Wat is USB Power Delivery (PD)-technologie? Een uitleg van USB-PD en de verschillende typen.
USB Power Delivery (PD) is een technologie waarmee een apparaat met de oplader en kabel kan communiceren om de stroombehoefte te bepalen, wat zorgt voor veilig, snel en efficiënt opladen. Het belangrijkste verschil is dat het een hogere stroomoverdrachtscapaciteit biedt in vergelijking met traditionele USB-oplaadmethoden. Bovendien kan USB-PD in principe in elke USB-C- poort worden geïntegreerd , mits de fabrikant dit wenst.
Zelfs de eigen oplaadstandaarden van bedrijven als OnePlus , Xiaomi en Apple kunnen niet op tegen de enorme veelzijdigheid van USB-PD. Er bestaan echter verschillende niveaus van USB-PD, en niet elk apparaat dat het ondersteunt, ondersteunt hetzelfde type stroomvoorziening. Laten we daarom eens nader bekijken hoe USB-PD werkt.
Hoe werkt USB PD?
Als je een nieuwere smartphone hebt, is het je waarschijnlijk opgevallen dat deze veel sneller oplaadt dan oudere modellen. Dit komt waarschijnlijk door USB-PD en de mogelijkheid om, in tegenstelling tot oudere protocollen, zelf de uitgangsspanning te regelen.
U bent wellicht al bekend met USB , het meest voorkomende communicatieprotocol, maar als het om stroomvoorziening gaat, liep USB Battery Charging , de voorloper van USB-PD, achter op andere standaarden. Na verloop van tijd hadden we ook een manier nodig om onze apparaten sneller, veiliger en efficiënter op te laden. Dat is waar USB Power Delivery om de hoek kwam kijken.
Om dit concept te begrijpen, moet je eerst weten wat energie is.
Simpel gezegd is vermogen de stroomsterkte × de geleverde spanning (P=IV) , en dus worden bij PD de stroom- en spanningswaarden aangepast om de benodigde hoeveelheid te leveren. Deze 'benodigde hoeveelheid' wordt bepaald door de stroomtoevoer tussen de lader en het apparaat te regelen.
De lader begint met het versturen van een signaal met laag vermogen naar het apparaat. Het apparaat reageert door stroom te ontvangen met zijn maximale capaciteit. De lader past vervolgens de uitgangsspanning en -stroom aan de behoeften van het apparaat aan.
Dit wordt gedaan om ervoor te zorgen dat het verzendproces veilig verloopt en om compatibiliteitsproblemen te voorkomen.
Grofweg zal je telefoon waarschijnlijk minstens 15W opladen als hij een snellaadtechnologie ondersteunt. USB-batterijladen ondersteunt daarentegen een maximale output van 5V en 0.9A , wat ongeveer gelijk is aan 4.5W vermogen.
Dit is ook de reden waarom USB Type-C vaker wordt gebruikt dan Type-A of Micro USB, omdat het een stroomsterkte van 3 ampère bij 5 volt kan bereiken , of alternatief 1.5 ampère bij dezelfde spanning. En met PD kan je apparaat (indien ondersteund) een vermogen tot wel 240 watt leveren!
De rol van USB Type-C in USB PD
USB PD en USB Type-C worden vaak door elkaar gehaald of gebruikt, maar het zijn eigenlijk twee verschillende technologieën. USB PD is een protocol waarmee apparaten kunnen onderhandelen over de hoeveelheid stroom die ze nodig hebben, terwijl USB Type-C simpelweg een connectorstandaard is die USB PD mogelijk maakt.
Hoewel USB PD gebruikmaakt van een USB Type-C-poort, ondersteunen niet alle USB Type-C-connectoren USB PD . Dit betekent dat als u wilt profiteren van de snelle laadsnelheden die USB PD biedt, u ervoor moet zorgen dat zowel uw apparaat als uw oplader USB PD ondersteunen.
