Ориентируясь на высокий интерес читателей к теме разъёмов USB-C, мы публикуем продолжение серии статей, посвящённых различным особенностям этого решения. Текущая публикация познакомит вас с нюансами использованием USB-C для запитывания различных устройств.
Предыдущие статьи можно почитать здесь:
Технология USB-C приходит на смену проприетарным круглым разъёмам зарядных устройств, которые мы привыкли использовать для ноутбуков и огромного числа других девайсов. Она соперничает с проприетарными разъёмами телефонных зарядок, постепенно делая их «изгоями» и подталкивая производителей к переходу на использование универсальных широкодоступных решений. Любителям мастерить электронику своими руками больше нет нужды использовать крохотные разъёмы MicroUSB и несоответствующие спецификации кабели, чтобы подать 3 А на свой жаждущий тока Pi 4. Сегодня для этого достаточно иметь гнездо USB-C с двумя резисторами или специальной микросхемой, если резисторы стоящую задачу решить неспособны.
Используя USB-C, вы получаете гораздо большую отдачу от вложенных средств. Это касается и питания, ведь не всем устройствам достаточно 15 Вт – некоторые требуют большего. Об этом и будет наша статья. В ней мы разберёмся, как можно обеспечить для вашего девайса бо́льшую мощность через USB-C.
▍ Как получить больше?
Источники питания с USB-C всегда поддерживают 5 В, и некоторые из них этим ограничиваются, но нас также интересует поддержка более высоких напряжений. Для USB-C типичными решениями являются 5 В, 9 В, 15 В и 20 В. Поддержка 12 В является второстепенной и представляет, скорее, условность. Перечисленные уровни напряжения относятся к стандартному диапазону (SPR) и дополняются расширенным диапазоном (EPR), который включает 28 В, 36 В, 48 В – при мощности вплоть до 240 Вт. Для этого требуются новые кабели, зато такое решение является полностью прямо- и обратносовместимым, а также абсолютно безопасным, благодаря проверкам кабелей и устройств, которые позволяет выполнять USB-C.
Зарядка должна поддерживать все перечисленные уровни напряжения, находящиеся ниже её номинала. То есть зарядное устройство на 20 В также должно поддерживать 5 В, 9 В и 15 В. На практике в большинстве случаев так и есть, хотя бывает, что некоторые устройства один-два уровня пропускают. При этом вы также можете получать некие промежуточные значения напряжения, вплоть до 3,3 В, даже при использовании стандарта PD (Power Delivery) под названием PPS (или стандарта AVS для зарядных устройств EPR-диапазона) – это не требование спецификации, но на деле довольно многие БП с USB-C такую возможность обеспечивают, а поддержка PPS обычно указывается в маркировке.
Хотя получить больше 5 В за счёт одних только резисторов не выйдет – потребуется цифровая коммуникация через линию СС при помощи протокола USB PD, который позволяет устройству и БП согласовывать требования по питанию. Это двунаправленный протокол с постоянной скоростью, в котором присутствуют проверки CRC, а также установлены требования ко времени отклика. Используется этот протокол для всех решений с USB-C, в том числе для согласования высокоскоростной передачи. Самое же главное, что USB-C PD имеет огромный потенциал.
Существует огромное число возможностей коммуникации через USB-C, что позволяет нам создавать «умнейшие» устройства. Этот интерфейс очень хорошо продуман. Осуществляемые по нему коммуникации являются прямо- и обратносовместимыми. При этом новые зарядные устройства на 140 Вт EPR с лёгкостью заряжают старые устройства на 60 Вт с соответствующей скоростью, а зарядки на 60 Вт способны неспешно заряжать девайсы на 140 Вт. Возможности USB PD намного шире, чем обеспечение «такого-то тока с таким-то напряжением» — устройства могут опрашивать друг друга на предмет предпочтительной роли мастер/слэйв, обмениваться этими ролями на лету, узнавать состояние зарядки, определять возможности кабеля и делать всё это с оглядкой на безопасность.
▍ Каждому по док-станции
Если вы ещё не оценили всю многогранность этого решения, то позвольте познакомить вас со сложным сценарием, который упрощается с помощью USB-C. Представьте себе док-станцию с портом USB 3, HDMI-портом и гнездом USB-C для зарядки. Если подключить эту станцию к ноутбуку без зарядки, ноутбук подаст на неё ток 1,5 А или 3 А с напряжением 5 В. Одно только это уже оказывается весьма полезным, когда вам одновременно нужен HDMI и дополнительный порт USB 3, а ведь некоторые станции оснащены ещё и Ethernet-портом. В общем, суть в том, что док-станция выступает в роли потребителя энергии, а ноутбук – в роли её источника. Однако эти роли меняются местами, как только мы подключаем к станции высоковольтную зарядку.
