پاور دلیوری چیست؟ راهنمای شارژ سریع با USB-C

پاور دلیوری (USB Power Delivery) استانداردی است که به شارژر و گوشی یا لپ‌تاپ اجازه می‌دهد پیش از شارژ، درباره‌ی ولتاژ و جریان با هم توافق کنند و بعد با توانی بیشتر از حالت عادی USB شارژ شوند. پاور دلیوری فقط روی درگاه USB-C کار می‌کند و از ۵ ولت شروع می‌شود و در نسخه‌های جدیدتر تا ۲۴۰ وات بالا می‌رود. اگر بدانید این استاندارد چطور کار می‌کند، می‌توانید شارژر و کابلی بخرید که واقعاً با دستگاه شما جور باشد.

پاور دلیوری چیست و چه فرقی با USB-C معمولی دارد؟

خیلی‌ها USB-C و پاور دلیوری را یکی می‌دانند، اما این دو یکی نیستند. USB-C نام شکل درگاه و کابل است؛ پاور دلیوری یک پروتکل یا زبان گفت‌وگو برای توان است که از مسیر همان درگاه عبور می‌کند. طبق توضیح شرکت Infineon، یک درگاه USB-C بدون پاور دلیوری فقط می‌تواند ولتاژ ۵ ولت را با جریان ۱.۵ یا ۳ آمپر بدهد؛ یعنی سقف آن ۱۵ وات است. هر چیزی بالاتر از این، به مذاکره‌ی PD نیاز دارد.

به زبان ساده، در USB-C بدون پاور دلیوری، شارژر فقط با یک مقاومت روی خط CC اعلام می‌کند که چند آمپر می‌دهد و ولتاژ همیشه ۵ ولت می‌ماند. در پاور دلیوری، شارژر و دستگاه پیام رد و بدل می‌کنند و ولتاژ می‌تواند به ۹، ۱۵ یا ۲۰ ولت برسد. به همین دلیل یک گوشی با شارژر پاور دلیوری سریع‌تر شارژ می‌شود و یک لپ‌تاپ اصلاً می‌تواند با USB-C شارژ شود.

• USB-C: شکل فیزیکی درگاه و کابل؛ دوطرفه و یکسان در گوشی، تبلت و لپ‌تاپ.
• پاور دلیوری: پروتکلی برای توافق بر سر ولتاژ و جریان، که روی USB-C اجرا می‌شود.
• نتیجه: هر شارژر USB-C لزوماً پاور دلیوری ندارد؛ این قابلیت را باید در مشخصات شارژر دید.

شارژر و دستگاه در پاور دلیوری چطور با هم توافق می‌کنند؟

یادداشت فنی شرکت STMicroelectronics روند کار را این‌طور شرح می‌دهد: شارژر همیشه با ۵ ولت شروع می‌کند. سپس از طریق خط CC در کابل USB-C، فهرست توان‌هایی را که می‌تواند بدهد برای دستگاه می‌فرستد. دستگاه یکی از آن‌ها را درخواست می‌کند، شارژر پذیرش را اعلام می‌کند و ولتاژ را تغییر می‌دهد. اگر هیچ مذاکره‌ای ممکن نباشد، شارژر روی همان ۵ ولت می‌ماند. این پیام‌ها روی خط CC با سرعت ۳۰۰ کیلوبیت بر ثانیه رد و بدل می‌شوند.

این روند دو پیامد مهم برای شما دارد. اول اینکه شارژر پاور دلیوری با ولتاژ بالا به دستگاهی که آن را نخواسته فشار نمی‌آورد؛ گوشی‌ای که فقط ۹ ولت می‌خواهد، ۲۰ ولت دریافت نمی‌کند. دوم اینکه یک شارژر پاور دلیوری با توان بالا را می‌توانید برای دستگاه کم‌مصرف هم به کار ببرید؛ دستگاه همان مقداری را می‌گیرد که درخواست کرده است.

چند نمونه از شارژرهای پرطرفدار فروشگاه را در زیر می‌بینید؛ توان و ولتاژ هر کدام در صفحه‌ی همان محصول آمده است.

۴ ولتاژ ثابت پاور دلیوری و سقف ۱۰۰ وات

در محدوده‌ی استاندارد پاور دلیوری، که بعدها «محدوده‌ی توان استاندارد» (SPR) نام گرفت، چهار ولتاژ ثابت تعریف شده است: ۵، ۹، ۱۵ و ۲۰ ولت. بر اساس اطلاعیه‌ی گروه توسعه‌دهندگان USB، پیش از نسخه‌ی ۳.۱ سقف پاور دلیوری ۱۰۰ وات بود که از ۲۰ ولت و کابل‌های ۵ آمپری به دست می‌آمد. جدول زیر حداکثر توان هر ولتاژ را با کابل معمولی ۳ آمپری و با کابل ۵ آمپری نشان می‌دهد؛ توان از ضرب ولتاژ در جریان به دست آمده است.

