USB Power Delivery PPS: ¡el estándar de carga puede hacer eso!

Muchos de ustedes probablemente ya estén familiarizados con USB Power Delivery. El estándar, abreviado PD, es responsable de un alto rendimiento de carga y de la función de carga rápida a través de USB-C, por ejemplo, en el iPhone, pero también en el iPad y el MacBook. En la tercera generación, Power Delivery 3, se agregaron más especificaciones, incluida la fuente de alimentación programable (PPS). Aunque esto existe desde hace algunos años, todavía no se utiliza mucho. Pero eso está cambiando poco a poco. Por ello, este artículo aclara: ¿Qué es? Entrega de energía USB PPS y ¿qué puede hacer el estándar de carga?

USB Power Delivery PPS puede hacer eso

La fuente de alimentación programable es un protocolo opcional que se puede utilizar desde Power Delivery 3.0. Esto significa que todos los cargadores y powerbanks con PPS tienen PD 3. Pero no todos los cargadores y baterías externas con PD 3 tienen automáticamente PPS. Pero esto es sólo una pista para empezar con este tema, una vez más, un poco complicado. 

Pero ¿qué puede hacer el protocolo PPS? Permite un ajuste más preciso del voltaje de 3,3 V a 21 V en pasos de 20 mV. Esto permite el ajuste en tiempo real durante la carga y mantiene una potencia de carga constante, incluso con corriente creciente o decreciente. 

Además de un rendimiento constante, también se puede aumentar o disminuir el rendimiento de carga en pasos más pequeños, dependiendo del nivel de carga de la batería y otros factores; por ejemplo, se puede incluir la temperatura de la batería para no sobrecalentar el componente.

También es importante saber que con Power Delivery 3.1 en 2021, se agregó el rango de potencia extendido (EPR) al estándar PD. Esto no sólo permite hasta 48 voltios a hasta 5 Amperio, es decir, teóricamente hasta 240 vatios. El voltaje también se puede ajustar entre 15 V y 48 V en pasos de 100 mV gracias al PPS y la extensión llamada fuente de voltaje ajustable (AVS). 

Todo esto también beneficia a los elementos de hardware individuales, ya que se pueden realizar ajustes precisos en cualquier momento para obtener el rendimiento de carga óptimo según la situación. La carga eficiente que se logra de esta manera también reduce el calor generado en el cargador, es decir, en pocas palabras, entra más electricidad al dispositivo final y no se irradia tanto calor al aire.

Valores estándar para potencia de carga de 0,5 a 240 vatios

Como ya se ha descrito anteriormente, los cargadores PPS y los dispositivos a cargar pueden negociar capacidades de carga individuales. Estos se componen entonces de mayor voltaje y menor corriente o viceversa, según las necesidades. Para la función de carga rápida, gracias a la cual el iPhone actualmente está, p. B. sólo 30 minutos para una carga del 50% de la batería, por supuesto, tiene que fluir mucha corriente rápidamente. A partir del 80%, sin embargo, se acelera todo para que la batería no acabe al 100% y se sobrecargue tan rápidamente. Esto ocurre actualmente sin PPS, pero será aún más eficiente en el futuro.

Hasta ahora, muy conocido. Pero también es interesante qué valores estándar se utilizan realmente para Power Delivery, incluso si no se utiliza ningún PPS. En la siguiente tabla encontrará una descripción general que muestra el rango de potencia estándar (SPR) hasta 100 W en el área superior y el rango de potencia extendido (EPR) hasta 240 W en el área inferior. Se muestra de arriba a abajo cómo se pueden alcanzar de 0,5 a 240 W, de 5 V a 48 V con los respectivos niveles de corriente variables. Esta mesa se puede utilizar tanto con como sin PPS. Sin embargo, esto último no es imprescindible, como comprobarás en las siguientes explicaciones.

Nota: Estos son solo valores predeterminados que se utilizan sin protocolos opcionales. Son posibles diferentes soluciones.