Микросхема в гнезде станции обнаруживает зарядное устройство и выступает в качестве посредника, связывая ноутбук и это устройство с помощью PD. При этом она определяет их требования к питанию и возможности. Предположим, ноутбуку требуется ток 3 А с напряжением 20 В, который зарядка без проблем может обеспечить. Промежуточная микросхема попросит ноутбук прекратить подавать 5 В и подготовиться к зарядке от высоковольтного источника. Как только ноутбук это подтвердит, он попросит зарядное устройство поднять напряжение, которое теперь уже будет подаваться ему. Буквально за секунду система полностью перестроилась – вместо работы от выдаваемых ноутбуком 5 В теперь док-станция сама подает этому ноутбуку 20 В от зарядки, попутно получая из этих 20 В питание и для своих нужд.
Такая смена ролей происходит очень быстро – за это время ваши устройства c USB 3 и HDMI не испытают провала в питании, и высокоскоростные взаимодействия не будут прерваны. Напряжение 20 В не подаётся на выводы, предназначенные только для 5 В – в док-станции для этого реализована регуляция питания и стробирование. Станция также будет работать, если ваш ноутбук или телефон не поддерживает вывод видео по USB-C, в случае чего всё, кроме HDMI-порта, будет функционировать штатно. Если же ноутбук не поддерживает зарядку по USB-C, тогда согласование этой процедуры провалится без последствий.
Микросхема док-станции знает бюджет мощности своих портов USB 3 и HDMI, вычитая его из запаса мощности зарядки перед подачей питания на ноутбук. При этом ноутбук точно знает, сколько мощности он способен потребить, и может в рамках этого лимита запитывать всю подключённую периферию, не перегружая зарядное устройство. Если используемое оборудование соответствует стандартам USB-C, то пользователю не нужно предпринимать каких-либо мер предосторожности – риски отсутствуют.
Дополнительно радует, что купить подобную док-станцию можно онлайн всего за 10$. Все описанные выше возможности не являются делом случая или техническим ухищрением – USB-C изначально спроектирован для всего этого и не только. Как потребителю вам больше не нужно покупать ноутбук бизнес-класса, чтобы получить полноценную док-станцию с одним кабелем – многие рядовые ноутбуки и телефоны с гнёздами USB-C для передачи данных и зарядки способны без проблем обеспечить все эти возможности.
▍ Как происходит взаимодействие?
Если вас интересуют тонкости технологических новшеств в потребительской и хакерской сфере, то USB-C однозначно относится к области футуристических технологий. Вы также заслуживаете знать всё о принципах его работы, поэтому приглашаю ознакомиться с основами передачи питания по протоколу Power Delivery.
Предположим, у вас в ноутбуке есть гнездо для зарядного устройства. Это устройство производит подтягивание на линии CC, ноутбук его обнаруживает, и если он поддерживает возможность зарядки по USB-C, то стягивает сигнал на линии CC вниз. После этого зарядное устройство будет обеспечивать 5 В, находясь в готовности получить запрос на более высокое напряжение. Как видите, для получения доступа к более высокому уровню напряжения сначала нужно пройти путём 5 В и аналоговой коммуникации. Установите резисторы 5,1 кОм на контакты CC, получите 5 В и попросите БП подать более высокое напряжение.
Резисторы в процессе коммуникации остаются подключены – в действительности подтягивающий и стягивающий резисторы должны присутствовать постоянно, чтобы зарядка могла продолжать подавать ток, даже при напряжении выше 5 В. Напряжение линии CC используется для того, чтобы БП мог быстро определить отключение и подключение устройства – это помогает обеспечить безопасность, например, уменьшить дугообразование при отключении кабеля и гарантировать выход зарядки из режима подачи высокого тока, чтобы она не спалила очередное подключённое устройство – такая проблема реально присутствовала в некоторых первых зарядных устройствах с USB-C.
Напряжение на шине в состоянии покоя создаётся резисторным делителем
В результате цифровая передача сигнала накладывается на напряжение линии CC. Можно сказать, что PD является полуцифровым протоколом. Эта особенность PD вместе с такими требованиями, как подача напряжения по линии VCONN к неиспользуемому в данный момент контакту для проверки высокоскоростных кабелей или кабелей с поддержкой более 3 А тока, делает проблемным подключение контактов СС к периферии UART и аналогичным устройствам. Однако существуют микроконтроллеры с возможностью подключения периферии по PD – как западного, так и восточного стандартов – а также работающие на этом протоколе микросхемы, которые можно подключить к микроконтроллеру через I2C, если в нём таковая отсутствует.
Возможность взаимодействия по протоколу PD делает USB-C доступным для хакерских манипуляций. Хотя вам не обязательно понимать PD, если вас интересует лишь получение через USB-C высокого напряжения.
