Вже кілька років ми з нетерпінням чекаємо сумісності зарядних пристроїв та кабелів згідно із стандартом, прийнятим Європейською комісією, який займається заряджанням через уніфікований роз'єм micro USB. Цей роз’єм підходить за розміром, але проблема полягає в обмеженні струму при живленні та заряджанні пристроїв. Тому був розроблений новий тип двостороннього роз'єму USB-C, здатний передавати потужність до 100 Вт, чого вже достатньо для живлення більшості ноутбуків.

Можливість зарядки через USB особливо сподобалася виробникам ультрабуків. Деякі моделі настільки тонкі, що класичні роз'єми USB типу A в них уже неможливо вбудувати, тому в цьому сегменті все частіше використовуються сучасні роз'єми USB типу C. З надзвичайно тонким планшетом або ультрабуком кожен кубічний міліметр є рідкістю, тому дизайнери починають опускати роз'єми живлення та використовують роз'єми USB Type-C для живлення та зарядки.

Кабелі та редуктори
Однак зарядні пристрої, а також комп’ютери або ноутбуки, від яких ми також заряджаємо наші мобільні пристрої, якщо це необхідно, все ще мають класичний роз’єм USB типу А з чотирма контактами, тому кабель із прямокутним роз’ємом USB-A з одного боку та USB- C з іншого боку має лише чотири дроти. Два дроти живлення та два дроти для передачі даних, тоді як кабелі даних також використовуються спеціальним чином для визначення струму зарядки.

nextech

Кабель з роз'ємами USB-A на одному кінці та роз'ємами USB-C на іншому кінці

Кабелі з роз'ємами USB-A/USB-C використовують лише чотири дроти

Якщо ви подивитеся на схему контактів двостороннього роз’єму USB-C, то виявите, що кабелю, який може максимально використати новий інтерфейс, потрібно більше чотирьох проводів. Роз’єм має 24 висновки, але оскільки він симетричний, для кабелю достатньо 12 проводів. Це також є причиною того, що в деяких випадках кабель міцно підключений до корпусу зарядного пристрою.

Таке дизайнерське рішення використовується у всіх джерелах живлення для ноутбуків, а також у деяких зарядних пристроях, таких як швидкий зарядний пристрій для смартфонів Lenovo Moto Z. Рецензенти звинувачують рішення в тому, що користувачеві потрібен додатковий кабель для передачі даних, але кабель, міцно підключений до зарядного пристрою може мати стільки проводів, скільки йому потрібно. не тільки чотири.

З'єднувач
Стандарт визначає конструкцію двостороннього роз’єму з 24 контактами. Потужність для зарядки та зарядки передається через два чотири контакти. Напруга живлення підключається до висновків VBUS A4, B4, A9, B9 і GND, тобто електричного заземлення до чотирьох висновків A1, B1, A12, B12. Завдяки цьому він може заряджатися в обох положеннях підключення роз'єму, і більше контактів може нести більший струм.

Опис контактного роз'єму USB типу C

Для того, щоб пристрій міг визначити, який струм він може заряджати, стандарт визначає два протилежно симетричні штифти конфігураційного каналу. Канал конфігурації передає інформацію про конфігурацію та можливості пристроїв, таких як стандарт USB 2.0 або 3.0, конфігурацію передачі відео, а також про живлення та зарядку.

Що можна підключити, можна підключити
Ми отримали від редакції кілька запитань щодо того, чи можна використовувати ультрабукове джерело з роз’ємом USB-C для зарядки смартфона. Відповідь - у заголовку штату. З початку ери перших ПК їх дизайнери намагалися запобігти несправностям або навіть пошкодженням, використовуючи для кожного зовнішнього пристрою (тип клавіатури, миші, монітора тощо) роз’єм різного типу.

Майже за 40 років вони створили традицію, що якщо роз’єм підходить, його можна вставити. Однак повернімося до питання, чи можна використовувати джерело живлення від ультрабука з роз’ємом USB Type-C, який має дані 20 В/2,25 А, 12 В/3 А, 5 В/2 А на, щоб зарядити будь-який смартфон або інші пристрої за допомогою роз’єму USB-C. Ми можемо. USB-C все ще є стандартом, і сумісні пристрої повинні бути сумісними.

Як це працює?
Одним із стандартів, що стосуються USB-C, є USB Power Delivery. Специфікація стандарту визначає, що пристрої потужністю до 100 Вт можуть живитися через новий порт USB Type-C, звичайно, лише за певних умов, які, однак, можуть не цікавити пересічного користувача. Для нього достатньо спрощеної аналогії, щоб зарядний пристрій якось узгоджувався з пристроєм, щоб зарядка була якомога швидшою та електрично сумісною.

Проблема буде спричинена протилежним випадком, якщо вам потрібен зарядний пристрій для смартфона, здатний забезпечити 15 Вт для живлення ультрабука, який споживає енергію більш ніж удвічі.

Щоб зробити специфікацію якомога універсальнішою, передача енергії можлива з обох сторін. Це не означає зарядку підключеного ультрабука від смартфона, але сценарії, коли ви можете зарядити смартфон від ультрабука і навпаки, якщо ви підключите ультрабук за допомогою кабелю USB-C від монітора, не тільки зображення 4K буде передаватися через цей кабель, але ви можете живити та заряджати від монітора.

Пасивна ідентифікація використовується для налаштування струму зарядки за допомогою резисторів, підключених між виводами CC і Vbus, тобто підключені так звані підтягувальні резистори + 5 В. Зарядний струм до 900 мА ідентифікується резистором 56 кОм, зарядний струм 1,5 А резистором 22 кОм, а струм зарядки 3 А визначається значенням резистора 10 кОм. Пристрій також повинен узгодити напругу із зарядним пристроєм. Напруги живлення напруги 20 В, 12 В і 5 В. Напруги 20 В і 12 В можна використовувати лише в тому випадку, якщо зарядний пристрій і пристрій можуть обмінюватися даними через штифт CC. Без активного обміну сигналами можна використовувати лише 5 В.

Пристрій, підключений до порту, вимагатиме певного споживання енергії. Інтерфейс управління портами розумно розподіляє споживання між іншими підключеними пристроями, щоб забезпечити їх роботу або живлення. Активний обмін даними також визначає напрямок потоку енергії.

З ноутбуком енергія буде надходити всередину під час зарядки від зарядного пристрою, і якщо ми зарядимо підключений пристрій, такий як смартфон, енергія буде надходити від ноутбука до пристрою.

Резюме
Про складність питань живлення та зарядки свідчить також той факт, що специфікація USB Power Delivery має 552 сторінки, оскільки вона також стосується джерела живлення кількох різних підключених пристроїв та різних граничних ситуацій, наприклад, коли пристрій повністю розряджений електронні схеми вимкнені, і активні лише ті схеми, які контролюють процес зарядки.

Технологія USB-C перевершує Quick Charge 3.0 за допомогою роз’єму USB-A за швидкістю зарядки. Єдиним обмежувальним елементом зарядки є граничні параметри зарядної напруги, струму та температурних характеристик акумуляторів. Скорочення та кабелі з роз’ємами USB-A/USB-C поступово стають справою минулого, оскільки електронні пристрої мають швидкий інноваційний цикл.