K. AnderssonTeknikjättar som Apple och Samsung har slutat skicka laddare med sina enheter, och enligt Apple, “Det finns över två miljarder Apple-nätadaptrar ute i världen. Så vi tar bort dessa föremål från iPhone-lådan för att minska koldioxidutsläppen och undvika brytning och användning av ädelmetaller.”
Om du tittar på Apples uttalande skulle du få intrycket att du kan använda laddarna du äger för att ladda din enhet, men det finns en hake.
Du kan inte snabbladda din enhet med någon strömadapter; för att göra detsamma behöver du en speciell strömadapter, som stöder en teknik som kallas USB-strömförsörjning.
Så vad är USB-strömförsörjning och hur snabbt laddar den din enhet?
I den här artikeln kommer vi att titta på USB-strömförsörjning och hjälpa dig att förstå varför du behöver en annan adapter för att ladda dina enheter snabbare.
Läs också: Köpguide för elfordon: Allt du behöver veta
Innan USB kom ut 1996 var användarna tvungna att använda olika kontakter för att ansluta sina bildskärmar, tangentbord eller pekdon, så om du ville ansluta ett tangentbord till din dator behövde du en PS/2-kontakt.
Inte bara detta, när du anslutit en enhet, var du tvungen att installera enhetsspecifika drivrutiner, och det var det inte. När du hade gjort allt var du tvungen att starta om enheten så att din dator kunde upptäcka kringutrustningen.
Med uppfinningen av USB var allt du behövde göra att ansluta enheten, och det skulle fungera som magi.
Även om USB löste många problem, utvecklades den med dataöverföring och kompatibilitet i åtanke, och med tillkomsten av mobil datoranvändning hade vi ett annat problem, laddning.
| USB-kategori | Maximal spänning (V) | Maximal ström (A) | Effekt (W) | Uppskattad tid i timmar att ladda (4000 mAh batteri) | Lanseringsår |
| USB 2.0 | 5 | 0,5 | 2.5 | 6.5 | 2000 |
| USB 3.0 | 5 | 0,9 | 4.5 | 3.6 | 2008 |
| USB-batteriladdning 1.2 | 5 | 1.5 | 7.5 | 2 | 2010 |
| USB typ C (ström @ 1,5A) | 5 | 1.5 | 7.5 | 2 | 2014 |
| USB typ C (ström @ 3A) | 5 | 3 | 15 | 1 | 2014 |
Förr i tiden var batterierna i telefoner mindre och telefonens utgång från USB-porten (2,5W) räckte för att ladda telefonens batteri.
När storleken på batterierna ökade räckte inte strömmen från nätadaptern till för att ladda batterierna i tid.
För att lösa detta problem var det tvunget att injicera högre mängder ström i batteriet, men denna lösning hade ett problem.
Att tillföra högre mängder ström till ett litiumjonbatteri orsakade intern uppvärmning av batteriet, vilket försämrade batteritiden för smarttelefonen.
Därför behövs intelligenta kommunikationsmetoder för att lösa detta problem så att högre mängder ström kan tillföras batteripaketet utan att försämra dess batterilivslängd, och det är vad snabbladdning är. Det är en uppsättning kommunikationsprotokoll mellan batteripaketets strömhanteringssystem och laddningsadaptern.
Genom att använda dessa kommunikationsprotokoll kan både laddaren och smartphonen kommunicera med varandra. Denna kommunikation hjälper till att hålla batteriet i bättre värme samtidigt som det laddas med högre hastigheter.
Läs också: Räcker 64GB för iPhone?
Nu när vi vet vad snabbladdning är måste vi förstå varför det finns så många olika typer av snabbladdningsprotokoll.
Tja, som vi förklarade tidigare, räckte inte strömmen från USB-porten enligt USB-standarden för snabb laddning.
För att lösa detta problem kom olika mobiltillverkare med nyare teknologier som Adaptiv snabbladdning (Samsung), Snabbladdning (Qualcomm) och Warp-laddning (Ett plus). Dessa teknologier ökade den maximala spänningen/strömmen jämfört med USB-specifikationerna, vilket gör att enheter kan laddas snabbare.
| Teknologi | Maximal effekt (W) |
| Samsung Supersnabbladdning 2.0 | 45 |
| Turbokraft 30 | 28,5 |
| Oppo Super VOOC | 50 |
| Xiaomi Hypercharge | 120 |
| Huawei SuperCharge | 44+ |
| Qualcomm Snabbladdning 5 | 100+ |
Även om denna metod hjälpte OEM-tillverkare att ladda sin enhet snabbare, skapade den flera problem för kunden. Den största är oförmågan att snabbt ladda en enhet om lämplig snabbladdningsadapter/kabel inte var tillgänglig.