▍ Дайте мне двадцать вольт
Вы можете купить подходящую микросхему, которая будет говорить на языке PD за вас. Возможно, вы слышали о «триггерных платах с поддержкой PD» — это небольшие платы с гнездом USB-C, двумя контактами для выхода напряжения, иногда с возможностью делать перемычки припоем и всегда с микросхемой, знающей словарь PD в достаточной степени, чтобы запросить у БП напряжение 20 В или 9 В. Нам знакомы примеры использования хакерами PD-триггеров и микросхем для переделывания старых ноутбуков и более мощных девайсов под получение питания от зарядок с USB-C в случаях, когда производитель явно такое не предполагал.
Кастомная коммутационная плата для CH224K в сборе
Существует много разных триггерных микросхем. Мы видели, как любители успешно использовали IP2721 и недавно экспериментировали с CH224K. Однако большинство из нас просто покупают небольшую плату, где уже всё впаяно, не заморачиваясь с конкретными микросхемами. Тем не менее — если вы надумаете собрать устройство с портом USB-C под высокое напряжение, то ввиду возможного отсутствия товара на складе и прочих похожих ситуаций желательно иметь некоторый выбор.
PD-триггеры не являются идеальным решением для всего. Предположим, вы хотите запитать резистивную нагрузку 8 Ом через USB-C – рассмотрим в качестве примера паяльник, понимающий PD. Его жалу нужно получать 2,5 А тока при 20 В и 1,9 А при 15 В. Зарядка на 60 Вт способна обеспечить 3 А при 20 В, так что без проблем запитает вашу нагрузку, и вы можете спокойно настроить триггер на 20 В, впаяв перемычку. Но вот зарядка на 45 Вт сможет обеспечить лишь 2,25 А при 20 В, и нагрузка 8 Ом заставит её уйти в защиту от токовой перегрузки – в этом случае, несмотря на доступность режима 20 В, вам нужно использовать 15 В.
Подобная логика не закладывается в микросхемы триггерных плат, в связи с чем и появляются проекты вроде PD Buddy Sink, в которых микросхему PD совмещают с микроконтроллером, способным обрабатывать более сложную логику.
На деле триггеры не настроены сообщать вам какую-либо информацию о лимитах по току. Если существует риск его превышения из-за того, что зарядное устройство не может обеспечить 3 А при запрашиваемом платой напряжении, то вам придётся убедиться, что в зарядке реализована защита от токовой перегрузки. Стандарт USB-C требует реализации такой защиты, и большинство производителей этого требования придерживаются. Тем не менее вас вряд ли устроит, если ваше устройство будет переподключаться каждые несколько секунд.
Кроме того, если вам нужен порт с поддержкой режимов мастер/слэйв, работающий с переходниками OTG или, быть может, способный к высокоскоростной передаче, триггер вам не поможет, и вы не можете просто подключить несколько микросхем PD, запрашивающих разные функции, к контактам CC параллельно. Эти ограничения можно попробовать обойти в последующих статьях – сейчас же просто знайте, что триггерные платы имеют чётко определённое место в вашем арсенале USB-C, и они помогут вам в проектах, подразумевающих работу с более высоким напряжением.
▍ Хочу обеспечить двадцать вольт
Что, если у вас есть БП на 20 В с круглым разъёмом, который вы хотите превратить в зарядку с USB-C с тем же напряжением? Тут есть свои нюансы – нельзя просто подать напряжение 20 В на USB-C порт ноутбука и ожидать, что тот будет заряжаться. По факту, если так и сделать, то ноутбук даже может сгореть. В некоторых устройствах от этого есть защита, но мне встречались случаи, когда подобные манипуляции вызывали появление магического дыма, и я не хочу, чтобы такое произошло с вами. Если хотите сделать всё подобающим образом, вам нужно пройти этап согласования по протоколу PD, изначально ограничив подаваемое напряжение пятью вольтами.
В сети продаются переходники, которые могут взять на себя вопрос согласования по PD и обеспечение базовых 5 В без промежуточных шагов, но вы вполне можете обойтись и без них, если знаете, что вашему устройству нужно именно 20 В. Вам также потребуется убедиться, что эти 20 В находятся в подходящем диапазоне. Иногда это проверяет переходник, и порой устройство не возражает. Также есть немало схем БП с USB-C и DC-входом, в которых реализовано активное преобразование – так что ваши БП на 12 В, 19 В и 24 В можно успешно задействовать для устройств с USB-C.
