Power Delivery (PD) e Quick Charge (QC) são padrões de carregamento rápido que permitem que um dispositivo solicite a tensão necessária e que o carregador ajuste seus parâmetros de saída. Como resultado, uma única porta USB pode fornecer vários níveis de tensão e, consequentemente, corrente para o carregamento.
As primeiras versões do USB forneciam 5 V a 0,5 A. Em versões posteriores, a corrente foi aumentada para 1 A e 2 A; no entanto, para fornecer maior potência a 5 V, era necessária uma corrente mais alta, o que por sua vez exigia o aumento da seção transversal dos condutores e do tamanho dos cabos de carregamento. E, claro, ninguém queria usar cabos tão grossos quanto um dedo.
O carregamento rápido resolve esse problema aumentando a tensão em vez da corrente. Para obter 18 W a 5 V são necessários 3,6 A, enquanto a 12 V são necessários apenas 1,5 A. Isso reduz a necessidade de aumentar a seção transversal dos condutores. Enquanto os smartphones normalmente usam 5 V, os laptops geralmente utilizam entre 20 e 48 V para carregamento e adaptadores de energia de 65 W ou mais.
Padrões de carregamento rápido
Power Delivery (PD) e Quick Charge (QC) diferem principalmente nos protocolos de comunicação. O Power Delivery é um padrão aberto desenvolvido pelo USB Implementers Forum, enquanto o Quick Charge é uma tecnologia proprietária criada pela Qualcomm. A partir do Quick Charge 4, foi adicionada compatibilidade com Power Delivery, o que melhorou significativamente a interoperabilidade entre os dois padrões.
No início da década de 2010, muitos fabricantes introduziram suas próprias tecnologias de carregamento rápido. Entre elas estavam MediaTek Pump Express, Samsung Adaptive Fast Charging, Oppo Super VOOC, Huawei SuperCharge, Anker PowerIQ, Google Fast Charging e Motorola TurboPower. No entanto, a maioria dessas soluções não obteve adoção generalizada.
Com o tempo, o Power Delivery tornou-se o padrão de carregamento rápido mais amplamente suportado, compatível com uma grande variedade de dispositivos, incluindo produtos da Apple. O Quick Charge, por sua vez, ganhou popularidade em dispositivos baseados em processadores Qualcomm e em carregadores de diversos fabricantes. Com a adição do suporte ao Power Delivery, sua versatilidade aumentou significativamente.
Como funciona o carregamento
Tanto o Power Delivery quanto o Quick Charge baseiam-se na comunicação entre o dispositivo e a fonte de energia.
Quando um dispositivo é conectado, antes que a tensão de carregamento seja fornecida, um sinal de controle é transmitido pelos fios de sinal — em termos simples, um nível específico de tensão é solicitado. O carregador ou power bank, ao receber as informações sobre os parâmetros necessários, fornece a tensão adequada pelos fios de alimentação.
Para esse processo, geralmente são utilizados conectores USB Type-C. Cabos completos possuem uma estrutura interna complexa que permite a troca de dados e a negociação de energia. No entanto, nem todos os cabos USB Type-C são iguais. Para reduzir custos, muitos cabos são simplificados, o que pode limitar a velocidade de carregamento.
Tensões compatíveis com Power Delivery e Quick Charge
O carregamento rápido aumenta a potência de saída elevando a tensão enquanto mantém o mesmo nível de corrente contínua. Os valores de tensão compatíveis com esses padrões estão listados abaixo.
| Tensão (V) | Corrente (A) | Potência (W) | Tipo de cabo |
|---|---|---|---|
| 5 V | 3,0 A | 15 W | Standard Power Range (SPR) |
| 9 V | 3,0 A | 27 W | Standard Power Range (SPR) |
| 15 V | 3,0 A | 45 W | Standard Power Range (SPR) |
| 20 V | 5,0 A | 100 W | Standard Power Range (SPR) |
| 28 V | 5,0 A | 140 W | Extended Power Range (EPR) |
| 36 V | 5,0 A | 180 W | Extended Power Range (EPR) |
| 48 V | 5,0 A | 240 W | Extended Power Range (EPR) |
Os fabricantes chineses expandiram a faixa de tensões suportadas adicionando suporte para saídas de 12 V e 24 V, que são usadas principalmente para fins diferentes do carregamento. Por exemplo, um carregador portátil pode ser usado para alimentar um roteador ou câmeras de vigilância. Alguns carregadores portáteis da Baseus, por exemplo, suportam saídas de 12 V. Esses dispositivos geralmente utilizam cabos especiais, como USB-C para DC, equipados com chips integrados para determinar a tensão de saída necessária.
Padrões de transferência de dados entre o carregador e o dispositivo
Existem dois padrões para comunicação de dados entre dispositivos: SRP e EPR.
SRP (Standard Power Range)
Este é o modo básico. A comunicação entre o dispositivo e o carregador ocorre através da linha CC. O dispositivo indica a tensão necessária e o carregador fornece esse valor fixo. Os parâmetros não mudam durante o carregamento.
EPR (Extended Power Range)
Este é um modo mais avançado. Ele utiliza uma linha adicional chamada VCONN, que permite a troca contínua de dados entre o dispositivo e o carregador. Graças a isso, a tensão pode ser ajustada diretamente durante o carregamento com alta precisão e em pequenos incrementos.
Isso é projetado principalmente para prolongar a vida útil da bateria: até 70% de carga, o dispositivo consome potência máxima, reduzindo-a gradualmente à medida que se aproxima da carga completa.
Cabos com capacidade de 100 W e especialmente até 240 W devem ser compatíveis com o padrão EPR. Normalmente possuem a marcação correspondente, embora na prática isso nem sempre seja o caso.
