O que é USB PD (Power Delivery)? Como funcionam as potências máximas de 100 W e 240 W e quais são as diferenças entre PD 3.0/PD 3.1?

O USB PD (Power Delivery) e um padrao que fornece ate 100 W via USB Type-C (SPR) e ate 240 W com o EPR do USB PD 3.1. A UNIFIVE, fabricante em massa de carregadores USB PD de 65 W que estao entre os menores e mais leves do mundo, explica como essa tecnologia funciona, os requisitos dos cabos e as diferencas entre o PD 3.0 e o PD 3.1.

Conceitos básicos e principais recursos do USB PD

USB PD é um padrão de fornecimento de energia que define a tensão e a corrente de acordo com o dispositivo

USB Power Delivery (USB PD) é um padrão para o fornecimento de energia por meio de USB Type-C. Ele foi desenvolvido pelo USB-IF (USB Implementers Forum), organização responsável pela definição dos padrões USB.

A fonte de alimentação (source) e o dispositivo (sink) se comunicam pela linha CC (Configuration Channel) do USB Type-C. Por meio dessa comunicação, a fonte define a tensão e a corrente antes de iniciar o fornecimento de energia. Assim, uma única fonte pode fornecer a potência adequada a cada dispositivo conectado.

A faixa de fornecimento de energia do USB PD é dividida em duas categorias: SPR (Standard Power Range) e EPR (Extended Power Range). O SPR permite fornecer até 100 W, enquanto o EPR permite fornecer até 240 W.

Ponto importante: USB PD é um padrão para o fornecimento de energia. A velocidade da comunicação de dados é determinada pelo padrão de comunicação USB compatível com o dispositivo e o cabo.

Principais recursos do USB PD

• Pode fornecer uma potência maior em comparação com os padrões convencionais USB 1.1 (2.5W), USB 3.0 (4.5W) e USB BC 1.2 (7.5W). O SPR fornece até 100W, enquanto o EPR, adicionado no USB PD 3.1, fornece até 240W.
• É possível alternar entre o dispositivo que fornece energia e o que recebe energia (troca de função). Por exemplo, depois de carregar uma bateria externa pelo computador, é possível carregar o computador pela bateria externa (no caso de um cabo USB Type-C).
• É possível otimizar a distribuição de energia entre vários dispositivos externos.
• A potência é ajustada automaticamente de acordo com o dispositivo conectado.

Diferenças entre SPR e EPR

SPR é a faixa de fornecimento de energia convencional do USB PD. EPR é a faixa de fornecimento de energia adicionada no USB PD 3.1. A tabela a seguir compara SPR e EPR.

Os cuidados ao projetar dispositivos compatíveis com USB PD são explicados em Cuidados ao projetar dispositivos compatíveis com USB PD.

Diferença entre USB Type-C e USB PD

USB Type-C é um padrão para conectores e cabos. USB PD é um padrão para fornecer energia por meio de USB Type-C.

O conector USB Type-C pode ser usado tanto para o fornecimento de energia quanto para a transmissão de dados. A velocidade de transmissão de dados é determinada pelo padrão de comunicação USB compatível com o dispositivo e o cabo, como USB 2.0 ou USB4. O fornecimento de energia via USB PD só é possível quando tanto a fonte de alimentação quanto o dispositivo são compatíveis com USB PD. Para mais informações sobre USB Type-C, consulte O que é USB Type-C?.

Versões do USB PD e funcionalidades adicionadas

Originalmente, as portas USB tinham como principal finalidade a transferência de dados. Atualmente, as portas USB são usadas para carregamento em muitos lugares, como no interior de carros, ônibus públicos e aviões. A cada nova versão, o USB PD ampliou suas funcionalidades de fornecimento de energia.

USB PD 3.0: troca de funções mais rápida e funcionalidade de autenticação

O USB PD 3.0 é um padrão estabelecido pelo USB-IF. Um dos objetivos do USB PD 3.0 é identificar cabos de baixa qualidade e Produtos que não atendem aos padrões, permitindo o uso seguro do USB PD.

No USB PD 3.0, a troca de funções tornou-se mais rápida em comparação com o USB PD 2.0. Por isso, mesmo que o fornecimento de energia seja interrompido, o risco de corrupção de dados é reduzido.

Além disso, o USB PD 3.0 adicionou uma funcionalidade de autenticação mútua entre dispositivos chamada C-AUTH (USB Type-C Authentication). Os dispositivos verificam entre si se os dispositivos e cabos conectados são Produtos confiáveis. Se houver algum problema, as funcionalidades serão limitadas.