▍ Не всякое питание хорошо
Запитывание устройств по USB-C имеет свои подвохи. Один из них связан с соединением двух портов, поддерживающих режимы мастер/слэйв – например, ноутбука и пауэрбанка. И тот и другой могут либо подавать питание, либо потреблять его для зарядки, и в случае с USB-C они используют для обеих этих функций один порт. В результате — если вы хотите зарядить свой крутой ноутбук от пауэрбанка, то можете удивиться, когда вместо этого ноутбук начнёт заряжать пауэрбанк. То же самое может произойти, если подключить к ноутбуку телефон. Такое случается не очень часто, и некоторые производители пауэрбанков, похоже, научились избегать подобных казусов. Однако другие виды устройств по-прежнему могут быть им подвержены.
На сайте Dell можно найти много подобных забавных историй потребителей, исправляющих проблемы работы своих ноутбуков с устройствами других производителей.
Перевод:
Кейс 2: Ноутбук Latitude 7480, спроектированный под потребление 65 Вт, но по возможности потребляющий до 90 Вт. Если подключить к нему источник питания 30 Вт, он покажет 30 Вт. При подключении 65 Вт — покажет 65 Вт. Если подключить его к док-станции Dell, способной обеспечить до 90 Вт, он покажет 90 Вт. А вот при зарядке этого ноутбука от источника 90 Вт сторонней фирмы он будет показывать 65 Вт, хотя системы других производителей (не Dell) на его месте будут принимать от этого источника корректные 90 Вт.
Кейс 3: Ноутбук XPS 15 9570, спроектированный под потребление 130 Вт. Эта его характеристика фактически выходит за максимальные 100 Вт, установленные спецификацией USB-C. Но инженеры Dell реализовали в нём проприетарное решение, как и в ряде других систем и док-станций (например, WD19TB) на 130 Вт, расширив возможности USB-C для обеспечения данной мощности. Они также выпустили под это дело адаптер питания с USB-C, поддерживающий 130 Вт. Однако если вы подключите этот ноутбук к источнику питания на 90 Вт сторонней фирмы, то он также покажет 65 Вт...
В стандарте USB-C есть положения об обмене информацией относительно уровня заряда батареи, но мне кажется, что им следуют не все. Некоторые устройства, предоставляющие пользователям возможность управления на уровне USB-C, показывают меню, в котором можно эту информацию посмотреть. Такой функционал доступен в некоторых современных телефонах и Chromebook. Пауэрбанки же, имеющие всего одну кнопку управления, и то не всегда, могут такое не поддерживать, как и многие ноутбуки. Так что нам остаётся лишь ждать появления некоего конечного решения, под которое производители будут стандартизировать свои продукты.
USB-C также позволяет использовать цифровые подписи для верификации устройства. Если читать между строк, то здесь попахивает DRM, и так оно и есть. Ряд производителей, особенно из тёмной триады HP/Dell/Lenovo, реализуют средства DRM, которые вызывают в ноутбуке троттлинг ЦПУ при подключении неоригинальной зарядки или кабеля – даже если они обеспечивают те же 100 Вт. Это в некотором смысле разумно, когда в Dell так поступают в случаях передачи 6 А через проверенную комбинацию зарядки, кабеля и ноутбука. Но будем честны, добросовестным решением было бы использовать EPR и 140 Вт, ну а троттлинг непростителен в любом случае.
Что касается ноутбуков – если вы вдруг решите поискать такой, который обеспечивает на своём порту USB-C более 5 В, то желаю удачи. Насколько мне известно, подобных ноутбуков не существует, и вам в таком случае потребуется зарядка или пауэрбанк.
▍ Но все же мы в выигрыше
Для источников питания с переключением режимов нет каких-либо веских причин быть жёстко привязанными к определённому напряжению, и USB-C разрушает эти оковы. Теперь вы можете получить 3 А при 9 В или 20 В от зарядки на заправке или от небольшой дешёвой платы и даже заряжать литий-ионные аккумуляторы от зарядного устройства PPS. В USB-C кроется большой потенциал, и мы только начинаем его осваивать. Постепенно проприетарные разъёмы и зарядки с дурацкими уровнями напряжения полностью вымрут, и мы забудем о них, также как забыли обо всех стандартах телефонных кабелей для передачи данных после появления MicroUSB. Вспомните, сколько проприетарных портов под кабели данных создали в одной только компании Samsung.
Играй в нашу новую игру прямо в Telegram!
Комментарии (61)
Exchan-ge
15.01.2023 18:06+1Технология USB-C приходит на смену проприетарным круглым разъёмам зарядных устройств, которые мы привыкли использовать для ноутбуков и огромного числа других девайсов.
По разному было :)
v1000
15.01.2023 18:07в свое время на макбуках выгорал один порт, если подключить два зарядных устройства одновременно. меня тогда удивило два раза - неужели это не догадались проверить на этапе тестирования, и почему нельзя использовать оба порта одновременно, если любой из них можно использовать. это заодно решает вопрос перегрузки порта, если нужно подать больше энергии.
