Power Delivery (PD) и Quick Charge (QC) са стандарти за бързо зареждане, които позволяват на устройството да поиска необходимото напрежение, а зарядното устройство да коригира своите изходни параметри. В резултат на това един USB порт може да осигурява няколко нива на напрежение и, разбира се, ток за зареждане.
Ранните версии на USB осигуряваха 5 V при 0,5 A. В по-късните версии токът беше увеличен до 1 A и 2 A; въпреки това, за да се осигури по-висока мощност при 5 V, беше необходим по-голям ток, което от своя страна изискваше увеличаване на напречното сечение на проводниците и размера на кабелите за зареждане. Разбира се, никой не искаше да използва кабели с дебелината на пръст.
Бързото зареждане решава този проблем чрез увеличаване на напрежението вместо тока. За 18 W при 5 V са необходими 3,6 A, докато при 12 V са нужни само 1,5 A. Това намалява необходимостта от увеличаване на напречното сечение на проводниците. Докато телефоните обикновено използват 5 V, лаптопите обикновено използват 20–48 V за зареждане и захранващи адаптери с мощност 65 W или повече.
Стандарти за бързо зареждане
Power Delivery (PD) и Quick Charge (QC) се различават основно по своите комуникационни протоколи. Power Delivery е отворен стандарт, разработен от USB Implementers Forum, докато Quick Charge е собствена технология, създадена от Qualcomm. Започвайки от Quick Charge 4, беше добавена поддръжка за Power Delivery, което значително подобри съвместимостта между двата стандарта.
В началото на 2010-те години много производители въведоха свои собствени технологии за бързо зареждане. Сред тях бяха MediaTek Pump Express, Samsung Adaptive Fast Charging, Oppo Super VOOC, Huawei SuperCharge, Anker PowerIQ, Google Fast Charging и Motorola TurboPower. Въпреки това повечето от тези решения не постигнаха широко разпространение.
С течение на времето Power Delivery се превърна в най-широко поддържания стандарт за бързо зареждане, съвместим с широка гама устройства, включително продукти на Apple. Quick Charge от своя страна придоби популярност при устройства, базирани на процесори Qualcomm, както и при зарядни устройства от различни производители. С добавянето на поддръжка за Power Delivery неговата универсалност значително се увеличи.
Как работи зареждането
Както Power Delivery, така и Quick Charge разчитат на комуникация между устройството и източника на захранване.
Когато устройството бъде свързано, преди да се подаде напрежение за зареждане, по сигналните проводници се предава управляващ сигнал — казано по-просто, заявява се определено ниво на напрежение. Зарядното устройство или външната батерия, след като получи информация за необходимите параметри, подава съответното напрежение по захранващите проводници.
За този процес обикновено се използват USB Type-C конектори. Пълнофункционалните кабели имат сложна вътрешна структура, която поддържа обмен на данни и договаряне на захранването. Не всички USB Type-C кабели обаче са еднакви. За да се намалят разходите, много кабели са опростени, което може да ограничи скоростта на зареждане.
Поддържани напрежения за Power Delivery и Quick Charge
Бързото зареждане увеличава изходната мощност чрез повишаване на напрежението, като същевременно поддържа същото ниво на постоянен ток. Поддържаните от стандартите стойности на напрежението са посочени по-долу.
| Напрежение (V) | Ток (A) | Мощност (W) | Тип кабел |
|---|---|---|---|
| 5 V | 3,0 A | 15 W | Standard Power Range (SPR) |
| 9 V | 3,0 A | 27 W | Standard Power Range (SPR) |
| 15 V | 3,0 A | 45 W | Standard Power Range (SPR) |
| 20 V | 5,0 A | 100 W | Standard Power Range (SPR) |
| 28 V | 5,0 A | 140 W | Extended Power Range (EPR) |
| 36 V | 5,0 A | 180 W | Extended Power Range (EPR) |
| 48 V | 5,0 A | 240 W | Extended Power Range (EPR) |
Китайските производители разшириха диапазона на поддържаните напрежения, като добавиха поддръжка за изходи от 12 V и 24 V, които се използват главно за цели, различни от зареждане. Например преносимо зарядно устройство може да се използва за захранване на рутер или камери за видеонаблюдение. Някои преносими зарядни устройства Baseus например поддържат 12 V изход. Такива устройства често използват специални кабели, като USB-C–DC кабели, оборудвани с вградени чипове за определяне на необходимото изходно напрежение.
Стандарти за пренос на данни между зарядното устройство и устройството
Съществуват два стандарта за обмен на данни между устройствата: SRP и EPR.
SRP (Standard Power Range)
Това е основният режим. Комуникацията между устройството и зарядното устройство се осъществява чрез линията CC. Устройството посочва необходимото напрежение, а зарядното устройство го подава като фиксирана стойност. Параметрите не се променят по време на зареждане.
EPR (Extended Power Range)
Това е по-усъвършенстван режим. Той използва допълнителна линия VCONN, която позволява на устройството и зарядното устройство непрекъснато да обменят данни. Благодарение на това напрежението може да се регулира директно по време на зареждане с висока точност и на малки стъпки.
Това е предназначено основно за удължаване живота на батерията: до 70% заряд устройството консумира максимална мощност, като постепенно я намалява с приближаването към пълно зареждане.
Кабелите, предназначени за 100 W и особено до 240 W, трябва да поддържат стандарта EPR. Обикновено те имат съответната маркировка, въпреки че на практика това не винаги е така.