طبق آموزش فنی شرکت Renesas، شارژر لازم نیست همه‌ی ترکیب‌ها را با بیشترین جریان بدهد؛ مثلاً یک شارژر ۵۰ واتی می‌تواند ۳ آمپر در ۵، ۹ و ۱۵ ولت و ۲.۵ آمپر در ۲۰ ولت بدهد. پس عدد وات روی شارژر سقف کل است، نه توانی که در هر ولتاژ ارائه می‌شود.

یک مثال عملی: شارژر ۲۰ واتی اگر در ۹ ولت کار کند، حدود ۲.۲ آمپر می‌دهد (۲۰ تقسیم بر ۹). اما برای لپ‌تاپی که ۶۵ وات در ۲۰ ولت می‌خواهد، جریان لازم ۳.۲۵ آمپر است؛ یعنی بیش از ۳ آمپر و از توان کابل معمولی بیرون. این همان جایی است که نوع کابل اهمیت پیدا می‌کند.

کابل در پاور دلیوری: ۳ آمپر یا ۵ آمپر؟

به گفته‌ی Renesas، کابل استاندارد USB-C تا ۳ آمپر جریان را حمل می‌کند و برای عبور جریان بیش از ۳ آمپر، کابل ۱۰۰ وات (۵ آمپری) یا کابل EPR لازم است. این کابل‌ها همیشه یک تراشه‌ی شناسایی به نام e-Marker دارند. شارژر پاور دلیوری پیش از اینکه بیش از ۳ آمپر بدهد، این تراشه را می‌خواند؛ اگر کابل e-Marker نداشته باشد، جریان را روی ۳ آمپر نگه می‌دارد.

بنابراین برای ۶۰ وات یا کمتر، یک کابل USB-C به USB-C سالم و استاندارد کافی است. برای مثال کابل USB-C یسیدو مدل CA204 با توان ۶۰ وات دقیقاً با سقف ۲۰ ولت و ۳ آمپر جور است. اما اگر شارژر ۱۰۰ واتی دارید و لپ‌تاپ شما همه‌ی آن را می‌خواهد، کابل باید ۵ آمپری و دارای e-Marker باشد؛ وگرنه شارژ حداکثر با ۶۰ وات انجام می‌شود. در صفحه‌ی کابل‌های شارژ USB-C فروشگاه توان هر کابل در نام یا مشخصات آن آمده است.

کابل‌هایی که پاور دلیوری را محدود می‌کنند

• کابل USB-A به USB-C: مذاکره‌ی PD روی خط CC درگاه USB-C انجام می‌شود و شارژری که درگاه USB-A دارد از این مسیر شارژ پاور دلیوری نمی‌دهد.
• کابل‌های بسیار نازک یا آسیب‌دیده: ممکن است اتصال برقرار شود اما توان کامل منتقل نشود.
• کابل USB-C به لایتنینگ: برای شارژ سریع آیفون‌های قدیمی‌تر با شارژر پاور دلیوری استفاده می‌شود و توان آن در مشخصات کابل آمده است.

نسخه‌ی ۳.۱ و توان تا ۲۴۰ وات

گروه توسعه‌دهندگان USB در ۲۶ مه ۲۰۲۱ نسخه‌ی ۳.۱ پاور دلیوری را معرفی کرد. این نسخه «محدوده‌ی توان گسترده» (EPR) را اضافه کرد و سه ولتاژ ثابت جدید به چهار ولتاژ قبلی افزود: ۲۸ ولت برای توان بالاتر از ۱۰۰ وات، ۳۶ ولت برای بالاتر از ۱۴۰ وات و ۴۸ ولت برای بالاتر از ۱۸۰ وات. با ۴۸ ولت و ۵ آمپر، سقف این استاندارد به ۲۴۰ وات رسید.

همین نسخه یک حالت ولتاژ قابل تنظیم (AVS) هم تعریف کرد که در آن دستگاه می‌تواند ولتاژهای میانی، از ۱۵ ولت تا بیشترین ولتاژ ثابت شارژر، را درخواست کند. برای اکثر گوشی‌ها و تبلت‌ها این محدوده لازم نیست؛ EPR بیشتر برای لپ‌تاپ‌های پرمصرف و دستگاه‌های بزرگ‌تر طراحی شده است. نکته‌ی مهم اینکه EPR به کابل مخصوص EPR با e-Marker نیاز دارد و با کابل معمولی فعال نمی‌شود.

