Power Delivery (PD) och Quick Charge (QC) är standarder för snabbladdning som gör det möjligt för en enhet att begära den spänning som behövs och för en laddare att justera sina utgångsparametrar. Som ett resultat kan en enda USB-port leverera flera spänningsnivåer och naturligtvis den ström som krävs för laddning.
Tidiga versioner av USB levererade 5 V vid 0,5 A. I senare versioner ökades strömstyrkan till 1 A och 2 A. För att leverera högre effekt vid 5 V krävdes dock högre ström, vilket i sin tur krävde större ledararea och tjockare laddkablar. Naturligtvis ville ingen använda kablar som var lika tjocka som ett finger.
Snabbladdning löser detta problem genom att öka spänningen i stället för strömmen. För att uppnå 18 W vid 5 V krävs 3,6 A, medan endast 1,5 A behövs vid 12 V. Detta minskar behovet av att öka ledarnas area. Medan telefoner vanligtvis använder 5 V använder bärbara datorer normalt 20–48 V för laddning och nätadaptrar med en effekt på 65 W eller mer.
Standarder för snabbladdning
Power Delivery (PD) och Quick Charge (QC) skiljer sig främst åt genom sina kommunikationsprotokoll. Power Delivery är en öppen standard som utvecklats av USB Implementers Forum, medan Quick Charge är en proprietär teknik skapad av Qualcomm. Från och med Quick Charge 4 infördes stöd för Power Delivery, vilket avsevärt förbättrade kompatibiliteten mellan de två standarderna.
I början av 2010-talet introducerade många tillverkare sina egna tekniker för snabbladdning. Bland dessa fanns MediaTek Pump Express, Samsung Adaptive Fast Charging, Oppo Super VOOC, Huawei SuperCharge, Anker PowerIQ, Google Fast Charging och Motorola TurboPower. De flesta av dessa lösningar fick dock aldrig någon bred spridning.
Med tiden blev Power Delivery den mest stödda standarden för snabbladdning och är kompatibel med ett brett utbud av enheter, inklusive produkter från Apple. Quick Charge blev i sin tur populär i enheter baserade på Qualcomm-processorer och i laddare från olika tillverkare. Genom tillägget av stöd för Power Delivery har dess mångsidighet ökat avsevärt.
Hur laddning fungerar
Både Power Delivery och Quick Charge bygger på kommunikation mellan enheten och strömkällan.
När en enhet ansluts skickas en styrsignal genom signalledningarna innan laddningsspänningen tillförs – enkelt uttryckt begärs en viss spänningsnivå. Laddaren eller powerbanken tar emot information om de nödvändiga parametrarna och levererar därefter rätt spänning genom strömledningarna.
USB Type-C-kontakter används vanligtvis för denna process. Fullutrustade kablar har en komplex intern struktur som stöder datautbyte och förhandling om strömförsörjning. Alla USB Type-C-kablar är dock inte likadana. För att minska kostnaderna är många kablar förenklade, vilket kan begränsa laddningshastigheten.
Spänningar som stöds av Power Delivery och Quick Charge
Snabbladdning ökar uteffekten genom att höja spänningen samtidigt som samma nivå av likström bibehålls. De spänningsvärden som stöds av standarderna listas nedan.
| Spänning (V) | Ström (A) | Effekt (W) | Kabeltyp |
|---|---|---|---|
| 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) |
Kinesiska tillverkare har utökat intervallet av stödda spänningar genom att lägga till stöd för 12 V- och 24 V-utgångar, vilka främst används för andra ändamål än laddning. En portabel laddare kan till exempel användas för att driva en router eller övervakningskameror. Vissa portabla laddare från Baseus stöder exempelvis 12 V-utgång. Sådana enheter använder ofta specialkablar, såsom USB-C–DC-kablar, utrustade med inbyggda kretsar för att fastställa den nödvändiga utspänningen.
Standarder för dataöverföring mellan laddaren och enheten
Det finns två standarder för datakommunikation mellan enheter: SRP och EPR.
SRP (Standard Power Range)
Detta är grundläget. Kommunikation mellan enheten och laddaren sker via CC-linjen. Enheten anger vilken spänning som behövs och laddaren levererar den som ett fast värde. Parametrarna ändras inte under laddningen.
EPR (Extended Power Range)
Detta är ett mer avancerat läge. Det använder en extra VCONN-linje som gör det möjligt för enheten och laddaren att kontinuerligt utbyta data. Tack vare detta kan spänningen justeras direkt under laddningen med hög precision och i små steg.
Detta är främst utformat för att förlänga batteriets livslängd: upp till cirka 70 % laddning använder enheten maximal effekt och minskar sedan gradvis effekten när den närmar sig full laddning.
Kablar som är avsedda för 100 W och särskilt upp till 240 W måste stödja EPR-standarden. De är vanligtvis märkta därefter, även om detta i praktiken inte alltid är fallet.
