استاندارد USB پاور دلیوری چیست و چگونه کار می‌کند؟ تمام آنچه که از یو اس بی پاور دلیوری باید بدانید

فناوری شارژ USB پاور دلیوری تبدیل به یکی از پرکاربردترین و بهترین استانداردهای شارژ گوشی‌های هوشمند شده است. با خواندن مقاله‌ی پیش‌رو خواهید دانست که «پاور دلیوری دقیقاً چیست و چگونه کار می‌کند» و «جدیدترین پروتکل این فناوری چه مزیت‌هایی دارد»؛ پس در ادامه‌ی این مقاله همراه سایمان دیجیتال باشید.

زمانی که باتری گوشی شما در حالت تمام شدن است، شارژ سریع، می‌تواند به‌سرعت آن‌را نجات داده و عمری دوباره به آن دهد؛ اما با وجود تنوع زیاد شارژرها و استانداردهای شارژ، هنگامی که از شارژرهای شرکت‌های شخص ثالث با گواهی و استانداردهای مختلف استفاده می‌کنید، دقیقاً باتری گوشی شما با چه سرعتی شارژ می‌شود؟ آیا آسیبی به گوشی وارد می‌شود؟ به‌همین خاطر اکثر شرکت‌ها از شارژرهای خاص خود استفاده می‌کردند. «یو اس بی پاور دلیوری» که از آخرین فناوری‌های شارژ «گروه مروجین یو اس بی» است، قصد دارد تمام این مشکلات را حل کند.

USB پاور دلیوری یک فناوری جهانی است که به عنوان استاندارد رایج شارژ سریع طراحی شده است و می‌تواند در تمام دستگاه‌های مبتنی بر USB مورد استفاده قرار گیرد. شاید فکر کنید که USB PD یک استاندارد جدید است؛ اما این استاندارد به‌همراه فناوری USB-C در سال ۲۰۱۲ معرفی شده‌اند. در واقع این استاندارد طراحی شد تا جایگزینی برای فناوری شارژ باتری یواس‌بی یا USB BC باشد. اکنون USB پاور دلیوری در نسل سوم خود قرار دارد و از تنظیمات بهتری برای شارژ سریع بهینه بهره می‌برد.

تمام چیزهایی که در مورد فناوری شارژ پاور دلیوری باید بدانید

درگاه‌های تایپ C مدرن بسیار پیچیده‌تر از نسل‌های اولیه‌ی خود هستند و از چندین سطح شارژ پشتیبانی می‌کنند. در ابتدا باید بگوییم که نسخه پایه USB برای شارژ کردن دستگاه‌ها از ۵ ولت و نیم آمپر (۲.۵ وات) پشتیبانی می‌کرد و درگاه‌های جدیدتر آن تا ۵ ولت و حدود ۱ آمپر را پوشش می‌دادند که ابتدایی‌ترین سطح سرعت شارژ از طریق USB محسوب می‌شود؛ اما درگاه‌های USB-C قابلیت تنظیم برای ۵ ولت و یک‌و‌نیم یا سه آمپر را دارند که تا ۱۵ وات توان شارژ را تأمین می‌کند و هنوز در مقایسه با استانداردهای دیگر شارژ سریع، کمی کُند است.

استاندارد USB پاور دلیوری بسیار قدرتمندتر است و تا توان ۱۰۰ وات را پشتیبانی می‌کند که می‌تواند لپ‌تاپ‌ها را نیز به‌سرعت شارژ کند؛ همچنین این استاندارد ایمن‌تر نیز محسوب می‌شود؛ چراکه دستگاه و شارژر در ارتباط با یکدیگر از طریق کابل شارژ، بهینه‌ترین سرعت شارژ را تشخیص داده و آن‌را اعمال می‌کنند.

این رویکرد شارژ در مراحل مختلف از ولتاژهای ۵، ۹، ۱۵ و ۲۰ ولت برای تولید توان خروجی نیم تا ۱۰۰ وات را پشتیبانی می‌کند. استاندارد جدید دیگری با نام USB پاور دلیوری با قابلیت برنامه‌ریزی منبع تغذیه (Programmable Power Supply) یا USB پاور دلیوری PPS از ولتاژ‌های قابل تنظیم نیز پشتیبانی می‌کند و شارژ به‌مراتب بهینه‌تری را ممکن می‌سازد؛ همچنین اگر شارژر و دستگاه مورد استفاده برای شارژ در تعامل با یکدیگر به یک سرعت شارژ مشترک نرسند، فناوری پاور دلیوری به‌صورت پیش‌فرض از سرعت شارژ معمول تایپ سی، مانند ۱.۵ آمپر پشتیبانی خواهد کرد.