Exchan-ge
15.01.2023 18:32выгорал один порт, если подключить два зарядных устройства одновременно.
А там точно не было вот такого маленького значка, что на фото слева от левого разъема?
Да, согласен — определенная подлянка в такой маркировке есть :)
Ilyasyakubov
15.01.2023 22:40+3Это значок Thunderbolt 3.
karavan_750
16.01.2023 07:23В ноуте xiaomi нет Thunderbolt, однако значок присутствует для одного из портов. А сообщает он о поддержке протокола Power Delivery.
Ilyasyakubov
16.01.2023 07:49+3На то он и Xiaomi, чтобы использовать значок Thunderbolt для обозначения зарядки.
karavan_750
16.01.2023 17:50Извиняюсь.
Действительно, этот значок xiaomi тулит только на ноуты с Thunderbolt.
Exchan-ge
15.01.2023 18:10+1Самое же главное, что USB-C PD имеет огромный потенциал.
О, у тайп-си наконец-то появились винты для прикручивания.
Это хорошо, хотя несколько противоречит первоначальной идее :)
Exchan-ge
15.01.2023 18:24+2теперь док-станция сама передаёт этому ноутбуку ток с напряжением 20 В от зарядки, попутно получая из этих 20 В питание и для своих нужд.
После этого текста идет картинка с обычным доком, без доп. источника питания.Правильная иллюстрация
Не так красиво и мобильно — но эффективно :)купить подобную док-станцию можно онлайн всего за 10$.
За 50, так точнее. А то и за все 100.
D_I_O_N_I_S
16.01.2023 11:31Там идет картинка с доком без ВСТРОЕННОГО источника питания, а доп. источник там есть, даже подписано, что по USB-С идет питание PD 60W
Exchan-ge
16.01.2023 18:20подписано, что по USB-С идет питание PD 60W
Там неясно, вход это или выход.
(а у Baseus таки все однозначно :)
Exchan-ge
15.01.2023 18:40Что, если у вас есть БП на 20 В с круглым разъёмом, который вы хотите превратить в зарядку с USB-C с тем же напряжением? Тут есть свои нюансы
Тут самый главный вопрос — зачем?
Понятно, когда люди подключают свой роутер с «круглым» (DC) разъемом питания к пауэрбанку (т.е. по сути — обратная операция:)
А в наше время зарядку с тайп-си найти проще, чем БП с круглым разъемом.
И рисковать нет смысла.
Squoworode
17.01.2023 19:02Для избыточности и универсальности. И потому что могут.
Например, всей семьёй переехали на Type C, и теперь в кладовке лежит гора старых зарядок. И, например, их можно приспособить, чтобы заряжаться и дома, и на работе, и в автомобиле, и на даче...
Exchan-ge
17.01.2023 19:26Для избыточности и универсальности
У меня в шкафу три довольно больших пластиковых коробки с зарядками и внешними БП
(я в принципе ничего такого не выбрасываю :)
Места таки занимают достаточно много.И, например, их можно приспособить, чтобы заряжаться и дома, и на работе, и в автомобиле, и на даче...
У меня есть специальный кейс «на всякий случай».
Там есть всё, на случай падения большого астероида в другом полушарии :)
Естественно, есть и зарядки ежедневного использования — и дома, и на работе и в авто.
Они компактны и удобны. И, главное — современны (по стандартам и мощности)
Брать старый девайс и колхозить… нет, я для это чересчур рационален :)
Exchan-ge
15.01.2023 18:46и мы забудем о них, также как забыли обо всех стандартах телефонных кабелей для передачи данных после появления MicroUSB.
Я понимаю, это перевод — но связь между телефонными кабелями и разъемом MicroUSB как-то осталась не совсем понятной :)Squoworode
17.01.2023 19:05Речь идёт о кабелях для подключения [старого сотового] телефона к компьютеру.
Это, конечно, адаптер для зарядки, но десять хвостов прекрасно иллюстрируют разнообразие.
Exchan-ge
17.01.2023 19:30Речь идёт о кабелях для подключения [старого сотового] телефона к компьютеру
Насколько мне не изменяет память — телефонным кабелем всегда называли нечто другое («лапша» там, витая пара 1-2-3 категории :)
В самом крайнем случае — шнур между телефонной розеткой и аппаратом (и между трубкой и аппаратом :)Squoworode
17.01.2023 19:33В таком случае непонятно, что вам непонятно, если вам понятно, что это - плохой перевод :)
Exchan-ge
17.01.2023 19:40это — плохой перевод
Да, но при чем тогда там MicroUSB (это точно не проблема перевода) как единый стандарт?
Так как в айфонах (не самые редкие аппараты в нашем мире) никакого MicroUSB никогда не было :)Squoworode
17.01.2023 22:43Видимо, автор отказывается видеть айфон, который портит красивую картину мира с единым стандартом MicroUSB...
