Tìm hiểu về USB PD

Có rất nhiều phương thức sạc khác nhau cho điện thoại cũng như các thiết bị và USB PD là một trong những cách nhanh chóng nhất. Trên thực tế, các điện thoại Android hiện có đều sử dụng công nghệ này để sạc nhanh hơn.

Vậy USB PD là gì và nó giúp ích như thế nào? Cùng tìm hiểu qua bài viết sau đây.

USB PD là gì?

USB trong USB PD là viết tắt của “Universal Serial Bus”. Nó quen thuộc với bạn vì đây cũng là công nghệ tương tự cho phép bạn cắm chuột, bàn phím và các thiết bị ngoại vi khác vào máy tính. Tuy nhiên, cụm PD mới đại diện cho “Power Delivery”.

Vậy Power Delivery là gì và nó có vai trò gì? Mục tiêu của công nghệ này là sạc các thiết bị nhanh hơn USB thông thường. Nó sử dụng định dạng USB-C, thứ mà rất nhiều thiết bị hiện đại đang sử dụng.

Bộ sạc USB PD có thể sạc các thiết bị có công suất lên đến 100 watt và cấp nguồn cho một số thiết bị USB-C mạnh. Tất nhiên, nếu bạn cắm cáp 100 watt vào điện thoại, nó có khả năng gây hại nhiều hơn là có lợi! Đó là lý do tại sao cáp “lắng nghe” nhu cầu của các thiết bị và điều chỉnh dòng năng lượng cho phù hợp.

Với tiêu chuẩn phổ quát USB-C kết hợp với đầu ra nguồn đáp ứng USB PD, bạn có được một cáp có thể cắm và sạc cho nhiều loại thiết bị.

Tại sao USB PD lại quan trọng?

USB PD phải cạnh tranh với Quick Charge của Qualcomm, SuperCharge của Huawei và các công nghệ Adaptive Fast Charging của Samsung. Vậy điều gì làm USB PD thực sự khác biệt?

Loại bỏ các rào cản độc quyền và giảm chất thải

Vấn đề với các công nghệ kể trên là chúng thuộc sở hữu riêng của các công ty. Các nhà sản xuất tạo ra chúng để sạc những thiết bị của riêng họ. Mọi thứ trở nên rắc rối hơn nếu điện thoại hỗ trợ Qualcomm bị hỏng và bạn thay thế nó bằng điện thoại Samsung. Khi đó, bộ sạc Qualcomm sẽ không còn phù hợp với thông số kỹ thuật điện thoại mới nữa, vì vậy bạn phải sử dụng bộ sạc nhanh của Samsung thay thế.

Khi các công nghệ đến và đi, mọi người vứt bỏ các bộ sạc và dây cáp cũ không còn hoạt động nữa, điều này làm tăng thêm lượng chất thải công nghệ phát sinh.

USB PD ngăn chặn điều này bằng cách giới thiệu một tiêu chuẩn mới. Bạn sử dụng bộ sạc USB PD để sạc điện thoại nhanh chóng, sau đó sử dụng cùng một bộ sạc để cấp nguồn cho điện thoại do một công ty khác sản xuất hoặc thậm chí là thứ gì đó lớn hơn như game console.

Thiết bị nhỏ hay lớn, do hãng nào sản xuất không quan trọng, bởi vì bộ sạc luôn điều chỉnh đầu ra để đáp ứng nhu cầu của thiết bị.

USB PD sử dụng sạc hai chiều

Bất kỳ thiết bị USB PD nào cũng có thể nhận hoặc cung cấp năng lượng. Tính năng tiện dụng này có nghĩa là không cần nhiều loại sạc khác nhau.

Đây là lý do tại sao USB PD rất cần thiết. Nó có khả năng làm thay đổi thế giới công nghệ sạc nhanh và tạo ra một giải pháp đơn giản cho người tiêu dùng cũng như nhà sản xuất.

USB PD áp dụng những ý tưởng hay

Video trên cho thấy nhiều ví dụ về sự phát triển của USB PD trong những năm qua. Khi các nhà sản xuất bắt đầu phát triển công nghệ sạc nhanh nội bộ, mỗi hãng lại đi theo một con đường khác nhau. Đầu ra của bộ sạc (W, watt) được đo bằng điện áp (V, volt) nhân với dòng điện (A, ampe).

Các tiêu chuẩn sạc nhanh khác nhau sử dụng những kỹ thuật khác nhau để tăng sản lượng. Ví dụ, Qualcomm đã tăng điện áp để đạt công suất cao hơn (do đó tốc độ sạc nhanh hơn), trong khi BBK Electronics, nhà sản xuất OnePlus, Oppo và Realme) sử dụng giá trị ampe lớn hơn.

Mỗi tiêu chuẩn dẫn đều có ưu và nhược điểm, nhưng cách tốt nhất cho cả hai cách là kết hợp các bước tăng dần về dòng điện và điện áp để đạt được nguồn cung cấp điện tối ưu cho từng kịch bản. Đó là điều mà nhóm xác định các thông số kỹ thuật của USB, USB Consortium, đã làm. Nó bắt đầu với USB PD 1.0, hỗ trợ 5, 12 hoặc 20 volt ở 1, 2, 3 hoặc 5 ampe.

Giải thích về thông số kỹ thuật của USB PD

USB PD có 4 phiên bản khác nhau: 1.0, 2.0, 3.0 và 3.1. Phiên bản đầu tiên, 1.0, được phát hành vào năm 2012, khá đơn giản. Nó cung cấp cho các nhà sản xuất 5 cấu hình khác nhau để sử dụng cho thiết bị. Những cấu hình này có công suất tối đa là 100W, như được hiển thị trong bảng này trong buổi thuyết trình thông báo USB PD 1.0 vào tháng 7 năm 2012.