اکنون فناوری PD استفاده گسترده‌تری در گوشی‌های هوشمند، لپ‌تاپ‌ها و گجت‌های هوشمند دارد؛ برای مثال، گوشی‌های سری S سامسونگ، گوشی‌های گوگل پیکسل و گوشی‌ها و لپ‌تاپ‌های شرکت اپل از پاور دلیوری بهره می‌برند. استفاده از این فناوری در بین محصولات شرکت‌های دیگر نیز روزبه‌روز درحال افزایش است.

نسخه‌های مختلف پاور دلیوری

همان‌طور که گفتیم فناوری پاور دلیوری در نسل سوم خود قرار دارد و هنوز دستگاه‌های زیادی از نسل جدید این فناوری پشتیبانی نمی‌کنند؛ اما با این وجود دستگاه‌ها و شارژرهایی که از نسل‌های پیشین این فناوری بهره می‌برند، با نسل سوم آن نیز سازگار هستند.

USB PD 1.0 که نسل اول این فناوری است، کمی ساده‌تر و پایه‌ای‌تر از نسخه‌ی مدرن آن است. نسل اول تنها شش حالت برای توان‌های مختلف شارژ را پشتیبانی می‌کرد. این شش حالت، شامل ۱۰ وات (۵ ولت، ۲ آمپر)، ۱۸ وات (۱۲ ولت، ۱.۵ آمپر)، ۳۶ وات (۱۲ ولت، ۳ آمپر)، ۶۰ وات ( ۱۲ ولت، ۵ آمپر)، ۶۰ وات (۲۰ ولت، ۳ آمپر) و ۱۰۰ وات (۲۰ ولت، ۵ آمپر) می‌شوند. این توان‌های مختلف خروجی، خوب هستند؛ اما انعطاف‌پذیری لازم را برای دسته‌ی زیادی از محصولات ندارند.

استانداردهای یواس‌بی PD 2.0 و PD 3.0 نسخه‌های جدیدتر این فناوری محسوب می‌شوند که به منظور انعطاف‌پذیری در پوشش گستره‌ی بیشتری از انواع توان‌ها و ولتاژهای خروجی توسعه داده شده‌اند. نسل‌های دوم و سوم پاور دلیوری، با اینکه میزان ولتاژها را ثابت نگه داشته‌اند؛ اما اجازه می‌دهند که دستگاه‌ها با انواع شدت جریان‌های خروجی مختلف شارژ شوند. این کار نتیجه‌ای مطلوب در پوشش بازه‌ی گسترده‌تری از دستگاه‌های هوشمند را دارد؛ همچنین نسخه سوم پاور دلیوری، تعامل را بیش‌ازپیش می‌کند که منجر به پشتیبانی از ویژگی‌هایی مانند سنجش شرایط باتری، ایمنی تقویت‌شده و تعویض سریع نقش (FRS) شده است.

اکنون شارژ سریع به‌قدری همه‌گیر شده که کمترین سرعت شارژ برای گوشی‌های هوشمند به ۱۸ وات و برای لپ‌تاپ‌ها به ۶۰ وات رسیده است؛ همچنین گوشی‌های هوشمندی که از پاور دلیوری به‌عنوان فناوری شارژ اصلی خود بهره می‌برند، سرعت شارژ بیشتری نیز دارند.

فناوریUSB PD PPS چیست؟

علی‌رغم پیشرفت‌های نسل دوم و سوم فناوری پاور دلیوری؛ اما هنوز هم برای تمامی موارد شارژ سریع مناسب نبودند. در این دو مورد، سرعت شارژ باتری نسبت به ولتاژ‌های خاصی حساس است و بسته به میزان شارژ فعلی باتری تغییر می‌کند. ولتاژهای ۵، ۹، ۱۵ و ۲۰ ولت میزان استانداردهایی هستند که برای همه موارد شارژ سریع بهینه ایدئال نیستند.