Astroscope
15.01.2023 19:28Из прочтения статьи это не следует прямо, но как-то мысли уходят в сторону того, что
прилетят инопланетяне и все починятстандарт USB-D решит все нерешенные проблемы стандарта USB-C. :)
khajiit
15.01.2023 20:18+1Astroscope
15.01.2023 21:27Да, вроде такой.
YMA
15.01.2023 23:54А что бы и нет, берем "тонкий разъем от нокии" и в центр пихаем оптику. По металлической части идет питание, по оптике - данные, в т.ч. служебные о напряжении питания и доступной мощности. Вставлять можно вообще как угодно.:)
olartamonov
16.01.2023 01:21Вся эпопея с питанием по USB, включая ранние протоколы Самсунга и Эппла (резисторы на линиях данных), потом QC (те же резисторы, по сути, но с нюансами), потом наконец PD — выросла из того, что в USB хоть и есть линия передачи данных, но использовать её в 3-долларовой зарядке дораха.
me21
15.01.2023 21:35А ещё ведь есть фирменные стандарты зарядки - Qualcomm, Samsung, Xiaomi, и т.д.
Astroscope
15.01.2023 22:27+1Qualcomm
Насколько я понимаю, это семейство открытых обратно совместимых стандартов. Отличаются простотой реализации в сравнении с PD и работают с любыми типами USB кабелей - ну, кроме QC4.
Samsung
Samsung AFC = QC2 с ограниченным набором напряжений (нет поддержки 20V, например - телефон не может запросить такое напряжение в принципе, поэтому родная зарядка его не поддерживает). То есть годится любая QC зарядка - наиболее распространенные QC3 автоматически поддерживают QC2, а значит и Samsung AFC.
Xiaomi, и т.д.
Надо разбирать каждый случай отдельно, потому что некоторые суть переименованные QC, возможно с упрощениями, а некоторые - лютая проприетарщина, за которую следует наказывать производителя категорической непокупкой его товара.
ganzmavag
16.01.2023 00:21+1У Самсунга на QC2 был предыдущий вариант, сейчас есть новее. Зарядник с QC2 зарядит, довольно быстро, но родная зарядка будет быстрее. Даже надписи будут отличаться - кажется при чужом заряднике будет написано быстрая, а при своём очень быстрая.
Из других стандартов самый интересный у BBK (Realme, Oppo). Там свой путь: обычно повышают напряжение, а эти повышают ток. Там провод специальный - с дополнительным контактом, а в нынешней реализации ещё и в смартфоне аккумулятор состоит из двух, которые заряжают параллельно.
olartamonov
16.01.2023 01:25И что характерно, я, владеющий уже вторым подряд смартфоном с зарядкой BBK, понятия не имею, где у меня вообще родная зарядка, родной кабель и всё прочее родное лежит. Ну, кроме базового предположения «в ящике с барахлом».
Потому что любой интересный стандарт сейчас уже тупо всегда валяющему на любом столе кабелю от USB PD зарядки в реальной жизни проигрывает.
ganzmavag
16.01.2023 11:43У меня ещё был Realme без поддержки PD, это потом они начали и ее добавлять. Поэтому очень хорошо помнил, где кабель, чтобы не ждать)
olartamonov
16.01.2023 13:20Google с 2016 года настоятельно рекомендует, а с 2019 — требует в обязательном порядке поддержку стандартной зарядки USB-C у всех андроид-смартфонов.
Другое дело, что под это требование даже режим 5V3A формально подходит. Но опять же, с OnePlus Nord 2, у которого 18 Вт PD vs 65 Вт родного протокола — я использовал PD просто потому, что шнурок с ним есть уже везде и всегда. Сколько у нынешнего (Oppo Find N) мощность по PD, даже не интересовался, пофигу, всё равно бережно хранить родную зарядку с родным шнурком — не вариант.
Так что могу лишь высказать «фи» авторам обзоров, которые не проверяют уровень поддержки PD.
Astroscope
16.01.2023 03:06+1У Самсунга на QC2 был предыдущий вариант, сейчас есть новее.
У меня тот самый предыдущий вариант, о нем могу говорить по личному опыту пользования и замера всякими USB тестерами.
Зарядник с QC2 зарядит, довольно быстро, но родная зарядка будет быстрее. Даже надписи будут отличаться - кажется при чужом заряднике будет написано быстрая, а при своём очень быстрая.
У меня не отличается. Ни надпись на экране, ни время зарядки, ни, соответственно, максимальные токи, которые может взять телефон от зарядки - что от родной, что от любой годной QC2 (QC3). С более продвинутыми конструкциями лично дела не имел, подтвердить или опровергнуть не могу.