USB PD 3.1: evolução para fornecimento de até 240 W

Em 26 de maio de 2021, o USB-IF anunciou a nova especificação USB Power Delivery (USB PD) Revision 3.1. O USB PD 3.1 é uma grande atualização que permite fornecer até 240 W de potência por meio de cabos e conectores USB Type-C®. Até então, o USB PD era limitado a no máximo 100 W, com fornecimento de energia a 20 V usando cabos USB Type-C com corrente nominal de 5 A.

Juntamente com o USB PD 3.1, a especificação USB Type-C também foi atualizada para a versão 2.1, que definiu os requisitos para cabos de 240 W. Além disso, o protocolo USB PD e as definições de alimentação também foram atualizados. Como resultado, tornou-se possível usar o USB PD em muitos dispositivos para os quais 100 W não eram suficientes.

O novo USB PD define um protocolo de negociação de energia mais rigoroso do que o anterior. Esse protocolo permite utilizar potências mais elevadas com segurança. Além disso, os requisitos de segurança para Produtos que utilizam entre 100 W e 240 W são mais rigorosos do que para Produtos com menor consumo de energia. Os requisitos de segurança são determinados pelas normas de segurança aplicáveis com base nos regulamentos do país onde o Produtos é comercializado.

Com o USB PD 3.1, Produtos que consomem muita energia, como notebooks de grande porte, também podem ser alimentados via USB Type-C.

Tensões fixas de 28V, 36V e 48V adicionadas pelo EPR

O principal novo recurso do USB PD 3.1 é o EPR (Extended Power Range, faixa de potência estendida). Com o EPR, tornou-se possível fornecer energia com tensões superiores a 20V.

As tensões fixas do SPR são 5V, 9V, 15V e 20V. No EPR, foram adicionadas três tensões fixas: 28V, 36V e 48V. A tensão de 28V é usada para o fornecimento de mais de 100W, a de 36V para mais de 140W e a de 48V para mais de 180W. Em todos os casos, a corrente máxima é de 5A. Portanto, é possível fornecer até 140W a 28V, até 180W a 36V e até 240W a 48V.

Além disso, no EPR, o AVS (Adjustable Voltage Supply) permite ajustar a tensão entre 15V e 48V para fornecer energia.

Modo EPR: mecanismo para fornecer alta potência com segurança

O modo EPR é um protocolo de comunicação destinado a fornecer alta potência com segurança. Antes de entrar no modo EPR, a fonte de alimentação e o dispositivo receptor verificam mutuamente suas capacidades. Em seguida, estabelecem um acordo para fornecer energia com segurança.

Mecanismo que determina automaticamente a potência ideal pela linha CC

O USB Type-C possui uma linha de sinal dedicada chamada CC (Configuration Channel). Quando um dispositivo compatível com USB PD é conectado, a fonte de alimentação e o dispositivo se comunicam pela linha CC. A fonte determina automaticamente a potência ideal para o dispositivo e começa imediatamente a fornecer energia.

Evolução dos cabos Type-C: maior segurança com suporte a EPR

Em conformidade com o USB PD 3.1, a especificação dos cabos USB Type-C também foi atualizada para a versão 2.1. Os cabos compatíveis com EPR possuem um chip chamado E-Marker. O E-Marker indica que o cabo é compatível com 50 V e 5 A. Isso aumenta a segurança e a confiabilidade durante o fornecimento de alta potência.

Alta eficiência e tamanho compacto em combinação com GaN (semicondutor de potência de próxima geração)

O GaN (nitreto de gálio) vem ganhando destaque como um material semicondutor de próxima geração. Os dispositivos de potência que utilizam GaN apresentam menor perda de energia e maior velocidade de comutação em comparação com os dispositivos de potência convencionais de silício. O uso de GaN em fontes de alimentação USB PD permite obter, ao mesmo tempo, alta eficiência e tamanho compacto. Para saber mais sobre o GaN, consulte O que é um adaptador CA que utiliza GaN (nitreto de gálio)?.

Além disso, nossa empresa também reduz o tamanho dos carregadores USB PD por meio de inovações na topologia dos circuitos. Produzimos em massa um carregador USB PD de 65 W com volume de 46 cc, sem utilizar semicondutores de potência de próxima geração. Para obter mais informações, consulte Carregador USB PD de 65 W entre os menores e mais leves do mundo.

