O que é USB PD (Power Delivery - fornecimento de energia)?

O que é USB PD (Power Delivery)? Explicamos em detalhes. Apresentamos uma explicação funcional e informações básicas sobre o padrão PD USB PD 3.0, o mais recente padrão PD USB PD 3.1, além da situação atual do USB.

Desde que apresentamos produtos USB PD na Techno Frontier 2018, recebemos muitas perguntas como "O que e USB PD (Power Delivery)?". Por isso, explicamos nesta pagina. Este equipamento permite carregamento multiplo e ajusta automaticamente a potencia de acordo com o dispositivo conectado, sendo extremamente conveniente.

Na ultima Techno Frontier, exibimos dois novos produtos USB PD (Power Delivery). Agradecemos sinceramente a excelente recepcao dos visitantes. Atendendo as recentes demandas dos clientes, a Unifive desenvolveu dois modelos USB PD de 40W e 60W, e posteriormente ampliou a linha, lancando tambem um modelo de 65W.

O que e USB PD (Power Delivery)?

USB PD: o atrativo do USB de proxima geracao que realiza transferencia de dados e fornecimento de alta potencia

USB PD (USB Power Delivery) e uma nova tecnologia USB que permite transferencia de dados e fornecimento de alta potencia por meio de um unico cabo. Adaptadores AC compativeis com USB PD, evoluidos do USB convencional, podem fornecer energia e dados simultaneamente via cabo USB Type-C, maximizando o desempenho do USB. Essa tecnologia possibilita o fornecimento de potencia significativamente maior em comparacao com os metodos tradicionais de carregamento USB, permitindo nao apenas carregar smartphones e tablets, mas tambem dispositivos de maior porte que exigem alta potencia, como notebooks.

Abaixo, um resumo das funcoes do USB PD.

• Comparado ao USB1.1 (2.5W), USB3.0 (4.5W) e USB-BC1.2 (7.5W), o USB-PD pode fornecer ate 100W.

• Elimina a fixacao entre fonte e receptor de energia, permitindo alternar entre fornecimento e recebimento (role swap). Por exemplo, um PC que carregava uma bateria externa pode passar a ser carregado por ela (no caso de cabo Type-C).
• Permite a otimizacao de energia entre varios dispositivos externos.

• Ajusta automaticamente a potencia de acordo com o dispositivo conectado.

Situacao atual do USB

Hoje em dia, vemos portas USB em todos os lugares: dentro de carros, em onibus publicos e ate em avioes. Tornou-se comum obter energia tambem pelas portas USB de computadores. O USB tornou-se literalmente uma solucao de carregamento ubíqua para dispositivos como smartphones.

As portas USB convencionais eram usadas principalmente para transferencia de dados via driver USB, mas gradualmente os usuarios passaram a utiliza-las tambem como fonte de alimentacao para carregamento.

Seguranca com USB PD 3.0

O USB-PD 3.0, especificado pelo USB-IF (Implementers Forum), organizacao responsavel pela padronizacao do USB, tem como objetivo eliminar cabos de baixa qualidade e produtos fora de especificacao no mercado, garantindo o uso seguro do USB-PD.

Comparado ao 2.0, o USB-PD 3.0 possui role swap mais rapido, reduzindo o risco de corrupcao de dados caso ocorra interrupcao no fornecimento de energia.

Tambem foi adicionada a funcao de autenticacao mutua entre dispositivos chamada C-AUTH (USB Type-C Authentication), que verifica se o dispositivo ou cabo conectado e confiavel, bloqueando funcoes em caso de problema.

* Clique aqui para explicacao sobre USB-TypeC

USB PD 3.1: evolucao para fornecimento de ate 240W

Atualmente, o USB PD 3.0 e o padrao predominante, mas em 26 de maio de 2021 o USB-IF anunciou a nova especificacao USB Power Delivery Revision 3.1.

Trata-se de uma grande atualizacao que permite fornecer ate 240W por meio de cabos e conectores USB Type-C®. Como explicado anteriormente, o USB PD era limitado a 100W usando cabos USB Type-C de 5A e 20V.

A especificacao USB Type-C tambem foi atualizada para a release 2.1, definindo requisitos para cabos de 240W. Com a atualizacao do protocolo e das definicoes de energia, tornou-se possivel aplicar USB PD a muitos dispositivos para os quais 100W nao eram suficientes.