یواس‌بی پاور دلیوری ۳.۰ درسال ۲۰۱۸ عرضه شد و همچنین پروتکل شارژ PPS یا منبع تغذیه قابل برنامه‌ریزی نیز در همان سال برای این استاندارد معرفی شد. به لطف یواس‌بی پاور دلیوری PPS، می‌توان شارژ بهینه‌تری داشت و به سطح ولتاژهای قابل تنظیم کوچک‌تری مثل ۲۰ میلی‌ولت دست یافت که انعطاف‌پذیری بسیار خوبی را می‌تواند ارائه دهد. این پروتکل ضمن ارتباط بین دستگاه و شارژر و داشتن الگوریتم‌های کنترل ولتاژ، می‌تواند ولتاژ ایدئال در حین شارژ را تعیین کرده و تغییر دهد تا سرعت شارژ را به سمت بهینه‌ترین حالت سوق دهد. این الگو باعث می‌شود، یواس‌بی پاور دلیوری PPS برای شارژ سریع، بسیار مناسب‌تر از پروتکل استاندارد یواس‌بی پاوردلیوری باشد.

پاور دلیوری PPS به عنوان جدیدترین بخش این استاندارد، در تعداد محدودی از گجت‌های هوشمند و شارژرهای ۲۰۲۱ یافت می‌شود. اگرچه پشتیبانی از PPS در شارژرها رو به افزایش است؛ اما ظاهراً دردسر جدیدی برای کاربران تراشیده است؛ برای مثال سری گلکسی اس ۲۱ سامسونگ، تنها در صورت استفاده از شارژرهای مخصوص خود که استاندارد پاور دلیوری PPS دارند، می‌تواند با حداکثر توان ۲۵ وات، شارژ شود و در صورت استفاده از شارژرهای دارای پاور دلیوری معمولی، با توان ۱۸ وات شارژ خواهد شد.

حداکثر سرعت USB پاور دلیوری چقدر است؟

باتوجه به ماهیت انعطاف‌پذیر و قابل تغییر فناوری شارژ یواس‌بی پاور دلیوری PPS و همچنین طیف گسترده‌ای از ظرفیت‌های باتری، ارائه سرعت دقیق برای این استاندارد تقریباً غیرممکن است؛ اما به‌طور کلی و با توجه به میانگین دستگاه‌های موجود در بازار، گوشی‌هایی با ظرفیت باتری زیاد با استفاده از پاور دلیوری ۱۸ وات، در حدود یک ساعت به شارژ کامل می‌رسند. لپ‌تاپ‌ها نیز  اگر ظرفیت باتری بالایی داشته باشند با استفاده از شارژ ۶۰ وات بین یک تا دو ساعت فول شارژ می‌شوند.

برخلاف لپ‌تاپ‌ها، گوشی‌های هوشمند ترجیح می‌دهند برای شارژ باتری از ولتاژهای بالا استفاده نکنند. عموماً گوشی‌های هوشمند برای شارژ سریع از ولتاژهای ۵ و ۹ ولت به‌همراه شدت جریان‌های بالا استفاده می‌کنند. برای مثال، فناوری شارژ سریع ۶۵ وات وان‌پلاس از ۱۰ ولت و ۶.۵ آمپر برای رسیدن به این توان بهره می‌برد و همچنین فناوری شارژ ۴۰ وات هواوی نیز از همان ۱۰ ولت در کنار ۴ آمپر استفاده می‌کند؛ گرچه هردوی این فناوری‌ها، مختص خود این شرکت‌ها هستند.

نزدیک‌ترین ولتاژ در استاندارد پاور دلیوری به فناوری‌های شارژ اشاره شده، ۹ ولت است که حداکثر توان ۲۷ وات را که کندتر از سرعت شارژ دو مورد قبلی است ارائه می‌دهد. از طرفی، بیشتر گوشی‌های هوشمندی که مجهز به یواس‌بی پاور دلیوری هستند، به‌طور کامل از ۳ آمپر استفاده نمی‌کنند و توان خروجی معادل ۱۸ تا ۲۰ وات را تولید می‌کنند؛ به همین علت، سریع‌ترین سرعت برای شارژ گوشی‌های هوشمند، برپایه‌ی فناوری‌های شارژ خود آن شرکت‌ها هستند.

