حداکثر توان خروجی پورت USB چقدر است؟ همه چیز درباره شارژ سریع

اتوبوس سریال جهانی (USB) یکی از پرکاربردترین استانداردهای ارتباطی در دنیای ابزارهای مدرن امروزی است. از رایانه های شخصی و لپ تاپ گرفته تا گوشی های هوشمند، تبلت ها، چاپگرها، اسکنرها و تجهیزات جانبی مختلف، تقریباً همه دستگاه ها به این پورت کاربردی مجهز هستند و از آن برای انتقال داده یا تأمین برق استفاده می کنند. با این حال، یکی از اصلی‌ترین ویژگی‌هایی که پورت‌های USB را از یکدیگر متمایز می‌کند، نسخه یا تولید استاندارد آنهاست که مستقیماً بر سرعت انتقال داده و قدرت خروجی تأثیر می‌گذارد.

درک دقیق توان خروجی یک پورت USB برای استفاده بهینه از دستگاه های شما ضروری و بسیار مهم است. به عنوان مثال، پورت‌های قدیمی‌تر مانند USB 2.0 معمولا کندتر هستند و نسبت به نسل‌های پیشرفته‌تر مانند USB 3.2 Gen 2 یا بالاتر، سرعت کمتری دارند و انرژی کمتری ارائه می‌دهند. به همین دلیل، هنگامی که دستگاه خود را به یک پورت USB خاص متصل می کنید، ممکن است به کندی شارژ شود یا حتی داده ها را به اشتباه منتقل کند. بنابراین، انتخاب پورت USB مناسب در رایانه، لپ تاپ یا حتی آداپتورهای شارژ نقش بسیار مهمی در تجربه کاربری شما دارد. اما سوال اصلی این است: حداکثر توانی که می توان از طریق استاندارد USB به دست آورد دقیقا چقدر است؟

مفاهیم اولیه: وات، ولت و آمپر

قبل از پرداختن به جزئیات اعداد مختلط و مدول ها، بهتر است با مفاهیم اولیه آشنا شوید تا همه چیز واضح تر شود. توان الکتریکی که بر حسب وات اندازه گیری می شود، نشان دهنده سرعتی است که در آن نیرو به دستگاه شما منتقل می شود و عامل اصلی تعیین کننده سرعت شارژ یا عملکرد دستگاه ها است. این انرژی از حاصل ضرب دو پارامتر اصلی دیگر به دست می آید: ولتاژ (ولتاژ) که بر حسب ولت اندازه گیری می شود و می توان آن را «فشار» یا نیروی محرکه یک جریان الکتریکی در نظر گرفت و جریان (جریان) که با آمپر اندازه گیری می شود و نشان دهنده «قدر» یا شدت جریان الکتریکی است.

فرمول ساده و اساسی این رابطه به شرح زیر است:

توان (وات) = ولتاژ (ولت) x جریان (آمپر)

بنابراین، با افزایش هر یک از این عوامل، یعنی ولتاژ یا جریان، می‌توان توان کلی خروجی را به میزان قابل توجهی افزایش داد و دستگاه‌ها را سریع‌تر شارژ کرد یا در توان بیشتری صرفه‌جویی کرد.

از 2.5 وات تا 240 وات: یک پیشرفت بزرگ در برق USB

سفر ماجراجویی خروجی های برق در دنیای USB در مقادیر بسیار کم و محدود آغاز شد و با گذشت زمان و پیشرفت نسل ها به سطوح فوق العاده قدرتمندی رسید.

• USB 1.0 و USB 2.0: این استانداردهای قدیمی که هنوز در بسیاری از دستگاه های روزمره مانند ماوس ها، کیبوردها و برخی لوازم جانبی یافت می شوند، حداکثر توان خروجی تنها 2.5 وات (5 ولت و 0.5 آمپر) را ارائه می دهند. این برای تامین انرژی دستگاه‌های کم مصرف مانند ماوس‌های ساده یا صفحه‌کلید کافی است، اما برای شارژ یک تلفن هوشمند مدرن بسیار کند و ناکارآمد است که ممکن است ساعت‌ها طول بکشد.
• USB 3.0: این نسل جهشی بزرگ داشته است و توان خروجی را به 4.5 وات (5 ولت، 0.9 آمپر) افزایش داده است که تقریباً دو برابر نسل قبلی است و امکان شارژ کمی سریع‌تر را فراهم می‌کند.
• USB C استاندارد: با ورود کانکتور محبوب دو طرفه USB-C، توان پایه نیز به سطح بالاتری رسیده و به 15 وات (5 ولت و 3 آمپر) افزایش یافته است. این مقدار برای شارژ معمولی و روزانه بسیاری از گوشی های هوشمند و تبلت ها کاملا مناسب و موثر بوده و تجربه بهتری را ارائه می دهد.