Så om du skulle köpa en one-plus-enhet skulle du få en adapter som stöder warp-laddning. Detta kan snabbt ladda din enhet på några minuter, men om du glömde din adapter skulle din enhet laddas med en hastighet som skulle få dig att vilja dra ut håret, för att lösa detta problem har vi USB-strömförsörjning.
Läs också: Chromebook laddas inte: 6 fixar
USB-strömleverans är ett protokoll för snabbladdning utvecklat av USB-IF. Eftersom detta protokoll är en del av USB-standarden är det icke-proprietärt och kan användas av alla OEM-tillverkare.
Både strömadaptern och smarttelefonen måste uppfylla specifikationerna för USB-strömförsörjning för att dra fördel av protokollet.
Nedan är mängden ström som kan levereras med olika varianter av USB PD.
| USB-kategori | Maximal spänning (V) | Maximal ström (A) | Effekt (W) | Lanseringsår |
| USB PD 1.0 (Micro B-kontakt) | 20 | 3 | 60 | 2012 |
| USB PD 1.0 (Standard A/B-kontakt) | 20 | 5 | 100 | 2012 |
| USB PD 2.0 (Typ C-kontakt) | 20 | 5 | 100 | 2014 |
| USB PD 3.0 programmerbar strömförsörjning (PPS) | 20 | 5 | 100 | 2017 |
| USB PD 3.1 | 48 | 5 | 240 | 2021 |
För att leverera effekt över 60W krävs elektroniskt märkta kabelenheter.
Som du kan se ger USB PD-standarden en effekt på upp till 240W. Denna ström kan användas för att ladda flera enheter från en enda strömadapter och kan till och med ladda bärbara datorer.
På grund av den icke-proprietära naturen hos USB PD kan den användas för att ladda olika enheter. Detta tillvägagångssätt gör livet enklare för konsumenten och hjälper till att minska e-avfall eftersom människor inte behöver köpa nya laddare när de köper nya enheter.
Utöver punkterna som nämns ovan kan USB-strömförsörjning användas tillsammans med dataöverföringsmekanismen som erbjuds av USB-porten. På grund av detta kan din enhet laddas när den är ansluten till en extern bildskärm. Inte bara detta, med USB PD är det möjligt att ha ett dubbelriktat strömflöde. Vad detta betyder är att en USB PD-kompatibel enhet kan ladda en annan enhet om det behövs.
Läs också: Varför är min bärbara dator inkopplad och laddas inte?
Som tidigare nämnts är USB-strömförsörjning en kommunikationsmekanism och i det här avsnittet kommer vi att försöka förstå hur det fungerar.
Som tidigare nämnts kan USB-strömförsörjning fungera med USB-kontakter av A/B-typ, men vi kommer att titta på hur detta protokoll implementeras över USB-kontakter av typ C.
Innan vi börjar förstå USB-strömförsörjning är det viktigt att titta på ett speciellt stift på C-kontakten som kallas Configuration Channel-porten, även känd som CC-port.
Denna port ansvarar för att upprätta kommunikation mellan laddaren och laddningsenheten, vilket möjliggör snabbladdning
En kort översikt över kraftleveransprotokollet ges nedan:
Enhetsidentifiering: När en enhet är ansluten till en USB PD-klagomålsadapter skickar adaptern en spänning på 5v över Vbus-linjen. Så snart enheten är ansluten anger den vilka maktroller den kommer att arbeta i. Dessa roller kan vara följande
- Dual Role Power (DRP): Anslutningsenheten kan både ta emot och sända ström.
- Dual Role Data (DRD): Den anslutna enheten kan både ta emot och överföra data.
Början av kommunikation: Kommunikationen mellan nätadaptern och den anslutna enheten börjar via kommunikationsstiftet. Översikten över kommunikationen är följande
- Nätadaptern skickar information om de olika typer av spänningar/strömmar den kan leverera
- Den anslutna enheten väljer ett speciellt strömläge på basis av dess krav.
Kraftöverföring: Strömadaptern sänder en viss spänning på kraftledningen baserat på det valda strömläget.
Nuvarande reglering: Den anslutna enheten styr mängden ström baserat på batteriets laddningstillstånd.
Nu när vi vet hur USB-strömförsörjning fungerar, kan vi titta på de olika effektnivåerna som kan överföras med USB-strömförsörjning.
Läs också: Vad är snabbladdning? 5 vanliga snabbladdningstekniker förklaras
Om du tittar på uppgifterna i de föregående avsnitten kommer du att förstå att USB PD ökar mängden spänning som skickas till enheten.
