Cela a un impact positif sur البيئة Cela réduit votre empreinte carbone.

Pourquoi les entreprises ont-elles cessé de développer des technologies de charge ultra-rapide ?

Les fabricants de téléphones repoussent sans cesse les limites de la vitesse de charge de leurs appareils. Il semble que toutes les deux semaines, un nouveau téléphone arrive sur le marché, promettant une charge complète en quelques minutes seulement.

Garniture Xiaomi Cette tendance, qui se vante de vitesses de charge de 67 Watt و120 Watt Pour ses appareils. D'autre part, Oppo repousse encore plus loin les limites avec des capacités de charge qui dépassent 200 WattBien que ces vitesses élevées puissent sembler un gain en termes de gain de temps, il existe un compromis caché entre la durée de vie de la batterie et la vitesse de charge.

Les recherches et l'expérience pratique ont démontré que la recharge à très haute vitesse peut entraîner une dégradation plus rapide de la batterie au fil du temps. Par conséquent, de nombreuses entreprises ont trouvé un compromis concernant leur marge bénéficiaire. 50 WattCette vitesse de charge est suffisamment rapide pour alimenter l'appareil pendant une journée entière à pleine puissance, mais aussi suffisamment lente pour minimiser les dommages à long terme à la batterie.

Par exemple, les fonctionnalités du téléphone Rien Téléphone (2) Nouveau avec capacité de charge rapide 45 WattIl en va de même pour Samsung Galaxy S23 UltraEn revanche, la dernière série iPhone 14 Pro pourrait atteindre 35 WattMais Apple n'a jamais été réputée pour repousser les limites dans ce domaine.

Vitesses de charge similaires

Ne vous êtes-vous jamais demandé, comme nous l'avons mentionné précédemment, pourquoi les vitesses de charge de la plupart des smartphones semblent suivre des paliers spécifiques, tels que… 15 Watt، 18 Watt، 30 Watt, Ou 45 WattAu lieu de changer aléatoirement des nombres tels que 17 Watt ou 19 WattCe modèle découle principalement du protocole USB Power Delivery (USB PD), qui fonctionne à des niveaux de puissance spécifiques et est défini par certaines tensions et certains courants fixes.

Toutefois, gardez à l'esprit que la vitesse de charge réelle qui peut être atteinte est limitée par les niveaux de puissance spécifiques pris en charge par votre appareil et votre chargeur.

impact environnemental

Actuellement, des dizaines de normes de charge USB différentes sont utilisées, chacune avec son propre connecteur et protocole d'alimentation. Cette fragmentation complique leur utilisation par les consommateurs avec différents appareils (par exemple, un chargeur). Samsung Super Fast Charge Votre téléphone ne fonctionnera pas avec un téléphone compatible. Super VOOC d'OppoCela génère également beaucoup de déchets électroniques. Jugez-en par vous-même en comparant les différences ci-dessous :

Imaginez maintenant que vous puissiez faire tout cela en utilisant Un chargeur PDAprès tout, il est capable de fournir tous les types de regains d'énergie mentionnés dans le tableau.

L'USB PD offre également les fonctionnalités suivantes : Compatible avec les anciennes versions USBVous pouvez donc l'utiliser avec des appareils qui ne le prennent pas explicitement en charge. Imaginez les économies de ressources, de déchets électroniques et d'argent que vous pourriez réaliser avec un seul chargeur pour tous vos appareils.

Malheureusement, Les entreprises ne sont pas prêtes à renoncer aussi facilement à leurs profits.Même Apple, la plus grande entreprise du monde, a retiré le chargeur de la boîte de l'iPhone il y a des années, affirmant que cela favorisait le respect de l'environnement.

Cependant, cela indique Rumeurs Ça iPhone 15Qui utilisera Type-CIl ne fonctionnera qu'avec les chargeurs Apple certifiés MFi (Made for iPhone). Cela engendrera un surplus de déchets électroniques et mettra en lumière les inconvénients de telles stratégies marketing ingénieuses.

La norme USB PD est progressivement adoptée par un nombre croissant de fabricants. Nous espérons que cette tendance se poursuivra et que l'USB PD deviendra la norme industrielle dans les années à venir.

Questions fréquentes sur l'USB PD

L'alimentation USB est-elle sûre ?

Oui, l'alimentation USB est sûre. La norme USB PD intègre plusieurs dispositifs de sécurité pour protéger les appareils et les utilisateurs. Le chargeur et l'appareil négocient la quantité d'énergie à fournir, évitant ainsi toute surtension.

Comment puis-je vérifier si mon chargeur prend en charge la norme USB PD ?

Recherchez le symbole « PD » sur votre chargeur. S’il fonctionne correctement avec votre appareil, alors votre appareil et votre chargeur sont tous deux compatibles avec cette fonctionnalité.

La norme USB PD PPS est-elle meilleure que la norme USB PD 2.0 ?

Oui, la norme PPS permet un contrôle plus précis de la tension. Le chargeur peut ainsi fournir la tension exacte nécessaire à l'appareil, ce qui peut potentiellement accélérer la charge et réduire la production de chaleur. De plus, grâce à la norme USB PD 3.0, il peut fournir davantage d'informations sur l'appareil en charge.