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Jul 16, 2023

USB PD vs. USB

USB Power Delivery (PD) é uma especificação que permite que a tensão de saída de um

USB Power Delivery (PD) é uma especificação que permite que a tensão de saída de uma fonte de alimentação seja programada pela carga. Ele provou ser uma mudança revolucionária quando combinado com o conector USB tipo C, permitindo que os dispositivos transmitam energia e dados enquanto o adaptador se ajusta aos requisitos de energia do dispositivo que o utiliza.

Este artigo discute as distinções e sobreposições entre USB PD e USB-C de forma mais geral antes de investigar os benefícios do fornecimento de energia USB em ecossistemas de design com requisitos de energia distintos e concorrentes.

Ele também fornece uma breve discussão sobre as considerações de design para adaptadores USB PD antes de concluir com um exemplo de uma solução recente de fornecimento de energia desenvolvida pela CUI.

Primeiro, USB PD e USB-C são padrões diferentes. O padrão USB-C descreve o conector físico. O uso do conector não significa necessariamente que um adaptador tenha a funcionalidade USB PD. Um engenheiro pode escolher conectores USB tipo C para um projeto sem optar por se adequar ao USB PD. Os conectores USB tipo C, no entanto, fornecem a capacidade de transferir energia moderada (até 240 W) e dados pelo mesmo cabo, além de ter um conector simétrico e auto-alinhado que facilita muito a inserção com sucesso.

Aqui está um resumo do carregamento USB como está:

Os padrões anteriores de energia USB são limitados porque não podem fornecer vários níveis de energia para diferentes dispositivos. A especificação USB PD, no entanto, permite que a fonte de alimentação e o dispositivo negociem um método de fornecimento de energia ideal.

Cada dispositivo iniciará com um nível inicial de baixa potência de 5 V até 10 W. A partir daí, ocorre a negociação de energia e, dependendo da necessidade do dispositivo, a potência transferida pode ser de até 240 W.

A abordagem de negociação USB PD tem etapas de tensão de 5 V, 9 V, 15 V, 20 V e além disso, suporta saídas de energia que variam de 0,5 W a 240 W variando a corrente.

O USB PD pode suportar níveis de potência de saída mais altos, permitindo que os dispositivos negociem os níveis de potência. Ele torna os adaptadores de energia USB capazes de alimentar mais de um dispositivo específico em níveis mais otimizados e permite obter tempos de carregamento mais rápidos, o que aprimora os recursos da tecnologia USB.

Um dos benefícios imediatos do USB PD é que mais de um dispositivo móvel pode ser carregado em níveis ideais pelo mesmo adaptador, mesmo que os dispositivos tenham requisitos de tensão de carregamento diferentes, tudo possível ao combinar o USB-C com a negociação de energia do USB PD protocolo. No entanto, este é apenas um dos benefícios, especialmente quando combinado com conectores e cabos USB tipo C.

Por exemplo, a combinação de USB tipo C e USB PD reduz o número de carregadores e cabos necessários para alimentar vários dispositivos, tornando a vida muito mais simples para os usuários finais e suportando a capacidade dos fabricantes de usar um carregador e cabo para mais de seus dispositivos.

Outro benefício do USB PD são as tensões negociadas de 28 V, 36 V e 48 V que permitem níveis de potência de até 140 W, 180 W e 240 W, respectivamente, por meio da disponibilidade de vários níveis de tensão constante diferentes com correntes variáveis.

Além disso, o padrão USB PD inclui um modo de fornecimento de tensão ajustável que os engenheiros podem configurar. Ele permite que o dispositivo solicite tensões intermediárias que se situam entre 5 V até a tensão fixa máxima disponível do carregador, em oposição aos degraus de tensão descritos acima.

Além disso, a direção da energia não é mais fixa: o host ou o dispositivo periférico pode fornecer energia com base nas necessidades atuais de energia dos dispositivos conectados ao carregador.

Além disso, o gerenciamento de energia pode ser otimizado em vários periféricos, permitindo que cada dispositivo receba a energia de que precisa e mais energia quando necessário - e dispositivos de baixa energia, como fones de ouvido, podem receber apenas a energia necessária por meio de negociação de energia e handshaking. O USB PD também oferece suporte à interoperabilidade entre implementações em conformidade de versões mais antigas e mais recentes das especificações USB.