Aan de andere kant heeft USB Type-C de mogelijkheid tot omgekeerd opladen , wat betekent dat het signalen in beide richtingen kan verzenden. Dit maakt het praktischer, omdat je het kunt gebruiken om je draagbare SSD via je telefoon van stroom te voorzien, of zelfs je telefoon op te laden door het aan een andere telefoon te koppelen. Er zijn echter wel andere kanttekeningen, zoals de beperkingen die fabrikanten opleggen aan sommige USB-PD-functionaliteiten, dus je ervaring kan variëren.
USB PD-typen
USB-PD is als standaard snel geëvolueerd en maakt snel en efficiënt opladen van apparaten mogelijk. Het is echter belangrijk om te weten dat niet alle apparaten PD op dezelfde manier implementeren, vandaar de vele herzieningen die in de loop der jaren zijn doorgevoerd.
USB PD 1.0 was een revolutionaire technologie, die tot 100W (20V bij 5A) aan vermogen kon leveren , een aanzienlijke verbetering ten opzichte van de traditionele USB-stroomspecificaties. Het vermogensniveau werd bepaald door een onderhandelingsproces tussen het apparaat en de lader, in plaats van gebonden te zijn aan vaste spanning- en stroomwaarden zoals voorheen het geval was.
De verbeteringen in USB PD 2.0 en 3.0 richtten zich voornamelijk op functies voor energiebeheer. Ze boden gedetailleerdere informatie over het apparaat dat werd opgeladen, zoals meldingen als de batterijtemperatuur te hoog was of als de spanning of stroomsterkte de verwachte waarden overschreed. Deze verbeteringen hebben de veiligheid en efficiëntie van het opladen aanzienlijk verhoogd.
| Voorzien zijn van | USB PD 1.0 | USB PD 2.0 | USB PD 3.0 | Oude USB |
|---|---|---|---|---|
| Maximale vermogensafgifte | 100w | 100w | 100w | 2.5 W (USB 2.0), 4.5 W (USB 3.0) |
| Elektrische spanning | 5V, 12V, 20V | 5V, 9V, 12V, 15V, 20V | 5V, 9V, 12V, 15V, 20V | 5 V |
| elektrische stroom | 2 A, 3 A, 5 A | 3 A, 5 A, 10 A | 3 A, 5 A, 10 A | 500 mA |
| Programmeerbare voeding (PPS) | Geen | نعم | نعم | Geen |
| Batterijlaadprotocol | BC 1.2 | BC 1.2 | BC 1.2 | BC 1.2 |
| Datum van publicatie | 2012 | 2014 | 2017 | 1996 |
| الموصلات | USB-A, USB-C | USB-A, USB-C | USB-C | USB-A, USB-B |
De effectiviteit van deze herzieningen hangt echter af van de compatibiliteit van uw apparaat en oplader. Hoewel het klopt dat de volledige voordelen van een bepaalde PD-herziening alleen kunnen worden benut als zowel het apparaat als de oplader die herziening ondersteunen, is USB PD ontworpen met achterwaartse compatibiliteit in gedachten.
Dit betekent dat een apparaat dat bijvoorbeeld PD 3.0 ondersteunt, nog steeds kan opladen met een PD 2.0- of 1.0-oplader, zij het zonder de extra energiebeheerfuncties die in latere versies zijn geïntroduceerd.
USB-programmeerbare voeding (USB PPS)
Weet je nog dat we bespraken dat USB PD gebruikmaakt van een aantal gedefinieerde spanningsniveaus? Traditioneel waren dit 5V , 9V , 15V en 20V , wat bijdroeg aan de gangbare laadsnelheden van apparaten zoals 18W of 30W . Maar wat als de optimale laadsnelheid voor jouw apparaat tussen deze niveaus ligt, bijvoorbeeld 44W?
In het verleden, met USB PD 2.0, was je beperkt tot vaste spanningsniveaus, wat betekende dat je 44W-apparaat mogelijk slechts met een lagere snelheid kon opladen. Met de introductie van Programmable Power Supply (PPS) in USB PD 3.0 is dit echter drastisch veranderd. PPS maakt nauwkeurige controle van de spanning en stroom mogelijk, met aanpassingen in stappen van respectievelijk 20 mV en 50 mA . Deze nauwkeurige controle betekent dat vrijwel elke laadsnelheid binnen de mogelijkheden van het apparaat nauwkeurig door de lader kan worden ondersteund.