Khi USB 2.0 xuất hiện, nó đã giới thiệu nhiều cấu hình hơn cho nhà sản xuất sử dụng và dòng điện thay đổi phù hợp với nhu cầu của thiết bị. Nó giữ giới hạn ở 100W, đủ cho hầu hết các trường hợp sử dụng. Environmental Coalition on Standards (ECOS) đã liệt kê một bảng gồm các cấp độ khác nhau của bộ sạc USB PD 2.0 trở lên trong báo cáo "One Charger to Fit Them All":

USB 3.0 sử dụng cùng cấu hình nguồn như 2.0 nhưng có một số điểm khác biệt chính. Những cổng bạn sẽ nhận thấy khi sử dụng cáp là các cổng tương thích với chúng. USB PD 2.0 hoạt động với các cổng USB Type A-C, trong khi 3.0 chỉ là Type C. Tuy nhiên, các lợi ích khác của USB PD 3.0 hướng đến những nhà phát triển nhiều hơn vì chúng cung cấp báo cáo dữ liệu vượt trội hơn 2.0. Các nhà sản xuất có thể nhận được thông tin chi tiết như tốc độ sạc pin và nhiệt độ thiết bị thông qua cáp 3.0.

Sau đó, vào năm 2021, Diễn đàn triển khai USB đã giới thiệu USB PD 3.1. Như đã nêu trên trang web của mình:

...thông số kỹ thuật USB PD Revision 3.1 là bản cập nhật lớn cho phép cung cấp nguồn điện lên tới 240W qua cáp và đầu nối USB Type-C đầy đủ tính năng. Trước bản cập nhật này, USB PD bị giới hạn ở 100W khi sử dụng giải pháp dựa trên 20V bằng cáp USB Type-C có dòng điện định mức 5A. Thông số kỹ thuật USB Type-C cũng đã được cập nhật lên phiên bản 2.1 để xác định các yêu cầu về cáp 240W. Với giao thức USB PD và định nghĩa nguồn điện được cập nhật, điều này mở rộng khả năng ứng dụng cấp nguồn USB cho một số lượng lớn các ứng dụng không có đủ 100W.

Trước khi chạy ra ngoài để lấy cáp USB PD 3.1, điều cần lưu ý là nhiều bộ sạc tại nhà của bạn sẽ không đạt được công suất 240W này. Chẳng hạn, bộ sạc điện thoại sẽ không yêu cầu bất cứ thứ gì trên 100W, ngay cả khi sạc nhanh. Như vậy, việc lấy cáp USB PD 3.1 sẽ không “mở khóa” được tốc độ sạc nhanh hơn trên điện thoại. Nếu đã thử, cáp sẽ phù hợp với bất cứ thứ gì điện thoại yêu cầu.

Sử dụng USB PD như thế nào?

Vậy làm thế nào để bắt đầu nếu muốn sử dụng công nghệ này? Để có được tốc độ sạc lại USB PD, cần có bộ sạc, cáp USB-C và thiết bị hỗ trợ tiêu chuẩn này. Vì vậy, bạn phải kiểm tra kỹ xem mọi thứ có thể sử dụng USB PD khi mua sắm hay không.

Kiểm tra hướng dẫn sử dụng và thông số kỹ thuật dành cho thiết bị để xem chúng có hỗ trợ USB PD hay không. Bạn nên nghiên cứu khả năng tương thích của thiết bị vì một số thiết bị sẽ hỗ trợ USB PD nhưng không tuân thủ tiêu chuẩn USB-C.

Đối với bộ sạc, bạn có thể đã sở hữu bộ sạc tương thích với USB PD. Nếu bạn sở hữu một USB hub và thắc mắc cổng sạc "PD" dùng để làm gì thì đó là những cổng duy nhất phù hợp với thông số kỹ thuật của USB PD. Bạn có thể sử dụng các cổng này để sạc thiết bị USB PD của mình nhanh hơn.

Điều gì xảy ra nếu sử dụng sai cáp?

Với tất cả những điều thảo luận về bộ sạc độc quyền và các mức năng lượng khác nhau, bạn có thể lo lắng về việc kết hợp các loại cáp sạc USB. Nếu vô tình cắm bộ sạc nhanh OnePlus vào một chiếc điện thoại không nhận nó, liệu nó có làm hỏng các thiết bị điện tử không?

May mắn thay, như video của ThioJoe giải thích ở trên, có rất ít khả năng sử dụng sai cáp sẽ khiến thiết bị của bạn phát nổ. Có các biện pháp đối phó để ngăn chặn dòng điện 100W đổ vào một cặp tai nghe và làm chúng quá tải.

Tuy nhiên, nếu không muốn gặp bất kỳ rủi ro nào, tốt nhất nên sử dụng bộ sạc được thiết kế riêng cho thiết bị của mình. Miễn là bạn đang sử dụng cả cáp và phích cắm đi kèm với sản phẩm của mình hoặc mua chúng từ cửa hàng chính thức thì không có gì phải lo lắng. Ngoài ra, bạn có thể chọn những bộ sạc USB-C an toàn nhất để tránh những sự cố đáng tiếc.

USB PD lúc đầu có vẻ khó hiểu và thậm chí không cần thiết. Tuy nhiên, vì các nhà sản xuất đã áp dụng tiêu chuẩn này trên thiết bị của họ nên hiện tại chúng ta có tính năng sạc nhanh qua USB hoạt động trên hầu hết các thiết bị và có thể sạc theo cả hai cách.