Power Delivery (PD) ve Quick Charge (QC), bir cihazın ihtiyaç duyduğu voltajı talep etmesine ve şarj cihazının çıkış parametrelerini buna göre ayarlamasına olanak tanıyan hızlı şarj standartlarıdır. Sonuç olarak, tek bir USB bağlantı noktası birden fazla voltaj seviyesi ve elbette şarj için gerekli akımı sağlayabilir.
USB’nin ilk sürümleri 0,5 A akımda 5 V sağlıyordu. Daha sonraki sürümlerde akım 1 A ve 2 A seviyelerine çıkarıldı; ancak 5 V’ta daha yüksek güç sağlamak için daha yüksek akım gerekiyordu. Bu da iletken kesitinin ve şarj kablolarının kalınlığının artırılmasını zorunlu kılıyordu. Elbette kimse parmak kalınlığında kablolar kullanmak istemiyordu.
Hızlı şarj, akımı artırmak yerine voltajı yükselterek bu sorunu çözer. Örneğin, 5 V’ta 18 W elde etmek için 3,6 A gerekirken, 12 V’ta yalnızca 1,5 A yeterlidir. Bu, iletken kesitinin büyütülmesi ihtiyacını azaltır. Telefonlar genellikle 5 V kullanırken, dizüstü bilgisayarlar şarj için genellikle 20–48 V ve 65 W veya daha yüksek güç değerine sahip adaptörler kullanır.
Hızlı şarj standartları
Power Delivery (PD) ve Quick Charge (QC) temel olarak iletişim protokolleri açısından farklılık gösterir. Power Delivery, USB Implementers Forum tarafından geliştirilen açık bir standarttır; Quick Charge ise Qualcomm tarafından geliştirilen tescilli bir teknolojidir. Quick Charge 4 ile birlikte Power Delivery desteği eklenmiş ve bu da iki standart arasındaki uyumluluğu önemli ölçüde artırmıştır.
2010’lu yılların başında birçok üretici kendi hızlı şarj teknolojilerini tanıttı. Bunlar arasında MediaTek Pump Express, Samsung Adaptive Fast Charging, Oppo Super VOOC, Huawei SuperCharge, Anker PowerIQ, Google Fast Charging ve Motorola TurboPower bulunuyordu. Ancak bu çözümlerin çoğu yaygın olarak benimsenmedi.
Zamanla Power Delivery, Apple ürünleri de dahil olmak üzere çok çeşitli cihazlarla uyumlu olan en yaygın hızlı şarj standardı haline geldi. Quick Charge ise Qualcomm işlemcili cihazlarda ve farklı üreticilerin şarj cihazlarında popülerlik kazandı. Power Delivery desteğinin eklenmesiyle birlikte çok yönlülüğü önemli ölçüde arttı.
Şarj nasıl çalışır
Hem Power Delivery hem de Quick Charge, cihaz ile güç kaynağı arasındaki iletişime dayanır.
Bir cihaz bağlandığında, şarj voltajı uygulanmadan önce sinyal hatları üzerinden bir kontrol sinyali gönderilir; basitçe söylemek gerekirse, belirli bir voltaj seviyesi talep edilir. Şarj cihazı veya powerbank, gerekli parametreler hakkında bilgiyi aldıktan sonra güç hatları üzerinden uygun voltajı sağlar.
Bu işlem için genellikle USB Type-C bağlantıları kullanılır. Tam özellikli kablolar, veri alışverişini ve güç müzakeresini destekleyen karmaşık bir iç yapıya sahiptir. Ancak tüm USB Type-C kablolar aynı değildir. Maliyeti düşürmek için birçok kablo basitleştirilmiş olarak üretilir ve bu durum şarj hızını sınırlayabilir.
Power Delivery ve Quick Charge tarafından desteklenen voltajlar
Hızlı şarj, doğru akım seviyesini korurken voltajı artırarak çıkış gücünü yükseltir. Standartların desteklediği voltaj değerleri aşağıda listelenmiştir.
| Voltaj (V) | Akım (A) | Güç (W) | Kablo Türü |
|---|---|---|---|
| 5V | 3,0A | 15W | Standard Power Range (SPR) |
| 9V | 3,0A | 27W | Standard Power Range (SPR) |
| 15V | 3,0A | 45W | Standard Power Range (SPR) |
| 20V | 5,0A | 100W | Standard Power Range (SPR) |
| 28V | 5,0A | 140W | Extended Power Range (EPR) |
| 36V | 5,0A | 180W | Extended Power Range (EPR) |
| 48V | 5,0A | 240W | Extended Power Range (EPR) |
Çinli üreticiler, esas olarak şarj dışında kullanılan 12 V ve 24 V çıkış desteği ekleyerek desteklenen voltaj aralığını genişletmiştir. Örneğin, taşınabilir bir şarj cihazı bir yönlendiriciye veya güvenlik kameralarına güç sağlamak için kullanılabilir. Örneğin, bazı Baseus taşınabilir şarj cihazları 12 V çıkış desteği sunar. Bu tür cihazlar genellikle gerekli çıkış voltajını belirlemek için yerleşik çiplere sahip USB-C–DC kabloları gibi özel kablolar kullanır.
Şarj cihazı ile cihaz arasındaki veri aktarım standartları
Cihazlar arasındaki veri iletişimi için iki standart bulunmaktadır: SRP ve EPR.
SRP (Standard Power Range)
Bu temel moddur. Cihaz ile şarj cihazı arasındaki iletişim CC hattı üzerinden gerçekleşir. Cihaz ihtiyaç duyduğu voltajı belirtir ve şarj cihazı bunu sabit bir değer olarak sağlar. Parametreler şarj sırasında değişmez.
EPR (Extended Power Range)
Bu daha gelişmiş bir moddur. Cihaz ile şarj cihazının sürekli veri alışverişi yapmasını sağlayan ek bir VCONN hattı kullanır. Bu sayede voltaj, şarj işlemi sırasında yüksek hassasiyetle ve küçük adımlarla ayarlanabilir.
Bu özellik öncelikle pil ömrünü uzatmak için tasarlanmıştır: Şarj seviyesi %70’e ulaşana kadar cihaz maksimum gücü kullanır ve tam şarja yaklaştıkça gücü kademeli olarak azaltır.
100 W ve özellikle 240 W’a kadar güç için tasarlanmış kabloların EPR standardını desteklemesi gerekir. Genellikle buna uygun işaretlemelere sahip olurlar, ancak uygulamada bu her zaman böyle olmayabilir.