De wijdverbreide toepassing van USB PD met PPS kan onze oplaadoplossingen aanzienlijk vereenvoudigen. Het primaire doel van USB PD is het verbeteren van de oplaadefficiëntie en het verminderen van elektronisch afval. Door gebruik te maken van PPS kan één oplader idealiter verschillende apparaten volledig opladen, waardoor de behoefte aan meerdere apparaatspecifieke opladers wordt geminimaliseerd.
Voordelen van USB PD
Wat maakt USB PD dan zo'n veel betere optie dan alle andere standaarden?
- Hogere energieniveaus: USB-PD kan tot wel 240 Watt Dankzij de energie die wordt opgewekt, kunnen apparaten met een hoog stroomverbruik, zoals laptops en spelconsoles, efficiënt worden opgeladen.
- Flexibele vermogensregeling met PPS: De programmeerbare voeding (PPS) maakt het mogelijk om het apparaat van stroom te voorzien. Verzoek om een tussenspanning variërend van 15 volt tot de maximaal beschikbare constante spanning. Vanuit de oplader. Deze flexibiliteit zorgt ervoor dat het apparaat de juiste spanning ontvangt voor efficiënt opladen, terwijl tegelijkertijd de laadsnelheid wordt verhoogd en warmteontwikkeling wordt verminderd.
- Introductie van nieuwe elektrische spanningen in USB PD 3.0: USB PD 3.0 voegt nieuwe stabiele spanningen toe, zoals 28 volt، 36 volt, En48 voltWat tot wel 140 Watt، 180 Watt, En240 Watt Wat betreft energie, respectievelijk. Hoewel deze niveaus niet van toepassing zijn op mobiele apparaten, voldoen ze wel aan de behoeften van apparaten met een hoge energiebehoefte.
- Bidirectionele energiestroom: USB PD ondersteunt bidirectionele stroomoverdracht, wat betekent dat apparaten zowel stroom kunnen ontvangen als leveren. Dankzij deze mogelijkheid kan een laptop bijvoorbeeld een smartphone opladen via een USB Type-C-kabel, via dezelfde poort waarmee de smartphone zelf wordt opgeladen.
- Slim energiebeheer: USB PD zorgt ervoor dat elk apparaat alleen de stroom verbruikt die het nodig heeft, waardoor het energieverbruik wordt verbeterd en mogelijke schade aan apparaten wordt voorkomen.
- Breed scala aan toepassingen: USB PD is niet beperkt tot apparaten met een hoog stroomverbruik. Het kan ook apparaten met een laag stroomverbruik, zoals koptelefoons, ondersteunen. Het belangrijkste voordeel is de universele toepasbaarheid, waardoor er geen aparte opladers meer nodig zijn voor elk apparaat, zolang het maar USB PD ondersteunt. Dit heeft een positieve impact op... De omgeving Het verkleint je CO2-voetafdruk.
Waarom zijn bedrijven gestopt met het ontwikkelen van ultrasnelle oplaadtechnologieën?
Telefoonfabrikanten verleggen voortdurend de grenzen van de oplaadsnelheid van hun apparaten. Het lijkt wel alsof er elke twee weken een nieuwe telefoon op de markt komt die belooft in slechts een paar minuten van leeg naar volledig opgeladen te zijn.
Xiaomi loopt voorop in deze trend en biedt apparaten met laadsnelheden van 67W en 120W . Oppo gaat nog een stap verder met laadvermogens van meer dan 200W . Hoewel deze hoge snelheden qua tijdsbesparing een voordeel lijken, is er een subtiele afweging tussen batterijduur en laadsnelheid.
Onderzoek en praktijkervaring hebben aangetoond dat opladen met extreem hoge snelheden kan leiden tot snellere slijtage van de batterij. Daarom hebben veel bedrijven een compromis gevonden rond de 50W . Deze laadsnelheid is snel genoeg om een apparaat een hele dag van stroom te voorzien, maar ook langzaam genoeg om schade aan de batterij op de lange termijn te minimaliseren.