A nova arquitetura USB PD define um protocolo de negociacao de energia muito mais rigoroso, garantindo acesso e uso seguros dessa alta capacidade de fornecimento. Os requisitos de seguranca para produtos que utilizam de 100 a 240W sao mais rigorosos do que para produtos de baixo consumo e seguem as regulamentacoes de cada pais onde sao comercializados.

Com as novas funcoes do USB Power Delivery 3.1, dispositivos de alta potencia como notebooks de grande porte poderao migrar de conectores tradicionais para USB Type-C.

Selecao de 3 novas tensoes fixas e maior potencia com EPR (Extended Power Range)

Uma das principais caracteristicas do USB PD 3.1 e a possibilidade de selecionar tres novas tensoes fixas. Alem das especificacoes anteriores SPR PDO e SPR APDO (5V, 9V, 15V, 20V), agora e possivel selecionar 28V (acima de 100W), 36V (acima de 140W) e 48V (acima de 240W). Com o EPR (Extended Power Range), torna-se possivel fornecer energia acima de 20V, suportando mais de 100W, 140W e 180W respectivamente.

Modo EPR: protocolo de seguranca para fornecimento de alta potencia

O modo EPR e um protocolo de comunicacao para fornecer alta potencia com seguranca. A fonte e o dispositivo confirmam mutuamente suas capacidades antes de entrar no modo EPR, formando um acordo para fornecimento seguro.

Abaixo, apresentamos em tabela o historico e as especificacoes ate o surgimento do USB 3.1.

Experiencia de carregamento mais rapida e otimizada com USB PD

O USB PD nao apenas fornece alta potencia. O USB Type-C possui uma linha de sinal dedicada chamada CC (Configuration Channel). Ao conectar um dispositivo compativel com USB Power Delivery, a potencia ideal e detectada automaticamente e o carregamento rapido e iniciado.

Evolucao do cabo Type-C: mais seguranca com suporte a EPR

Com a expansao do USB PD 3.1, a especificacao do cabo USB Type-C foi atualizada para a versao 2.1. Cabos compativeis com EPR possuem um chip chamado E-Marker que indica suporte a 50V e 5A, aumentando a seguranca e confiabilidade no fornecimento de alta potencia.

Alta eficiencia e miniaturizacao com tecnologia GaN

GaN (nitreto de galio) e um material semicondutor de proxima geracao. Dispositivos de potencia com GaN apresentam menor perda de energia e maior velocidade de comutacao em comparacao com silicio tradicional. Ao adotar GaN em fontes USB PD 3.1, e possivel alcancar alta eficiencia e tamanho compacto.

Historia do USB PD em ordem cronologica

Antes do USB PD: baixa potencia e proliferacao de padroes (1996-2012)

• 1996: Lancamento do USB 1.0. Foco principal em transferencia de dados, com fornecimento de 5V/100mA.
• 2000: USB 2.0 aumenta para 5V/500mA, passando a ser usado tambem para carregamento.
• 2007: USB BC 1.1 permite ate 1.5A (7.5W).
• 2010: USB BC 1.2 fortalece as especificacoes de carregamento.

Evolucao do USB PD: era da alta potencia e fornecimento bidirecional (2012-2021)

• 2012: USB PD 1.0 permite ate 100W (20V/5A).
• 2014: USB PD 2.0 adota PDO e introduz o conector Type-C.
• 2015: USB PD 3.0 adiciona PPS para ajuste fino de tensao e melhora de eficiencia.

USB PD 3.1 e tecnologia GaN: rumo a maior potencia e eficiencia (2021-)

• 2021: USB PD 3.1 introduz EPR e permite ate 240W (48V/5A). Avancos em GaN impulsionam eficiencia e compactacao.

O futuro do USB PD: fornecimento de energia para todos os dispositivos

O USB PD e esperado nao apenas em dispositivos moveis como notebooks, smartphones e tablets, mas tambem em eletrodomesticos e equipamentos industriais. Com a evolucao do USB PD 3.1 e da tecnologia GaN, pode chegar o dia em que todos os dispositivos serao carregados via USB Type-C.

A Unifive oferece uma ampla linha de adaptadores AC compactos de ultima geracao com GaN e solucoes PD atualizadas.

Tambem atendemos pedidos personalizados a partir de pequenos lotes. Para amostras ou outras consultas, entre em contato com nossa equipe de vendas.

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