PPS در پاور دلیوری چه می‌کند؟

منبع تغذیه‌ی قابل برنامه‌ریزی (PPS) یک قابلیت اختیاری در پاور دلیوری است. طبق Renesas، در PPS شارژر می‌تواند ولتاژ را در گام‌های ۲۰ میلی‌ولتی و جریان را در گام‌های ۵۰ میلی‌آمپری، در محدوده‌ی ۵ تا ۲۱ ولت، تغییر دهد. به این ترتیب گوشی به جای یک ولتاژ ثابت، دقیقاً همان ولتاژی را می‌خواهد که باتری در آن لحظه نیاز دارد.

PPS در هر شارژری وجود ندارد و باید در مشخصات آن ذکر شده باشد. اگر سازنده‌ی گوشی شما در مشخصات شارژ آن نام PPS را آورده است، در مشخصات شارژر هم دنبال همین نام بگردید تا گوشی بتواند از این حالت استفاده کند.

چطور شارژر پاور دلیوری مناسب را انتخاب کنید؟

برای انتخاب شارژر پاور دلیوری کافی است این مسیر را به ترتیب طی کنید:

1. توان دستگاه را پیدا کنید. بیشترین توان شارژ را در دفترچه یا صفحه‌ی رسمی سازنده‌ی دستگاه ببینید. شارژری با همین توان یا کمی بیشتر کافی است.
2. ولتاژ لازم را بررسی کنید. لپ‌تاپ‌ها معمولاً ۲۰ ولت می‌خواهند. مثلاً شارژر لپ‌تاپ ۶۵ وات ۲۰ ولت یسیدو مدل CG11E برای همین ولتاژ ساخته شده است.
3. اگر چند دستگاه دارید، توان کل را حساب کنید. در شارژرهای چنددرگاهی، توان کل بین درگاه‌ها تقسیم می‌شود و هر درگاه وقتی همزمان استفاده می‌شود کمتر از سقف کل می‌دهد.
4. کابل را با شارژر جور کنید. تا ۶۰ وات کابل ۳ آمپری کافی است؛ بیشتر از آن کابل ۵ آمپری با e-Marker لازم است.
5. PPS را در صورت نیاز در نظر بگیرید. اگر گوشی شما PPS را پشتیبانی می‌کند، شارژری با این قابلیت سریع‌ترین حالت را فعال می‌کند.

برای یک لپ‌تاپ پرمصرف یا شارژ همزمان چند دستگاه، شارژری مانند شارژر دیواری ۱۰۰ وات مک دودو مدل CH-8101 pro همراه یک کابل ۵ آمپری انتخاب منطقی است. برای گوشی، توان شارژری که انتخاب می‌کنید را با بیشترین توان شارژ گوشی مقایسه کنید. فهرست کامل را در شارژرهای دیواری و فندکی فروشگاه ببینید؛ برند و گارانتی هر کالا در صفحه‌ی همان محصول آمده است.

پرسش‌های رایج

آیا شارژر پاور دلیوری پرقدرت به گوشی آسیب می‌زند؟

خیر. در پاور دلیوری شارژر با ۵ ولت شروع می‌کند و فقط ولتاژی را می‌دهد که دستگاه درخواست کرده است؛ بنابراین شارژر ۱۰۰ واتی به گوشی‌ای که ۲۰ وات می‌خواهد، همان مقدار را می‌دهد.

آیا هر کابل USB-C از پاور دلیوری پشتیبانی می‌کند؟

هر کابل USB-C به USB-C استاندارد تا ۳ آمپر و ۶۰ وات را منتقل می‌کند. برای بیش از ۳ آمپر کابل ۵ آمپری با e-Marker لازم است و کابل USB-A به USB-C اصلاً پاور دلیوری را منتقل نمی‌کند.

اگر دستگاهم پاور دلیوری نداشته باشد چه می‌شود؟

مذاکره انجام نمی‌شود و شارژر روی ۵ ولت می‌ماند. دستگاه شارژ می‌شود، اما با سرعت عادی USB.

فرق پاور دلیوری با PPS چیست؟

PPS بخشی اختیاری از این استاندارد است. حالت معمولی ولتاژهای ثابت می‌دهد و PPS ولتاژ را در گام‌های ۲۰ میلی‌ولتی تنظیم می‌کند.

منابع

1. USB Promoter Group: اطلاعیه‌ی پاور دلیوری ۳.۱
2. Renesas: آموزش فنی پاور دلیوری
3. STMicroelectronics: پرسش‌های رایج USB-C PD
4. Infineon: تفاوت USB Type-C و USB PD

ویرایش: حمیدرضا صالح

این مطلب را تحریریه دیجی‌نوبل با کمک هوش مصنوعی و بر پایه منابعِ فهرست‌شده در پایان آن تهیه کرده است. اگر نکته‌ای نادرست دیدید، از راه صفحهٔ «تماس با ما» یا چت آنلاین خبرمان کنید.