História do USB PD em ordem cronológica

Aqui, apresentamos uma retrospectiva da história do USB PD em ordem cronológica. A tabela a seguir resume os padrões e as principais potências de saída até o lançamento do USB PD 3.1.

Antes do USB PD: carregamento de baixa potência e proliferação de padrões (1996 a 2012)

• 1996: surgiu o USB 1.0. Inicialmente, seu principal objetivo era a transferência de dados, mas ele também podia fornecer energia a dispositivos periféricos. No entanto, a potência fornecida era muito baixa, apenas 5 V e 100 mA, o que o tornava inadequado para carregamento.
• 2000: surgiu o USB 2.0. A velocidade de transferência de dados aumentou consideravelmente. O fornecimento de energia também aumentou para 5 V e 500 mA, passando a ser usado para carregar celulares e outros dispositivos.
• 2007: surgiu o USB BC (Battery Charging) 1.1, um padrão de carregamento de baterias. A tensão permaneceu em 5 V, mas passou a ser possível fornecer uma corrente máxima de 1,5 A, permitindo o fornecimento de até 7,5 W.
• 2010: surgiu o USB BC 1.2. As especificações do funcionamento do carregamento tornaram-se mais bem definidas.
• Nesse período, o carregamento por USB começou a se popularizar. No entanto, ainda persistiam problemas como a insuficiência de potência e a proliferação de padrões. Dispositivos que exigiam mais energia, como notebooks, não podiam ser carregados por USB.

O surgimento e a evolução do USB PD: rumo à era da alta potência e da alimentação bidirecional (2012-2021)

• 2012: foi lançado o USB PD 1.0. Ele passou a fornecer até 100 W (20 V e 5 A), possibilitando o carregamento de dispositivos maiores, como notebooks.
• No USB PD 1.0, a capacidade de fornecimento de energia era definida por cinco "perfis" padronizados. Também foi implementado um mecanismo que negociava a tensão e a corrente entre o host e o dispositivo para fornecer energia com segurança. No entanto, como os conectores USB convencionais mantinham sempre uma tensão de 5 V, não era possível fornecer energia de forma bidirecional.
• 2014: foi lançado o USB PD 2.0. O sistema de perfis foi substituído pelo sistema PDO (Power Data Object), permitindo um fornecimento de energia mais flexível. Além disso, surgiu o conector USB Type-C, acelerando a evolução do USB PD. O conector USB Type-C é compacto e possui um formato simétrico. Por isso, pode ser inserido sem a necessidade de verificar qual é o lado correto.
• 2015: foi lançado o USB PD 3.0. O USB PD 3.0 passou a incluir especificações para a autenticação de dispositivos, aumentando a segurança.
• Posteriormente, a função PPS (Programmable Power Supply) foi adicionada ao USB PD 3.0. Com o PPS, a tensão pode ser ajustada com precisão em incrementos de 20 mV. Isso possibilitou otimizar o carregamento de baterias de íons de lítio e de outros tipos.

USB PD 3.1 e tecnologia GaN: rumo a potências ainda maiores e maior eficiência (a partir de 2021)

• 2021: O USB PD 3.1 foi lançado. Com a introdução do EPR (Extended Power Range), tornou-se possível fornecer até 240 W (48 V・5 A). Além disso, os avanços na tecnologia GaN (nitreto de gálio) estão tornando as fontes de alimentação USB PD mais eficientes e compactas. Também surgiram projetos de referência que utilizam GaN, como o EPC9195.

Nossos adaptadores CA compatíveis com USB PD

Espera-se que o USB PD seja utilizado em diversas áreas, não apenas em notebooks, smartphones e tablets, mas também em produtos Produtos e equipamentos industriais. Apresentamos nossos Produtos compatíveis com USB PD na Techno-Frontier 2018. Desde então, continuamos ampliando nossa linha de adaptadores CA compatíveis com USB PD.

Um de nossos pontos fortes é a miniaturização das fontes de alimentação. Ao reduzir o tamanho da fonte de alimentação, também é possível projetar equipamentos menores. A miniaturização da fonte de alimentação também contribui para a redução do custo total do equipamento.

Produzimos em massa um dos carregadores USB PD de 65 W menores e mais leves do mundo

Produzimos em massa um carregador USB PD de 65 W. Este carregador tem um volume de 46 cc e pesa 65 g. Entre os carregadores USB PD de 65 W, ele está entre os menores e mais leves do mundo (*).