Más valores variables posibles con los cargadores PPS

La tabla anterior probablemente explica por qué algunos cargadores tienen valores tan estrictos para la salida de corriente. Una y otra vez se encuentra información que p.e. Por ejemplo, 5 V es hasta 3 A (15 W), 9 V es hasta 3 A para una carga más rápida (27 W) o 15 V es hasta 3 A para utilizar un máximo de 45 W. 

Sin embargo, en los dispositivos habilitados para PPS, encontrará rangos de voltios más específicos y clasificaciones de amperaje más variables, alrededor de 4,05 A para 3,3 a 11 V (13,37 - 44,55 W). También puede encontrar 2,8 A para 3,3 a 16 V (44,8 - 52,8 W). También he visto 2,1 A para un rango de 3,3 a 21 V (6,93 - 44,1 W). Como se ha descrito anteriormente, la carga debería individualizarse mejor y adaptarse a las circunstancias respectivas en tiempo real.

PPS puede complicar la selección del cargador

Como conclusión provisional, podemos decir que PPS debería hacer que la carga a través de un puerto USB-C y el estándar "Power Delivery" sea más eficiente y mejor en general. Sin embargo, hay que fijarse más en los respectivos rangos de voltios y amperios de los cargadores o powerbanks con USB Power Delivery PPS. Entonces, cierta limitación de amperios para un determinado rango de voltios puede significar una potencia máxima inferior a la potencia del dispositivo final necesaria para una carga rápida. A pesar de los valores más variables, el cargador no puede hacer todo lo que necesita el smartphone o la tableta.

Explicado brevemente con un ejemplo, esto significa: un dispositivo terminal necesita, por ejemplo, 9,5 V a 4 A (38 W) para la función de carga rápida y la carga rápida de su batería. La tensión de 9,5 V debe fijarse o ajustarse sólo ligeramente. Si un cargador PPS ofrece ahora una corriente máxima de 3,3 A para el rango de tensión de 21 a 3 V, a 9,5 V se suministra un máximo de 28,5 W, es decir, 9,5 W menos que para la velocidad de carga máxima requerida. 

Si el proceso de carga no es tan flexible como el cargador o si el cargador no es lo suficientemente adaptable al dispositivo final, entonces la tecnología no funcionará de manera satisfactoria.

Cables SPR y EPR – ¿Puede ser un poco más complicado?

Ahora que ya sabemos a grandes rasgos qué es lo que hace tan especiales a los cargadores PPS y qué piensan de ellos los dispositivos terminales en caso de duda, todavía nos queda echar un vistazo a la tecnología de conexión. Porque, por supuesto, no se puede utilizar cualquier x-any para los diferentes estándares (PD 2.0, PD 3.0 y PD 3.1), así como para los protocolos individuales (PPS, AVS, etc.). Cable USB-C usar. Eso sería demasiado fácil. Retrospectivamente, estos cables bastante simples de la caja de basura se denominaron "cables SPR"; Los modelos que sólo están designados como “cables EPR” pueden manejar 5 amperios y, por lo tanto, las capacidades de carga más altas.

Resumen de PPS de suministro de energía USB

Cuando en marzo de 2021 yo Comparación de PD 2.0 y PD 3.0 Quería resumirlo con las palabras "Cuando obtienes información sobre USB, obtienes muchos términos y números diferentes." intentó. Esto estaba un poco ligado a la esperanza de que las actualizaciones posteriores del estándar PD fueran más fáciles. Pero pensamiento equivocado. En última instancia, podemos resumir esto: PPS proporciona un rendimiento de carga más individual, lo que debería permitir el ajuste en tiempo real a ciertos factores y especificaciones del dispositivo. Esto también debería hacer que los cargadores sean más eficientes. Sin embargo, puede haber problemas de compatibilidad si no se tiene cuidado.

Fuentes: 1, 2

johannes domke

[De vacaciones] Después de graduarse de la escuela secundaria, Johannes completó su formación como asistente comercial con especialidad en idiomas extranjeros. Pero luego decidió investigar y escribir, lo que le llevó a su independencia. Trabaja desde hace varios años, entre otros, para Sir Apfelot. Sus artículos incluyen presentaciones de productos, noticias, instrucciones, videojuegos, consolas y mucho más. Sigue las conferencias magistrales de Apple en vivo a través de streaming.