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Carregadores USB-C em breve fornecerão energia para todos seus dispositivos

carregadores USB-C

Desde o seu começo humilde como um protocolo de comunicação conectando periféricos a PCs, o padrão USB (Universal Serial Bus) cresceu e se tornou o padrão dominante de fonte de energia para eletrônicos e dispositivos móveis. Com a expansão da potência de saída suportada pelo USB Tipo-C e novas regulamentações em andamento, parece que o domínio continuará pelos próximos anos.

USB-C agora suporta saída de 240 W!

Em março de 2021, o USB Implementers Forum (USB-IF) anunciou o USB Power Delivery Rev. 3.1, que aumenta a potência máxima que pode ser enviada por um cabo USB-C de 100 W para 240 W. Este Extended Power Range (EPR) significa que o USB-C poderá em breve ser usado para alimentar a maioria dos laptops e estações de trabalho. Os consumidores que viajam com vários dispositivos finalmente poderão deixar os volumosos adaptadores de energia em casa e contar com apenas um carregador para tudo.

Europa pressiona por um carregador comum

Então em junho de 2022, os legisladores da União Europeia concordaram com uma nova legislação que exigirá que todos os dispositivos eletrônicos portáteis vendidos na UE tenham uma porta de carregamento USB-C. Até 2024, todos os novos celulares, tablets, câmeras digitais, consoles de videogame, fones de ouvido, alto-falantes portáteis, leitores eletrônicos, teclados, mouses, sistemas de navegação portáteis e fones de ouvido precisarão estar em conformidade.

Dispositivos maiores que carregam acima de 60 W, como laptops, requerem atualizações adicionais de hardware para cumprir a nova lei. O prazo para eles foi, portanto, estendido para 2026.

Mas espere … Você precisa de um novo cabo

carregadores USB-C

A conversão de dispositivos de alta potência (100 W – 240 W) para carregamento USB-C requer não apenas dispositivos e carregadores compatíveis. Ele também precisa de cabos especializados. Atualmente, os cabos USB-C comuns podem suportar até 60 W a 20 V e 3 A. Qualquer coisa acima de 60 W e até 100 W requer um cabo com classificação de 5 A que inclui um chip integrado para permitir a detecção do nível de corrente que ele pode lidar com segurança. Isso tem sido confuso para os consumidores, pois não existe uma identificação universal para diferenciar os cabos com classificação 5 A dos cabos com classificação 3 A. Até agora.

Com a introdução do EPR, o USB-IF tem trabalhado arduamente para estabelecer a classificação de energia oficial para cabos USB-C. O fórum publicou uma série de novos logotipos em setembro de 2021 que dividem todos os cabos USB-C em duas categorias: 60 W e 240 W. Os cabos certificados podem ter logotipos correspondentes impressos ou gravados no conector indicando a potência nominal ou a combinação de classificações de potência e velocidade de dados (20 Gbps/40 Gbps).

Carregadores mais poderosos precisam de GaN

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A chegada do EPR cria uma corrida para os fabricantes projetarem e produzirem uma nova geração de carregadores USB-C de mais de 200 W, e a principal tecnologia de semicondutores nessa revolução é, sem dúvida, o nitreto de gálio (GaN). Os benefícios de tamanho e redução de calor do GaN podem parecer um luxo para um adaptador de celular de 30 W mas eles são cruciais para a portabilidade de um carregador de 220 W, já que uma versão típica baseada em silício pode facilmente pesar mais de 1 Kg.

Os novos chipsets das famílias InnoSwitch4-CZ e ClampZero da Power Integrations suportam adaptadores e carregadores de até 220 W. A combinação entre uma chave integrada PowiGaN de 750 V, conversor flyback de comutação em zero e clamping ativo mostra-se ideal para atender a mais recente especificação USB PD 3.1. Baixe o relatório de exemplo de projeto DER-957 para ver um carregador de laptop USB PD 3.1 de 130 W usando InnoSwitch4-CZ, ClampZero e CI de correção de fator de potência HiperPFS -5 baseado em PowiGaN.

Em caso de quaisquer dúvidas sobre as placas de avaliação ou itens da Power Integrations, você pode obter  suporte local através da BP&M.

(*) este post foi patrocinado pela Power Integrations.

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