Из других стандартов самый интересный у BBK (Realme, Oppo). Там свой путь: обычно повышают напряжение, а эти повышают ток. Там провод специальный - с дополнительным контактом, а в нынешней реализации ещё и в смартфоне аккумулятор состоит из двух, которые заряжают параллельно.
Если аккумулятор является батареей из двух элементов, то выглядит логичным для заряда соединять их последовательно - напряжение полного заряда составит порядка 8.4V, т.е. очень удобно использовать напряжение 9V при сохранении приемлемого тока, до где-то 3A, который может выдержать среднестатистический разъем и среднестатистический кабель. Получается, что все обычное стандартное, а передаваемая мощность достигнет 25~30W - если аккумулятор способен принять такую мощность без перегрева. Если же наращивать ток, удерживая напряжение приблизительно неизменным, то привет нестандартное все, а бонусом - чувствительное падение напряжения на длинных кабелях. Само по себе деление аккумулятора на батарею меньших элементов ничего не даст, потому что IU=((1/2I)2)U=(1/2I)(2U) - практически максимальная мощность заряда зависит от конструктивных особенностей аккумулятора и возможности его охлаждения, а не от того, состоит он из единого элемента или батареи элементов поменьше на ту же суммарную емкость. Интересно, что я упускаю?
ganzmavag
16.01.2023 11:41+1
Вот эти две зарядки у Самсунга. У меня причём хоть и флагманской линейки устройство, но 2020 года.
Про реализацию у BBK лучше в первоисточнике почитать, а не в моём пересказе, где я сам мог что-то упустить. Там есть, насколько помню, объяснение, почему именно так решили делать. Могу сказать, что на моем предыдущем бюджетном Realme эта штука заряжала быстрее, чем упомянутая выше очень быстрая от Самсунга, при этом не нагревая устройство. Вроде бы эта реализация как раз более продвинутая, но сложнее, да и специальный кабель тоже наверняка не преимущество.
olartamonov
16.01.2023 13:22Там есть, насколько помню, объяснение, почему именно так решили делать
Ну для начала — потому, что Qualcomm® QuickCharge™, вот эти значки после торговых марок не просто так для красоты стоят.
ganzmavag
16.01.2023 13:27Тогда бы просто PD оставили и все, а не делали поддержку нескольких стандартов.
olartamonov
16.01.2023 13:31Эх, таки напишу сейчас конспект лекции, которую на той неделе читал, там прямо про это кусок был.
Вкрации™ — есть технические причины, есть экономические, есть политические, есть исторические. Что и как там надо было делать 6-8 лет назад, было несколько менее очевидно, чем сейчас. Например, сколько тогда стоила чисто по железу поддержка PD, а сколько — VOOC? Как маркетинг видел перспективы проприетарной зарядки на 30 Вт vs стандартной, но на 15-18 Вт?
ganzmavag
16.01.2023 13:57Да я же не про это, а про то какие они видели именно технические преимущества (и, судя по всему, видят до сих пор).
Экономика и все остальное это понятно, тут даже спорить не о чем, что если делали значит это выгодно.
olartamonov
16.01.2023 13:59Технических преимуществ они могли вообще никаких не видеть. Собственно, вообще вся история протоколов быстрой зарядки до PD — это драка инвалидов.
Astroscope
16.01.2023 19:26Тогда бы просто PD оставили и все, а не делали поддержку нескольких стандартов.
Реализация PD дороже (да, на несколько центов), а еще кому-то хочется продавать свои проприетарные зарядки и кабели к ним. В этом смысле QC3 все равно лучше, потому что проще (дешевле на те самые пару центрв), чем PD. Но со стороны потребителя да, согласен полностью - примите, наконец, единый стандарт, и придерживайтесь его неукоснительно. Если это будет PD, то пусть будет PD.
khajiit
17.01.2023 00:48Даже больше — потребитель охотно заплатит эту пару центов, зажопленых дефективными менеджерами. Потому что они просто растворятся в космической стоимость доехавшего до него кабеля.
Но нет.
Astroscope
16.01.2023 17:15Вот эти две зарядки у Самсунга. У меня причём хоть и флагманской линейки устройство, но 2020 года.
О, спасибо за скрин. У меня не так, но у меня аппараты попроще, не топовые модели, поэтому мой случай - это только это мой случай.
uis246
16.01.2023 00:52Второй PD формально тоже работает с любыми разъёмами, но мало кто реализовывал связь по Vbus
uis246
16.01.2023 00:50Xiaomi использует модифицированный разъём A на стороне БП, где контакт GND_DRAIN соединён с контактом CC раъёма C, а внутри, как я понял, обычный USB PD. По крайней мере паяльнык запитывал.
vtar
15.01.2023 22:38На лептопе Dell с высокой вероятностью сгорает микросхема зарядки, если его попытаться зарядить заряжалкой от самсунговского телефона.