A tecnologia de circuito deste carregador foi desenvolvida por uma empresa parceira. Fomos responsáveis pelo projeto da placa do circuito de comutação de alta velocidade, pelas medidas de redução de ruído, pelo projeto de dissipação térmica em um invólucro compacto e pela conformidade com as normas de segurança, tornando-o um Produtos adequado à produção em massa. Este é um exemplo que demonstra que é possível miniaturizar uma fonte de alimentação por meio de inovações no circuito e no projeto, mesmo sem utilizar semicondutores de potência de última geração. Para mais informações, consulte o caso de produção em massa do carregador USB PD de 65 W.

* Comparação entre carregadores USB PD de 65 W. Com base em uma pesquisa realizada pelo distribuidor do Produtos em junho de 2025.

Linha de produtos padrão: até 100W (20V/5A)

Oferecemos uma linha de adaptadores CA compatíveis com USB PD como produtos padrão. A potência máxima de saída é de 100W (20V/5A), o limite do SPR. Estão disponíveis modelos com cabo USB-C integrado e modelos com porta USB Type-C (receptáculo). A tabela a seguir apresenta as saídas (PDO) dos principais modelos.

Também estão disponíveis modelos compatíveis com Quick Charge (QC) e o modo Apple. Para obter detalhes sobre as normas de segurança e as especificações, consulte a página de cada Produtos. Todos os modelos podem ser consultados nas listas abaixo.

• Adaptadores CA PD (com cabo USB-C integrado)
• Adaptadores CA USB PD
• Adaptadores CA PD para uso médico (para equipamentos médicos)

Para saídas não disponíveis nos produtos padrão, oferecemos fontes de alimentação personalizadas

Oferecemos fontes de alimentação personalizadas para atender a combinações de tensão e corrente (PDO) não disponíveis nos produtos padrão, bem como a requisitos de comprimento do cabo, formato do conector, etiquetas, entre outros. Nossas soluções personalizadas incluem a personalização parcial, na qual apenas os componentes necessários de um produto padrão são modificados, e a personalização completa, com um novo projeto desenvolvido do zero. Se precisar de uma fonte de alimentação superior a 100 W, entre em contato conosco para informar as especificações.

Nossa abordagem às soluções personalizadas é explicada em O que é a personalização de fontes de alimentação? Exemplos de fontes de alimentação personalizadas estão disponíveis na página Soluções personalizadas. Para saber como escolher o adaptador recomendado para o seu dispositivo, consulte Pontos importantes no projeto de dispositivos compatíveis com USB PD.

Perguntas frequentes sobre USB PD

É possível fornecer mais de 100 W com USB PD?

Sim. Com o EPR, adicionado ao USB PD 3.1, é possível fornecer até 240 W (48 V e 5 A). No entanto, a fonte de alimentação, o dispositivo e o cabo devem ser compatíveis com EPR. Nossos produtos padrão fornecem até 100 W. Para fornecimento superior a 100 W, consulte-nos sobre fontes de alimentação personalizadas.

Qual é a diferença entre USB PD e Quick Charge (QC)?

USB PD é um padrão de fornecimento de energia estabelecido pelo USB-IF. Quick Charge (QC) é uma tecnologia de carregamento rápido desenvolvida pela Qualcomm. Alguns de nossos produtos padrão são compatíveis tanto com USB PD quanto com QC. As diferenças entre os dois são explicadas em Qual é a diferença entre PD 3.0 e QC 3.0?.

Quais métodos podem ser usados para reduzir o tamanho de um carregador USB PD?

Existem dois métodos principais. O primeiro consiste em usar semicondutores de potência de última geração, como GaN (nitreto de gálio), para reduzir as perdas e a geração de calor. O segundo consiste em otimizar o projeto do circuito para substituir componentes grandes por componentes menores. Utilizando o segundo método, nossa empresa produz em massa um carregador USB PD de 65 W com volume de 46 cc e peso de 65 g.

É possível fabricar uma fonte de alimentação USB PD com uma tensão não disponível nos produtos padrão?

Sim. Nossa empresa pode desenvolver uma fonte de alimentação personalizada. Informe-nos a combinação necessária de tensão e corrente (PDO), o cabo, o conector, o ambiente de uso e as normas de segurança aplicáveis.

Entre em contato sobre adaptadores CA compatíveis com USB PD

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