De nieuwe Nothing Phone (2) beschikt bijvoorbeeld over 45W snelladen , en hetzelfde geldt voor de Samsung Galaxy S23 Ultra . De nieuwste iPhone 14 Pro-serie kan daarentegen 35W halen , maar Apple staat er sowieso niet om bekend de grenzen op dit gebied te verleggen.
Vergelijkbare laadsnelheden
Heb je je ooit afgevraagd, zoals we eerder al aangaven, waarom de laadsnelheden van de meeste smartphones vaste stappen volgen, zoals 15W , 18W , 30W of 45W , in plaats van willekeurig variërende getallen zoals 17W of 19W ? Dit patroon komt voornamelijk voort uit het USB Power Delivery (USB PD)-protocol, dat werkt met specifieke vermogensniveaus en bekendstaat om zijn vaste spanningen en stromen.
Houd er echter rekening mee dat de daadwerkelijk haalbare laadsnelheid wordt beperkt door het specifieke vermogen dat zowel uw apparaat als uw oplader ondersteunen.
| الجهد | Redactioneel | الطاقة |
|---|---|---|
| 5 V | 3 A | 15w |
| 9 V | 2 A | 18w |
| 12 V | 3 A | 36w |
| 15 V | 3 A | 45w |
| 20 V | 5 A | 100w |
impact op het milieu
Momenteel zijn er tientallen verschillende USB-oplaadstandaarden in gebruik, elk met een eigen connector en stroomvoorzieningsprotocol. Deze fragmentatie maakt het voor consumenten lastig om ze met verschillende apparaten te gebruiken (zo werkt je Samsung Super Fast Charge -oplader bijvoorbeeld niet met een telefoon die Oppo's Super VOOC ondersteunt ), en het leidt ook tot veel elektronisch afval. Bekijk de verschillen hieronder:
Stel je nu eens voor dat je dit allemaal zou kunnen doen met één enkele PD-lader . Die is immers in staat om alle vermogensboosts te leveren die in de tabel staan vermeld.
USB PD is ook achterwaarts compatibel met oudere USB-versies , dus je kunt het gebruiken met apparaten die het niet expliciet ondersteunen. Bedenk hoeveel grondstoffen, elektronisch afval en geld je zou kunnen besparen als je één oplader voor alles zou hebben.
Helaas zijn bedrijven niet zo gemakkelijk bereid winst op te geven . Zelfs Apple, 's werelds grootste bedrijf, heeft de oplader jaren geleden uit de iPhone-verpakking verwijderd, naar eigen zeggen om de duurzaamheid van het milieu te bevorderen.
Geruchten suggereren echter dat de iPhone 15 , die een USB-C-aansluiting zal gebruiken , alleen zal werken met door Apple gecertificeerde MFi-opladers (Made for iPhone). Dit zou leiden tot een overschot aan elektronisch afval en de keerzijde van dergelijke slimme marketingtrucs benadrukken.
USB PD wordt langzaam maar zeker door steeds meer fabrikanten gebruikt. We hopen dat deze trend zich voortzet en dat USB PD in de komende jaren de industriestandaard wordt.
Veelgestelde vragen over USB PD
Is USB Power Delivery veilig?
Ja, USB Power Delivery is veilig. De USB PD-standaard bevat verschillende veiligheidsfuncties om apparaten en gebruikers te beschermen tegen schade. De oplader en het apparaat onderhandelen over de hoeveelheid stroom die geleverd moet worden, zodat het apparaat niet te veel stroom ontvangt.
Hoe kan ik controleren of mijn oplader USB PD ondersteunt?
Kijk of het "PD"-symbool op je oplader staat. Als het naar behoren werkt met je apparaat, dan ondersteunen zowel je apparaat als je oplader deze functie.
Is USB PD PPS beter dan USB PD 2.0?
Ja, PPS maakt een nauwkeurigere spanningsregeling mogelijk. Dit betekent dat de lader precies de spanning kan leveren die het apparaat nodig heeft, wat mogelijk resulteert in sneller opladen en minder warmteontwikkeling. Bovendien is de lader voorzien van USB PD 3.0, waardoor er meer informatie over het opgeladen apparaat kan worden weergegeven.
Reacties zijn gesloten.