Не все так безоблачно как пишут в статье.
olartamonov
16.01.2023 01:29Есть ещё классическая проблема некоторых устройств с QuickCharge-зарядками — не разбирал в деталях, но похоже, что китайцы со стороны зарядки игнорируют хендшейк, а в устройстве зачем-то на D+/D- стоят уровни, которые соответствуют 9 или 12 В в стандарте QC.
Устройство при этом не умеет выше 5 В. В лучшем случае сгорает стаб на входе, в худшем...
Некоторые коллеги в результате уже прямо запретили покупать им зарядки с QC — бойцы жгут технику, никакое «в красный разъём не совать, совать только в чёрный», разумеется, не помогает дольше чем на полчаса.
pavel_raskin
15.01.2023 23:17Если честно, то я запутался, но разобраться очень хочется. Имеем адаптер питания с поддержкой PD и с портами USB-A и Type-C, два кабеля USB-A/Type-C и Type-C/Type-C, и напоследок простое устройство с Type-C входом и потреблением 5В/0,5А. Это устройство ожидаемо заряжается от порта USB-A имеющегося БП, но совершенно отказывается заряжаться от порта Type-C того же БП. Вопрос - чего и где не хватает, чтобы БП начал выдавать жалкие 5В/0,5А через Type-C?
khajiit
15.01.2023 23:52+1Согласно статье:
Предположим, у вас в ноутбуке есть гнездо для зарядного устройства. Это устройство производит подтягивание на линии CC, ноутбук его обнаруживает, и если он поддерживает возможность зарядки по USB-C, то стягивает сигнал на линии CC вниз. После этого зарядное устройство будет обеспечивать 5 В, находясь в готовности получить запрос на более высокое напряжение. Как видите, для получения доступа к более высокому уровню напряжения сначала нужно пройти путём 5 В и аналоговой коммуникации. Установите резисторы 5,1 кОм на контакты CC, получите 5 В и попросите БП подать ток с более высоким напряжением.
pavel_raskin
16.01.2023 00:23+1Т.е. в моём случае в заряжаемом устройстве нет резистора между линией СС и землёй, разрешающего БП подачу напряжения?
khajiit
16.01.2023 00:39+1Получается, да.
Но проверить лучше на балластной нагрузке и с вольтметром )
Hlad
16.01.2023 08:52+2"...и дополняются расширенным диапазоном (EPR), который включает 28 В, 36 В, 48 В – и так далее вплоть до 240 В..." Именно до 240 Вольт? Не ватт?
olartamonov
16.01.2023 13:26+3Ватт.
Больше 48 В никто делать не будет, потому что попадает под другие требования по безопасности (ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования», директива ЕС 2014/35/EU и проч. устанавливают требования к оборудованию с напряжением питания от 50 В).
Irgen
16.01.2023 19:58Конкретно 004 ТР ТС распространяется на все, что выше 50 В переменного, и 75 В постоянного тока.
И с точки зрения 004 ТР ТС, неважно, сколько выдает БП в устройство, хоть 5 В, хоть 1000. Главное - что устройство заряжается или работает от БП, и БП включен в стандартную комплектацию устройства, и сам БП получает от внешнего источника более 50/75 В.
Mike-M
16.01.2023 17:10нельзя просто подать ток с напряжением 20 В на USB-C порт ноутбука и ожидать, что тот будет заряжаться. По факту, если так и сделать, то ноутбук даже может сгореть.
Может ли кто-то раскрыть тему сгорания ноутбука?Squoworode
17.01.2023 19:13Грубо говоря, в базовом состоянии порт подключен к выходу стабилизатора напряжения на 5 В. И тут вдруг ему без какого либо предупреждения на выход вдувают двадцать! (Вместо того чтобы согласовать это по линии передачи данных, чтобы ноутбук переключил порт на вход модуля зарядки аккумулятора.)
Произойти может всё что угодно в зависимости от предусмотренных систем защиты, а самое катастрофическое последствие для любого электрического устройства - возгорание.
Mike-M
17.01.2023 20:22Спасибо, но разве существуют ноутбуки, которые заряжаются от собственного USB-порта напряжением 5 В?
Squoworode
17.01.2023 22:44Нет, конечно. Откуда такие предположения? Это же будет вечный двигатель: заряжаться от самого себя. Порт работает либо на выход (тогда ноутбук даёт туда 5 В от своего аккумулятора), либо на зарядку (тогда ноутбук берёт с него напряжение для заряда аккумулятора.
Arhammon
Не очень удачный пример с резистивной нагрузкой в виде паяльника, всё таки 40 и 60 Вт паяльники не совсем взаимозаменяемые устройства... хотя удачный пример с резистивной нагрузкой подобрать будет не просто.