Power Delivery (PD) et Quick Charge (QC) sont des normes de charge rapide qui permettent à un appareil de demander la tension nécessaire et au chargeur d’ajuster ses paramètres de sortie. Ainsi, un seul port USB peut fournir plusieurs niveaux de tension et, bien sûr, de courant pour la charge.
Les premières versions de l’USB fournissaient 5 V à 0,5 A. Dans les versions ultérieures, le courant a été augmenté à 1 A et 2 A ; cependant, pour fournir une puissance plus élevée à 5 V, un courant plus important était nécessaire, ce qui exigeait à son tour d’augmenter la section des conducteurs et la taille des câbles de charge. Et bien sûr, personne ne voulait utiliser des câbles aussi épais qu’un doigt.
La charge rapide résout ce problème en augmentant la tension au lieu du courant. Pour obtenir 18 W à 5 V, il faut 3,6 A, tandis qu’à 12 V seulement 1,5 A sont nécessaires. Cela réduit le besoin d’augmenter la section des conducteurs. Alors que les téléphones utilisent généralement 5 V, les ordinateurs portables utilisent en général entre 20 et 48 V pour la charge et des adaptateurs d’alimentation de 65 W ou plus.
Normes de charge rapide
Power Delivery (PD) et Quick Charge (QC) diffèrent principalement par leurs protocoles de communication. Power Delivery est une norme ouverte développée par l’USB Implementers Forum, tandis que Quick Charge est une technologie propriétaire créée par Qualcomm. À partir de Quick Charge 4, la prise en charge de Power Delivery a été ajoutée, ce qui a considérablement amélioré la compatibilité entre les deux normes.
Au début des années 2010, de nombreux fabricants ont introduit leurs propres technologies de charge rapide. Parmi elles figuraient MediaTek Pump Express, Samsung Adaptive Fast Charging, Oppo Super VOOC, Huawei SuperCharge, Anker PowerIQ, Google Fast Charging et Motorola TurboPower. Cependant, la plupart de ces solutions n’ont pas connu une adoption généralisée.
Avec le temps, Power Delivery est devenu la norme de charge rapide la plus largement prise en charge, compatible avec une grande variété d’appareils, y compris les produits Apple. Quick Charge, de son côté, a gagné en popularité dans les appareils basés sur des processeurs Qualcomm et dans les chargeurs de différents fabricants. Avec l’ajout de la prise en charge de Power Delivery, sa polyvalence a fortement augmenté.
Comment fonctionne la charge
Power Delivery et Quick Charge reposent tous deux sur la communication entre l’appareil et la source d’alimentation.
Lorsqu’un appareil est connecté, avant que la tension de charge soit fournie, un signal de contrôle est transmis via les fils de signal — en termes simples, un niveau de tension spécifique est demandé. Le chargeur ou la batterie externe, après avoir reçu les informations sur les paramètres requis, fournit la tension appropriée via les fils d’alimentation.
Pour cela, on utilise généralement des connecteurs USB Type-C. Les câbles complets possèdent une structure interne complexe permettant l’échange de données et la négociation de puissance. Cependant, tous les câbles USB Type-C ne sont pas identiques. Pour réduire les coûts, beaucoup de câbles sont simplifiés, ce qui peut limiter la vitesse de charge.
Tensions prises en charge par Power Delivery et Quick Charge
La charge rapide augmente la puissance de sortie en élevant la tension tout en conservant le même niveau de courant continu. Les valeurs de tension prises en charge par ces normes sont indiquées ci-dessous.
| Tension (V) | Courant (A) | Puissance (W) | Type de câble |
|---|---|---|---|
| 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) |
Les fabricants chinois ont élargi la plage de tensions prises en charge en ajoutant des sorties 12 V et 24 V, utilisées principalement à des fins autres que la charge. Par exemple, une batterie externe peut alimenter un routeur ou des caméras de surveillance. Certains chargeurs portables Baseus, par exemple, prennent en charge des sorties 12 V. Ces appareils utilisent souvent des câbles spéciaux, comme USB-C vers DC, équipés de puces intégrées pour déterminer la tension de sortie requise.
Normes de transfert de données entre le chargeur et l’appareil
Il existe deux normes de communication de données entre appareils : SRP et EPR.
SRP (Standard Power Range)
Il s’agit du mode de base. La communication entre l’appareil et le chargeur s’effectue via la ligne CC. L’appareil indique la tension nécessaire et le chargeur fournit une valeur fixe. Les paramètres ne changent pas pendant la charge.
EPR (Extended Power Range)
Il s’agit d’un mode plus avancé. Il utilise une ligne supplémentaire appelée VCONN, qui permet un échange continu de données entre l’appareil et le chargeur. Grâce à cela, la tension peut être ajustée directement pendant la charge avec une grande précision et par petits incréments.
Ce système est principalement conçu pour prolonger la durée de vie de la batterie : jusqu’à 70 % de charge, l’appareil consomme une puissance maximale, puis la réduit progressivement à mesure qu’il approche de la charge complète.
Les câbles capables de supporter 100 W et surtout jusqu’à 240 W doivent être compatibles avec la norme EPR. Ils portent généralement un marquage correspondant, bien que cela ne soit pas toujours le cas en pratique.
