Power Delivery (PD) y Quick Charge (QC) son estándares de carga rápida que permiten que un dispositivo solicite el voltaje necesario y que el cargador ajuste sus parámetros de salida. Como resultado, un único puerto USB puede proporcionar varios niveles de voltaje y, por supuesto, corriente para la carga.
Las primeras versiones de USB proporcionaban 5 V a 0,5 A. En versiones posteriores, la corriente se incrementó a 1 A y 2 A; sin embargo, para suministrar una mayor potencia a 5 V, se requería una corriente más alta, lo que a su vez exigía aumentar la sección transversal de los conductores y el tamaño de los cables de carga. Y, por supuesto, nadie quería utilizar cables tan gruesos como un dedo.
La carga rápida resuelve este problema aumentando el voltaje en lugar de la corriente. Para obtener 18 W a 5 V se requieren 3,6 A, mientras que a 12 V solo se necesitan 1,5 A. Esto reduce la necesidad de aumentar la sección transversal de los conductores. Mientras que los teléfonos suelen utilizar 5 V, los portátiles normalmente usan entre 20 y 48 V para la carga y adaptadores de alimentación de 65 W o más.
Estándares de carga rápida
Power Delivery (PD) y Quick Charge (QC) se diferencian principalmente en sus protocolos de comunicación. Power Delivery es un estándar abierto desarrollado por el USB Implementers Forum, mientras que Quick Charge es una tecnología propietaria creada por Qualcomm. A partir de Quick Charge 4, se introdujo la compatibilidad con Power Delivery, lo que mejoró significativamente la compatibilidad entre ambos estándares.
A principios de la década de 2010, muchos fabricantes introdujeron sus propias tecnologías de carga rápida. Entre ellas se encontraban MediaTek Pump Express, Samsung Adaptive Fast Charging, Oppo Super VOOC, Huawei SuperCharge, Anker PowerIQ, Google Fast Charging y Motorola TurboPower. Sin embargo, la mayoría de estas soluciones no lograron una adopción generalizada.
Con el tiempo, Power Delivery se convirtió en el estándar de carga rápida más ampliamente compatible, funcionando con una amplia gama de dispositivos, incluidos los productos de Apple. Quick Charge, por su parte, ganó popularidad en dispositivos basados en procesadores Qualcomm y en cargadores de diversos fabricantes. Con la incorporación del soporte para Power Delivery, su versatilidad aumentó considerablemente.
Cómo funciona la carga
Tanto Power Delivery como Quick Charge se basan en la comunicación entre el dispositivo y la fuente de alimentación.
Cuando se conecta un dispositivo, antes de que se suministre voltaje para la carga, se transmite una señal de control a través de los cables de señal; en términos simples, se solicita un nivel específico de voltaje. El cargador o la batería externa, tras recibir información sobre los parámetros requeridos, suministra el voltaje adecuado a través de los cables de alimentación.
Para este proceso se utilizan normalmente conectores USB Type-C. Los cables completos tienen una estructura interna compleja que admite el intercambio de datos y la negociación de energía. Sin embargo, no todos los cables USB Type-C son iguales. Para reducir costes, muchos cables se simplifican, lo que puede limitar la velocidad de carga.
Voltajes compatibles con Power Delivery y Quick Charge
La carga rápida aumenta la potencia de salida elevando el voltaje mientras mantiene el mismo nivel de corriente continua. Los valores de voltaje compatibles con estos estándares se muestran a continuación.
| Voltaje (V) | Corriente (A) | Potencia (W) | Tipo de cable |
|---|---|---|---|
| 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) |
Los fabricantes chinos han ampliado el rango de voltajes compatibles añadiendo soporte para salidas de 12 V y 24 V, que se utilizan principalmente para fines distintos de la carga. Por ejemplo, un cargador portátil puede utilizarse para alimentar un router o cámaras de vigilancia. Algunos cargadores portátiles de Baseus, por ejemplo, admiten salidas de 12 V. Estos dispositivos suelen utilizar cables especiales, como los cables USB-C a DC, equipados con chips integrados para determinar el voltaje de salida requerido.
Estándares de transferencia de datos entre el cargador y el dispositivo
Existen dos estándares para la comunicación de datos entre dispositivos: SRP y EPR.
SRP (Standard Power Range)
Este es el modo básico. La comunicación entre el dispositivo y el cargador se realiza a través de la línea CC. El dispositivo especifica el voltaje que necesita y el cargador lo suministra como un valor fijo. Los parámetros no cambian durante la carga.
EPR (Extended Power Range)
Este es un modo más avanzado. Utiliza una línea adicional llamada VCONN, que permite que el dispositivo y el cargador intercambien datos continuamente. Gracias a ello, el voltaje puede ajustarse directamente durante la carga con gran precisión y en pequeños incrementos.
Esto está diseñado principalmente para prolongar la vida útil de la batería: hasta el 70 % de carga, el dispositivo consume la máxima potencia, reduciéndola gradualmente a medida que se acerca a la carga completa.
Los cables con capacidad para 100 W y especialmente hasta 240 W deben ser compatibles con el estándar EPR. Normalmente llevan el marcado correspondiente, aunque en la práctica no siempre es así.