Detta tillhandahållande av högre spänningar var inte tillgängligt i de äldre USB-standarderna eftersom porten var designad för att överföra data. Denna ökning av spänningsnivåer gjorde det möjligt för enheter att ladda snabbare.
Som sagt, olika enheter kräver olika nivåer av ström och på grund av denna anledning låter strömleveransprotokollet enheten välja hur mycket ström den behöver.
Nedan ges strömnivåer för USB PD 1.0
| Strömläge | Spänning (V) | Ström (A) | Effekt (W) |
| 1 | 5 | 2 | 10 |
| 2 | 12 | 1.5 | 18 |
| 3 | 12 | 3 | 36 |
| 4 | 20 | 3 | 60 |
| 5 | 20 | 5 | 100 |
I fallet med effektleverans 1.0 har vi olika effektlägen men ström- och spänningsnivåerna är konstanta för ett visst val. På grund av detta blir det mycket energiförlust i batterihanteringskretsen eftersom den måste omvandla spänningarna/strömmen utifrån hur mycket batteriet är laddat.
| Strömläge | Spänning (V) | Ström (A) | Effekt (W) |
| 1 | 5 | 0,1-3,0 | 10 |
| 2 | 9 | 1,67-3,0 | 15-27 |
| 3 | 15 | 1,8-3,0 | 27-45 |
| 4 | 20 | 2,25-3,0 eller 3,0-5,0 |
45-100 |
USB PD 2.0 definierar olika effektnivåer och låter laddningsenheten manipulera mängden ström de behöver baserat på batteriets tillstånd. Detta minskar strömförbrukningen under laddning och håller telefonen svalare.
Även om USB PD 2.0 erbjuder olika strömkonfigurationer, är spänningsnivån i PD 2.0 fortfarande konstant. För att förbättra denna brist kom USB-IF med en ny USB PD 3.0-standard som stöder en programmerbar strömförsörjning (PPS).
Denna nya standard gör det möjligt för enheten att begära spänning mellan 3,3V och 21V i steg om 20 millivolt. Detta gör att enheten kan styra både spänningen och strömmen som används för att ladda batteriet. På grund av denna granulära kontroll över både spänning och ström värms enheten inte upp under snabbladdning.
USB PD 3.0-standarden erbjuder granulär kontroll av spänningsnivåerna, men 100W maximal effekt kan vara mindre för krävande bärbara speldatorer. För att lösa detta problem släpptes USB 3.1 och den stödde en effekt på upp till 240 W.
| Strömläge | Spänning (V) | Ström (A) | Effekt (W) |
| 1 | 5 | 0,1-3,0 | 10 |
| 2 | 9 | 1,67-3,0 | 15-27 |
| 3 | 15 | 1,8-3,0 | 27-45 |
| 4 | 20 | 2,25-3,0 eller 3,0-5,0 |
45-100 |
| 5 | 28 | 5 | 140 |
| 6 | 36 | 5 | 180 |
| 7 | 48 | 5 | 240 |
Läs också: Är det dåligt att ladda din telefon över natten? 5 sätt att förbättra batteritiden
USB-implementeringsforumet vill förändra hur vi laddar vår elektronik. USB PD-standarden stöder strömleverans på upp till 240 watt och kan ladda vilken enhet du äger.
När USB PD har implementerats av flera OEM-tillverkare kommer kunderna inte längre att behöva köpa proprietära adaptrar för att snabbt ladda sina enheter.
För att göra processen snabbare säger Google följande i sin Android 7.0 CCD-release, “Typ-C-enheter rekommenderas STARKT att inte stödja proprietära laddningsmetoder som modifierar Vbus-spänning utöver standardnivåer, eller ändrar sink-/källroller som sådana kan resultera i interoperabilitet problem med laddare eller enheter som stöder standardmetoderna för USB-strömförsörjning. Även om detta kallas “STARKT REKOMMENDERAD”, kan vi i framtida Android-versioner KRÄVA att alla typ-C-enheter stöder full interoperabilitet med standardtyp-C-laddare.
När man tittar på detta uttalande har olika OEM-tillverkare som One plus och Qualcomm implementerat USB PD tillsammans med deras egenutvecklade laddningstekniker.
Ett plus erbjuder till exempel 65W snabbladdning med sin Warp-laddare, men låter också användare snabbladda sina enheter med upp till 45 W om de har en laddare som stöder USB-strömleverans.
Så, om du tittar på det, med USB PD, vill USB-implementeringsforumet effektivisera hur vi laddar så att vi inte behöver oroa oss för att bära massor av laddare varje gång vi flyttar ut ur huset.
Läs också: Trådlös laddning: Jaja eller nej? Är trådlös laddning bättre än trådbunden?
