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Tudo sobre o padrão USB Power Delivery


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Tudo sobre o padrão USB Power Delivery

Desde a sua criação, em 1996, a porta USB fornece tensão elétrica. Porém, a capacidade de fornecimento de corrente, que se traduz em consumo máximo que um dispositivo conectado à uma porta USB pode “puxar” dela, era inicialmente bastante limitada, fazendo com que a porta USB normalmente não pudesse alimentar ou recarregar a maioria dos dispositivos, fazendo com que eles necessitassem de alimentação externa.

As portas USB apresentam dois modos para a entrega de corrente para alimentação de dispositivos, um modo de baixa potência e um modo de alta potência, como podemos ver na Tabela 1.

Padrão Modo de baixa potência Modo de alta potência
USB 1.1 100 mA (0,5 W) 500 mA (2,5 W)
USB 2.0 100 mA (0,5 W) 500 mA (2,5 W)
USB 3.x (1 pista) 150 mA (0,75 W) 900 mA (4,5 W)
USB 3.x (2 pistas) 250 mA (1,25 W) 1,5 A (7,5 W)
Conector Tipo C 1,5 A (7,5 W) 3 A (15 W)

Tabela 1: capacidades de corrente e potência de portas USB

Como você pode observar, os limites existentes são relativamente baixos.

Diante isto, o USB-IF lançou uma especificação para aumentar a capacidade de corrente e potência das portas USB, chamada Power Delivery ou simplesmente PD.

É importante notar que esta é uma especificação adicional, que independe da versão da porta em si, e existem vários níveis dentro dela. Assim, uma porta USB pode ou não trazer esta especificação e, quando implementada, fica a critério do fabricante do hardware estabelecer quais modos serão suportados.

O Power Delivery permite uma comunicação entre os dois dispositivos que estão interconectados para que eles verifiquem qual é o modo máximo suportado por eles. É desta forma que um smartphone, por exemplo, sabe quanto de corrente pode “puxar” de um carregador ou de uma porta USB de um computador. O motivo de um smartphone ser carregado mais rapidamente em um carregador do que em outro está justamente na capacidade de fornecimento de corrente (ou seja, no modo Power Delivery máximo, se existente) de cada carregador.

Se você conectar o seu smartphone a uma porta USB sem Power Delivery, ele vai demorar muito para ser carregado em comparação a uma porta USB ou carregador com Power Delivery, já que vai ser utilizada a corrente/potência padrão da porta USB, e não um dos modos de maior potência.

Além da porta USB ter de suportar o modo PD pretendido, o cabo que conecta os dois dispositivos também precisa ser compatível. Existem três tipos de cabo: cabo padrão (3 A), cabo de 5 A e cabo EPR. Os dois modos existentes são chamados SPR (Standard Power Range) e EPR (Extended Power Range).

Os modos Power Delivery existentes podem ser vistos na Tabela 2.

Tensão Corrente Potência Modo Cabo
5 V 3 A 15 W SPR, EPR 3 A
9 V 3 A 27 W SPR, EPR 3 A
15 V 3 A 45 W SPR, EPR 3 A
20 V 3 A 60 W SPR, EPR 3 A
20 V 5 A 100 W SPR, EPR 5 A, EPR
28 V 5 A 140 W EPR EPR
36 V 5 A 180 W EPR EPR
48 V 5 A 240 W EPR EPR

Tabela 2: modos USB Power Delivery (PD)

Como você pode reparar na Tabela 2, o principal macete utilizado pela especificação USB PD para conseguir entregar maior potência é o uso de tensões acima de 5 V (que é a tensão normalmente disponível em portas USB).

Com esses limites maiores, é possível até mesmo alimentar monitores de vídeos e impressoras através da porta USB, mas para isto tanto a porta USB quanto o dispositivo deverão suportar o modo PD pretendido.

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