Power Delivery (PD) in Quick Charge (QC) sta standarda hitrega polnjenja, ki omogočata napravi, da zahteva potrebno napetost, polnilnik pa prilagodi svoje izhodne parametre. Posledično lahko en sam USB priključek zagotavlja več različnih napetostnih nivojev in seveda ustrezen tok za polnjenje.
Zgodnje različice USB so zagotavljale 5 V pri 0,5 A. V kasnejših različicah se je tok povečal na 1 A in 2 A; vendar je bila za večjo moč pri 5 V potrebna višja vrednost toka, kar je zahtevalo večji prerez vodnikov in debelejše polnilne kable. Seveda si nihče ni želel uporabljati kablov debeline prsta.
Hitro polnjenje rešuje to težavo z zvišanjem napetosti namesto toka. Za 18 W pri 5 V je potrebnih 3,6 A, medtem ko je pri 12 V dovolj le 1,5 A. To zmanjšuje potrebo po povečanju prereza vodnikov. Medtem ko telefoni običajno uporabljajo 5 V, prenosniki za polnjenje uporabljajo 20–48 V ter napajalnike z močjo 65 W ali več.
Standardi hitrega polnjenja
Power Delivery (PD) in Quick Charge (QC) se predvsem razlikujeta po komunikacijskih protokolih. Power Delivery je odprt standard, ki ga je razvil USB Implementers Forum, medtem ko je Quick Charge lastniška tehnologija podjetja Qualcomm. Od Quick Charge 4 naprej je bila dodana podpora za Power Delivery, kar je znatno izboljšalo združljivost med obema standardoma.
V začetku leta 2010 so številni proizvajalci uvedli lastne tehnologije hitrega polnjenja. Med njimi so bili MediaTek Pump Express, Samsung Adaptive Fast Charging, Oppo Super VOOC, Huawei SuperCharge, Anker PowerIQ, Google Fast Charging in Motorola TurboPower. Vendar večina teh rešitev ni dosegla široke uporabe.
Sčasoma je Power Delivery postal najbolj razširjen standard hitrega polnjenja, združljiv s širokim naborom naprav, vključno z izdelki Apple. Quick Charge pa je postal priljubljen pri napravah, ki temeljijo na procesorjih Qualcomm, in pri polnilnikih različnih proizvajalcev. Z dodatkom podpore za Power Delivery se je njegova vsestranskost še povečala.
Kako deluje polnjenje
Tako Power Delivery kot Quick Charge temeljita na komunikaciji med napravo in virom napajanja.
Ko je naprava priključena, se pred dovajanjem napetosti za polnjenje preko signalnih vodnikov prenese krmilni signal — preprosto povedano, naprava zahteva določeno napetost. Polnilnik ali prenosna baterija po prejemu informacij o zahtevanih parametrih zagotovi ustrezno napetost preko napajalnih vodnikov.
Za ta proces se običajno uporabljajo priključki USB Type-C. Polno funkcionalni kabli imajo kompleksno notranjo strukturo, ki omogoča izmenjavo podatkov in dogovarjanje o napajanju. Vendar vsi USB Type-C kabli niso enaki. Zaradi znižanja stroškov so številni kabli poenostavljeni, kar lahko omeji hitrost polnjenja.
Podprte napetosti za Power Delivery in Quick Charge
Hitro polnjenje povečuje izhodno moč z zvišanjem napetosti ob ohranjanju enake ravni enosmernega toka. Spodaj so navedene napetosti, ki jih podpirajo ti standardi.
| Napetost (V) | Tok (A) | Moč (W) | Tip kabla |
|---|---|---|---|
| 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) |
Kitajski proizvajalci so razširili območje podprtih napetosti z dodajanjem 12 V in 24 V izhodov, ki se uporabljajo predvsem za druge namene kot polnjenje. Na primer, prenosni polnilnik se lahko uporablja za napajanje usmerjevalnika ali nadzornih kamer. Nekateri prenosni polnilniki Baseus na primer podpirajo 12 V izhod. Takšne naprave pogosto uporabljajo posebne kable, kot so USB-C–DC kabli, opremljeni z vgrajenimi čipi za določanje potrebne izhodne napetosti.
Standardi prenosa podatkov med polnilnikom in napravo
Obstajata dva standarda za podatkovno komunikacijo med napravami: SRP in EPR.
SRP (Standard Power Range)
To je osnovni način. Komunikacija med napravo in polnilnikom poteka preko CC linije. Naprava določi zahtevano napetost, polnilnik pa jo zagotovi kot fiksno vrednost. Parametri se med polnjenjem ne spreminjajo.
EPR (Extended Power Range)
To je naprednejši način. Uporablja dodatno linijo VCONN, ki omogoča stalno izmenjavo podatkov med napravo in polnilnikom. Tako je mogoče napetost med polnjenjem natančno prilagajati v majhnih korakih.
Ta sistem je namenjen predvsem podaljšanju življenjske dobe baterije: do približno 70 % napolnjenosti naprava uporablja največjo moč, nato pa jo postopoma zmanjšuje proti polni napolnjenosti.
Kabli, zasnovani za 100 W in še posebej do 240 W, morajo podpirati standard EPR. Običajno imajo ustrezno oznako, čeprav v praksi to ni vedno tako.
