Jak funguje nabíjení přes USB a proč telefony někdy explodují

Univerzální sériová sběrnice (USB) se stala jedním z nejrozšířenějších portů, které vidíme na našich počítačích, noteboocích, chytrých telefonech, tabletech, fotoaparátech a mnoha dalších zařízeních. Kromě přenosu dat je to také standard pro nabíjení většiny gadgetů.

Ponechání proprietárních portů za sebou (samozřejmě kromě Lightning od Apple) USB vymazalo potřebu mít různé nabíječky a napájecí zdroje s různými porty. Zde je rychlý rychlokurz toho, jak USB skutečně nabíjí vaše zařízení.

Typy USB zařízení?

Navzdory svému názvu dnes ve skutečnosti existují čtyři standardy, USB 1.0, 2.0, 3.0 a 3.1. Dále pak konektory, USB A, USB B, microUSB, miniUSB a nově USB C. Více než rozhraní je důležité rozumět standardům. Starší USB 1.0 a 2.{11}} jsou dodávány se čtyřmi kolíky na konektoru a čtyřmi vodiči uvnitř kabelu. Dva z pinů přenášejí data, zatímco další dva mají kapacitu pro napájení až 5 voltů. USB 3.{14}} na druhé straně je dodáváno s pěti dalšími kolíky, což v podstatě znamená, že má devět vodičů. Každé připojení USB obsahuje hostitele a zařízení. Elektřina může proudit pouze z hostitele do zařízení, ale data lze přenášet oběma směry.

Pokud jde o skutečný proud, jsou zde tři porty USB; standardní výstupní port, nabíjecí výstupní port a vyhrazený nabíjecí port. První dva najdete na svých počítačích a noteboocích a třetí typ je obvykle na nabíječkách. Standardní výstupní port na USB 1.0 a 2.0 může dodávat až 500mA nebo 0,5A. USB 3.0 to však bere až 900 mA nebo 0,9 A. Nabíjecí výstupní a vyhrazené nabíjecí porty poskytují až 1 500 mA nebo 1,5 A. USB 3.1, které je nejnovější a nejrychlejší, podporuje propustnost 10 Gbps, která se také nazývá režim SuperSpeed+. To také podporuje možnosti napájení 1,5A a 3A.

USB-C je, které se pomalu stává novým standardem, přichází s úplně jiným konektorem. Lze jej zapojit v obou směrech, stejně jako Lightning konektor Apple pouze s jiným tvarem. Je schopen podporovat dvojnásobnou kapacitu než USB 3.0, což znamená, že může také dodávat více energie. Kombinace konektoru USB-C se standardem USB 3.1 z něj dělá jedno z nejrychlejších rozhraní, a to tak jako nový Thunderbolt 3.0 je založen na USB-C a dokáže přenášet rychlost 40 Gb/s. Upozorňujeme, že USB 3.1 nutně nepotřebuje nový port USB-C, lze jej implementovat i na starší konektory.

USB-C nyní nahrazuje standardní porty microUSB a tradiční porty USB-A na noteboocích díky své vysoké rychlosti a možnostem napájení. Smartphony jako OnePlus 3/3T a nový OnePlus 5 podporují nabíjení až 4A. Notebooky, jako je MacBook Pro a loňský 12-palcový MacBook, spoléhají na napájení USB-C s 45W adaptérem. USB-C má některé další výhody, protože může podporovat více rozhraní, jako je VGA, HDMI, Display Port, vysoce věrný zvuk a další.

Interoperabilita

Dobrá věc je, že všechny nové standardy USB jsou zpětně kompatibilní. Což znamená, že pokud použijete 3A nabíječku na zařízení, které podporuje 1A nebo 1,5A, bude to fungovat dobře. Každé USB zařízení lze zapojit do libovolného USB kabelu a do libovolného USB portu. Vyšší jmenovité nabíjení ve skutečnosti urychlí proces nabíjení na zařízení s nízkou rychlostí a ne, nevybuchne. Proces urychlení bude samozřejmě fungovat pouze v případě, že máte novější zařízení. Stará zařízení, která nesplňují specifikaci nabíjení baterie, kterou vydalo fórum USB Implementers Forum v 2007, se budou nabíjet pouze proudem 0,5 A.

Se stále větším zaváděním USB 3.1 a portu USB-C můžeme v budoucnu očekávat více zařízení s rychlým nabíjením, zejména smartphonů.

Může váš telefon explodovat?

Odpověď je ano i ne. Jsem si jistý, že jste viděli zprávy o telefonech explodujících při nabíjení. Ve většině případů není na vině USB konektor nebo kabel. Telefony obvykle explodují kvůli vadným bateriím, jako nechvalně známý případ Samsungu Galaxy Note 7. Existuje však mizivá šance, že vadná nabíječka nebo kabel může poškodit váš smartphone.

Hlavní příčinou výbuchu vašeho telefonu je lithium-iontová baterie uvnitř. Vnější poškození (když váš telefon upadne) vedoucí k netěsnostem nebo vnitřní poškození vedoucí ke zkratu je potenciální příčinou výbuchu. Jiný případ je, když se telefon nabíjí. Když nabíjíte svůj smartphone, často se zahřívá. Do baterie se totiž pumpuje velké množství energie a vysoké rychlosti. To opět může vést k vnitřnímu zkratu v případě rozpadu vnitřních článků. K tomu dochází při velmi vysokých teplotách nebo při vadné baterii. Dokonce i přebíjení, kdy baterie přijímá více proudu, než je bezpečnostní úroveň, může vést k přehřátí.

Kabel USB a nabíječka, které používáte k nabíjení telefonu, musí v zásadě splňovat bezpečnostní úrovně toku proudu. Cokoli výše uvedeného může vést k vypálení vašeho smartphonu. Proto je vhodné