От няколко години се радваме на съвместимостта на зарядните устройства и кабелите съгласно стандарта, приет от Европейската комисия, който се занимава с зареждане чрез унифициран микро USB конектор. Този конектор се побира по размер, но проблемът е в текущите ограничения при захранване и зареждане на устройства. Следователно е проектиран нов тип двустранен USB-C конектор, способен да предава мощност до 100 W, което вече е достатъчно за захранване на повечето лаптопи.

Възможността за зареждане чрез USB се хареса особено на производителите на ултрабуци. Някои модели са толкова тънки, че класическите USB конектори тип А вече не могат да бъдат вградени в тях, така че и в този сегмент все по-често се използват съвременни USB конектори тип C. С изключително тънък таблет или ултрабук всеки кубичен милиметър обем е рядкост, така че дизайнерите започват да пропускат конектори за захранване и използват USB конектори тип C за захранване и зареждане.

Кабели и редуктори
Въпреки това, зарядните устройства, както и компютрите или лаптопите, от които ние също така зареждаме нашите мобилни устройства, ако е необходимо, все още имат класически USB конектор тип А с четири щифта, така че кабелът с правоъгълен USB-A конектор от едната страна и USB- C от другата страна има само четири проводника. Два захранващи и два проводника за данни, докато проводниците за данни също се използват по специален начин за определяне на зарядния ток.

през

Кабел с USB-A конектори от единия край и USB-C конектори от другия край

Кабелите с USB-A/USB-C конектори използват само четири проводника

Ако погледнете разположението на щифтовете на двустранния конектор USB-C, ще откриете, че кабелът, който може да използва максимално новия интерфейс, се нуждае от повече от четири проводника. Конекторът има 24 щифта, но тъй като е симетричен, достатъчно е кабелът да има 12 проводника. Това е и причината, поради която в някои случаи кабелът е здраво свързан към корпуса на зарядното устройство.

Такова дизайнерско решение се използва от всички захранващи устройства за лаптопи, както и от някои зарядни устройства, като например бързо зарядно устройство за смартфон Lenovo Moto Z. не само четири.

Съединител
Стандартът определя дизайна на двустранен конектор с 24 контакта. Захранването за зареждане и зареждане се предава чрез два четири контакта. Захранващото напрежение е свързано към щифтове VBUS A4, B4, A9, B9 и GND, т.е. електрическо заземяване към четири щифта A1, B1, A12, B12. Благодарение на това той може да се зарежда и в двете позиции на включване на конектора и повече контакти могат да носят по-висок ток.

Описание на щифт на USB конектор тип C

За да може устройството да идентифицира какъв ток може да зарежда, стандартът определя два противоположно симетрични щифта на конфигурационния канал. Конфигурационният канал предава информация за конфигурацията и възможностите на устройствата, като стандарт USB 2.0 или 3.0, конфигурацията на видео предаване, както и захранването и зареждането.

Това, което може да се свърже, може да се свърже
Получихме няколко въпроса от редакцията дали може да се използва ултрабуков източник с USB-C конектор за зареждане на смартфона. Отговорът е в заглавието на щата. От началото на ерата на първите компютри, техните дизайнери се опитват да предотвратят неизправности или дори повреди, като използват различен тип конектор за всяко външно устройство (клавиатура, мишка, монитор и т.н.).

За почти 40 години те създадоха традиция, че ако съединителят се побере, той може да бъде поставен. Нека обаче се върнем към въпроса дали можем да използваме захранването от ултрабук с USB Type-C конектор, който има данните 20 V/2.25 A, 12 V/3 A, 5 V/2 A на етикет, за да заредите всеки смартфон или други устройства с USB-C конектор. Ние можем. USB-C все още е стандарт и съвместимите устройства трябва да са съвместими.

Как работи?
USB захранването е един от стандартите за USB-C. Спецификацията на стандарта определя, че устройствата до 100 W могат да се захранват през новия USB порт Type-C, разбира се, само при определени условия, които обаче може да не представляват интерес за обикновения потребител. За него е достатъчна опростена аналогия, зарядното устройство по някакъв начин се съгласува с устройството, така че зареждането да е възможно най-бързо и електрически съвместимо.

Проблемът ще бъде причинен от обратния случай, ако искате зарядно устройство за смартфон, способно да доставя 15 W за захранване на ултрабук, който има над два пъти консумацията на енергия.

За да направи спецификацията възможно най-универсална, трансферът на енергия е възможен и от двете страни. Това не означава зареждане на свързан ултрабук от смартфона, но сценарии, при които можете да зареждате смартфона от ултрабука и обратно, ако свържете ултрабука чрез USB-C кабела от монитора, не само 4K изображение ще бъде предадено чрез този кабел, но можете да захранвате и зареждате от монитора.

Пасивната идентификация се използва за конфигуриране на зарядния ток с помощта на резистори, свързани между щифтове CC и Vbus, т.е. са свързани така наречените издърпващи резистори + 5 V. Зарядният ток до 900 mA се идентифицира от 56 kΩ резистор, зарядният ток от 1,5 A от 22 kΩ резистор и зарядният ток от 3 A се определят от стойността на 10 kΩ резистор. Устройството също трябва да се съгласува за напрежението със зарядното устройство. Захранващите захранващи напрежения от 20 V, 12 V и 5 V. Напрежения от 20 V и 12 V могат да се използват само ако зарядното устройство и устройството могат да комуникират чрез щифт CC. Без активен обмен на сигнал могат да се използват само 5 V.

Устройството, свързано към порта, ще поиска определена консумация на енергия. Интерфейсът за управление на порта интелигентно преразпределя консумацията между другите свързани устройства, за да позволи тяхната работа или захранване. Активният обмен на данни също определя посоката на енергийния поток.

С лаптоп енергията ще тече навътре, докато се зарежда от зарядното, а ако зареждаме свързано устройство, например смартфон, енергията ще тече от лаптопа към устройството.

Обобщение
За сложността на проблемите със захранването и зареждането се доказва и фактът, че спецификацията USB Power Delivery има 552 страници, тъй като тя също така разглежда захранването на няколко различни устройства и различни гранични ситуации, например ако устройството е напълно разредено така че когато зарядното устройство е свързано, електронните вериги се изключват и са активни само веригите, контролиращи процеса на зареждане.

Технологията USB-C превъзхожда Quick Charge 3.0 с USB-A конектор по отношение на скоростта на зареждане. Единственият ограничаващ елемент на зареждане са лимитните параметри на зареждащото напрежение, ток и температурни характеристики на батериите. Намаленията и кабелите с конектори USB-A/USB-C постепенно се превръщат в минало, тъй като електронните устройства имат бърз иновационен цикъл.