فناوری پاور دلیوری PPS برای استفاده در شارژ سریع به‌صورت جهانی، امیدوار کننده‌تر است. برای مثال گلکسی اس ۲۱ سامسونگ با توان ۲۵ وات شارژ می‌شود که از ولتاژ قابل تنظیم ۹.۵ ولت PPS استفاده می‌کند. سامسونگ، پیش‌تر در گوشی گلکسی نوت ۱۰ پلاس خود از شارژ ۴۵ وات یواس‌بی پاور دلیوری PPS استفاده کرده است؛ پس از نظر فنی امکان استفاده از شارژ سریع با این استاندارد وجود دارد. با این حال سامسونگ ادامه با چنین سرعت شارژ بالایی را مناسب نمی‌داند. احتمالاً شارژ سریع با این توان، فشار زیادی به باتری گوشی وارد می‌کند و تجربیات تلخ سامسونگ از سری گلکسی نوت ۷ نیز مزید بر علت است.

فناوری‌های شارژ اختصاصی، مرزهای سرعت شارژ را جابه‌جا کرده‌اند؛ مثلاً شارژ سریع ۱۱۰ وات اوپو و شارژ سریع ۱۲۰ وات شیائومی جزو سریع‌ترین آن‌ها برای گوشی‌های هوشمند هستند. بعید به‌نظر می‌رسد که پاور دلیوری فعلی و حتی PPS بدون بروزرسانی به نسخه‌های جدید، بتوانند با این سرعت‌ها رقابت کنند؛ اما با این حال بازدهی میزان مصرف برق نسبت به زمان شارژ، روندی نزولی دارد. می‌توان گفت که توانی در حدود ۴۰ وات برای شارژ سریع  یک گوشی هوشمند بسیار مناسب است.

راحتی کاربران و صرفه‌ی اقتصادی

درحالی‌که سرعت شارژ عاملی مهم در طراحی یواس‌بی پاور دلیوری و خصوصاً پروتکل PPS است؛ اما اصلی‌ترین هدف آن‌ها نیست. یواس‌بی PD به عنوان یک استاندارد واحد برای شارژ طیف وسیعی از دستگاه‌های مبتنی بر USB ساخته شده است. درنتیجه، نیاز به درگاه‌ها، کابل‌ها و شارژرهای اختصاصی کاهش می‌یابد.

قبل از هرچیز این امر منجر به راحتی کار مصرف‌کنندگان خواهد شد؛ از طرف دیگر تولیدکنندگان نیز می‌توانند خوشحال باشند، چراکه نیاز نیست محصولات جدیدشان را هربار با شارژر داخل جعبه عرضه کنند؛ همچنین ضایعات الکترونیکی از شارژرها و کابل‌های قدیمی روبه‌رشد است. اکنون نه‌تنها مسئله محل دفن این زباله‌ها وجود دارد، بلکه منابع محدود و رو به‌اتمام برای تولید آن‌ها نیز دغدغه‌ی بزرگی است؛ پس دلایل زیست‌محیطی خوبی وجود دارد، تا کاربران و تولید‌کنندگان به استفاده از یک فناوری شارژ یکپارچه مانند یواس‌بی پاور دلیوری تمایل داشته باشند.

شاید برداشتن شارژر از داخل جعبه‌ی گوشی‌ها توسط تولیدکنندگان، امروز، بسیار بحث‌برانگیز باشد؛ چراکه همه‌ی کاربران لزوماً شارژرهایی ندارند که با یواس‌بی پاور دلیوری PPS سازگار باشد؛ اما در دراز مدت قطعاً این مشکل بسیار کمرنگ‌تر خواهد شد و دستگاه‌های جدید کاربران نیز از همان دوشاخه‌های قبلی به‌صورت سازگار، برای شارژ شدن استفاده خواهد کرد. در هر صورت، این‌ها فعلاً نظریه هستند و باید منتظر نسل جدید این فناوری هم باشیم.

نظر شما در مورد یک‌پارچه‌سازی فناوری شارژ USB چیست؟ آیا بیشتر به سود مصرف‌کننده است یا تولیدکننده؟ آیا واقعاً دغدغه‌های محیط‌زیستی وجود دارند؟

منبع: AndroidAuthority