اما انقلاب واقعی و متحول کننده با معرفی پروتکل هوشمند است تحویل برق یا تحویل برق (Power Delivery یا به اختصار PD) رخ داده است. این پروتکل پیشرفته، همراه با گسترش کانکتورهای USB-C، به دستگاه‌ها اجازه می‌دهد تا هوشمندانه با یکدیگر «مذاکره» کنند و بالاترین توان ممکن را به روشی کاملاً ایمن و بهینه منتقل کنند. این فناوری که با نام نسل بعدی USB شناخته می‌شود، با امکان شارژ سریع، پایدار و قابل اعتماد برای دستگاه‌های سطح بالا مانند تلفن‌های پرچمدار، تبلت‌های پیشرفته و حتی لپ‌تاپ‌های مدرن، مرزها را جابه‌جا کرده است.

USB Power Delivery (PD): اوج قدرت شارژ

خود استاندارد USB-PD نیز در طول سال ها تکامل یافته است و هر بار برای پاسخگویی به نیازهای روزافزون دستگاه ها قدرتمندتر می شود:

• USB PD 3.0: این نسخه پیشرفته می تواند تا 100 وات برق را از طریق کابل ها و شارژرهای سازگار ارائه دهد. این سطح قدرت برای شارژ سریع تقریباً تمام گوشی‌های هوشمند مدرن، تبلت‌ها و بسیاری از لپ‌تاپ‌های سبک بیش از اندازه کافی است و تجربه‌ای سریع و بدون نگرانی را ارائه می‌دهد.
• USB PD 3.1 (EPR): جدیدترین و قدرتمندترین استاندارد موجود، با معرفی Extended Power Range (Extended Power Range یا به اختصار EPR) که سقف توان را به 240 وات (48V 5A) خیره کننده می رساند. این جهش بزرگ به این معنی است که اکنون می توان سخت ترین دستگاه ها مانند لپ تاپ های سنگین بازی، مانیتورهای بزرگ حرفه ای یا حتی برخی از ابزارهای صنعتی را تنها با یک کابل USB-C، بدون نیاز به آداپتورهای بزرگ و مجزا، روشن کرد و شارژ کرد.

چرا شارژ سریع همیشه در هر شرایطی اتفاق نمی افتد؟

داشتن یک گوشی هوشمند با قابلیت پشتیبانی از شارژ سریع به تنهایی کافی نیست و نمی تواند حداکثر سرعت را تضمین کند. برای دستیابی به بالاترین سرعت شارژ ممکن، کل زنجیره شارژ، یعنی دستگاه (مانند گوشی یا لپ تاپ)، کابل اتصال و آداپتور شارژر، باید کاملاً با استاندارد مورد نیاز سازگار باشد. به عنوان مثال، سری آیفون 15 و اکثر دستگاه های جدید اپل برای شارژ سریع به استاندارد USB-C Power Delivery حداقل 20 وات یا بیشتر نیاز دارند، اگرچه حداکثر واقعی آن حدود 27 وات است.

اگر یک تلفن با قابلیت شارژ 45 واتی مانند گلکسی اس 25 اولترا را به یک آداپتور 20 واتی متصل کنید، سرعت شارژ به ناچار به 20 وات محدود می شود و زمان بیشتری می برد. به همین ترتیب، استفاده از یک کابل قدیمی، بی کیفیت یا ناسازگار نیز می تواند سرعت شارژ را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و حتی خطراتی را ایجاد کند.

این اصل در مورد پاوربانک ها، شارژرهای فندکی خودرو و حتی هاب های USB نیز صدق می کند. بسیاری از بهترین پاوربانک‌های USB-C موجود در بازار، به لطف پشتیبانی کامل از پروتکل PD، شارژ سریع و ایمن را ارائه می‌کنند که آن‌ها را به گزینه‌های عالی برای سفر تبدیل می‌کند. به طور خلاصه، برای استفاده کامل از شارژ سریع، باید مطمئن شوید که سه جزء اصلی سیستم شارژ شما (دستگاه، کابل و آداپتور) از استاندارد پیشرفته و پرسرعت پشتیبانی می‌کنند. اگر از پورت ها یا آداپتورهای قدیمی با توان خروجی کم استفاده می کنید، دستگاه شما به ناچار با سرعت پایین تری شارژ می شود و تجربه ناامیدکننده ای خواهید داشت.