Power Delivery (PD) a Quick Charge (QC) sú štandardy rýchleho nabíjania, ktoré umožňujú zariadeniu požadovať potrebné napätie a nabíjačke upraviť svoje výstupné parametre. Výsledkom je, že jeden port USB môže poskytovať viacero úrovní napätia a samozrejme aj prúd na nabíjanie.
Prvé verzie USB poskytovali 5 V pri 0,5 A. V neskorších verziách sa prúd zvýšil na 1 A a 2 A; na zabezpečenie vyššieho výkonu pri 5 V bol však potrebný vyšší prúd, čo si vyžadovalo zväčšenie prierezu vodičov a hrubšie nabíjacie káble. Samozrejme, nikto nechcel používať káble hrubé ako prst.
Rýchle nabíjanie rieši tento problém zvýšením napätia namiesto prúdu. Na dosiahnutie 18 W pri 5 V je potrebných 3,6 A, zatiaľ čo pri 12 V stačí len 1,5 A. Tým sa znižuje potreba zväčšovania prierezu vodičov. Kým telefóny zvyčajne používajú 5 V, notebooky na nabíjanie spravidla využívajú 20–48 V a napájacie adaptéry s výkonom 65 W alebo viac.
Štandardy rýchleho nabíjania
Power Delivery (PD) a Quick Charge (QC) sa líšia najmä svojimi komunikačnými protokolmi. Power Delivery je otvorený štandard vyvinutý organizáciou USB Implementers Forum, zatiaľ čo Quick Charge je proprietárna technológia vytvorená spoločnosťou Qualcomm. Od verzie Quick Charge 4 bola pridaná podpora Power Delivery, čo výrazne zlepšilo kompatibilitu medzi týmito dvoma štandardmi.
Na začiatku 2010-tych rokov mnohí výrobcovia predstavili vlastné technológie rýchleho nabíjania. Patrili medzi ne MediaTek Pump Express, Samsung Adaptive Fast Charging, Oppo Super VOOC, Huawei SuperCharge, Anker PowerIQ, Google Fast Charging a Motorola TurboPower. Väčšina týchto riešení však nezískala široké rozšírenie.
Postupom času sa Power Delivery stal najrozšírenejším štandardom rýchleho nabíjania, kompatibilným so širokou škálou zariadení vrátane produktov Apple. Quick Charge si naopak získal popularitu v zariadeniach založených na procesoroch Qualcomm a v nabíjačkách rôznych výrobcov. Po pridaní podpory Power Delivery sa jeho univerzálnosť výrazne zvýšila.
Ako funguje nabíjanie
Power Delivery aj Quick Charge sú založené na komunikácii medzi zariadením a zdrojom napájania.
Keď je zariadenie pripojené, pred dodaním nabíjacieho napätia sa cez signálne vodiče prenesie riadiaci signál — jednoducho povedané, zariadenie si vyžiada konkrétnu úroveň napätia. Nabíjačka alebo powerbanka po prijatí informácií o požadovaných parametroch dodá príslušné napätie cez napájacie vodiče.
Na tento proces sa zvyčajne používajú konektory USB Type-C. Plnohodnotné káble majú zložitú vnútornú štruktúru, ktorá podporuje výmenu dát a vyjednávanie napájania. Nie všetky káble USB Type-C sú však rovnaké. Na zníženie nákladov sú mnohé káble zjednodušené, čo môže obmedziť rýchlosť nabíjania.
Podporované napätia pre Power Delivery a Quick Charge
Rýchle nabíjanie zvyšuje výstupný výkon zvýšením napätia pri zachovaní rovnakej úrovne jednosmerného prúdu. Hodnoty napätia podporované týmito štandardmi sú uvedené nižšie.
| Napätie (V) | Prúd (A) | Výkon (W) | Typ kábla |
|---|---|---|---|
| 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) |
Čínski výrobcovia rozšírili rozsah podporovaných napätí pridaním podpory pre výstupy 12 V a 24 V, ktoré sa používajú predovšetkým na iné účely než nabíjanie. Prenosná nabíjačka môže byť napríklad použitá na napájanie smerovača alebo bezpečnostných kamier. Niektoré prenosné nabíjačky Baseus napríklad podporujú 12 V výstup. Takéto zariadenia často používajú špeciálne káble, napríklad USB-C–DC káble, vybavené integrovanými čipmi na určenie požadovaného výstupného napätia.
Štandardy prenosu dát medzi nabíjačkou a zariadením
Existujú dva štandardy dátovej komunikácie medzi zariadeniami: SRP a EPR.
SRP (Standard Power Range)
Ide o základný režim. Komunikácia medzi zariadením a nabíjačkou prebieha cez linku CC. Zariadenie určí požadované napätie a nabíjačka ho dodá ako pevnú hodnotu. Parametre sa počas nabíjania nemenia.
EPR (Extended Power Range)
Ide o pokročilejší režim. Využíva dodatočnú linku VCONN, ktorá umožňuje zariadeniu a nabíjačke nepretržite si vymieňať údaje. Vďaka tomu je možné napätie počas nabíjania presne regulovať v malých krokoch.
Tento systém je navrhnutý predovšetkým na predĺženie životnosti batérie: do úrovne približne 70 % nabitia zariadenie odoberá maximálny výkon a následne ho postupne znižuje, keď sa blíži k plnému nabitiu.
Káble určené pre výkon 100 W a najmä až do 240 W musia podporovať štandard EPR. Zvyčajne sú príslušne označené, hoci v praxi to nie je vždy dodržané.
