شارژ با USB چگونه کار میکند
دنیای تکنولوژی بعد از سالها استفاده از آداپتورهای اختصاصی و گاها بدقواره، بالاخره در مسئله شارژر USB استاندارد به یک یکپارچگی و ادغام رسید. ما در حال حاضر شاهد بروز نوع جدید کانکتور USB-C هستیم که میتواند جایگزین USB باشد. البته به استثنای کانکتور لایتنینگ اپل، کانکتورهای میکرو USB با استفاده وسیع خود در وسایل دیجیتال به نوعی کلیه پورتهای سفارشی را نابود و موجب یکسان سازی پورت شارژ و انتقال دیتا شدند.
ده سال پیش، شما باید مطمئن میبودید که برای هر یک از گجتهای خود شارژر مخصوصاش را داشته باشید. معمولا، آداپتورهای وسایل لیبل خاصی نیز نداشت. امروزه، شما میتوانید گوشی خود را در خانه دوستتان شارژ کنید، تبلت خود را به هر کامپیوتری وصل کنید و عکسهای دوربین دیجیتال را مستقیما روی تلویزیون نمایش دهید، تمامی اینها به لطف کانکتورهای استاندارد شده امکان پذیر است. هر چند یک مشکل جدید وجود دارد؛ توان USB. همه شارژرهای USB، کانکتورها و کابلها ذاتا با هم برابر نیستند. احتمالا متوجه شدهاید که بعضی از شارژرهای دیواری از برخی دیگر قویترند. گاهی اوقات، یک سوکت USB روی یک لپ تاپ ظاهرا از بقیه قویتر است. روی برخی از کامپیوترهای PC، حتی زمانی که خاموش هستند، میتوانید اسمارت فون خود را از طریق سوکت USB شارژ کنید. به نظر میرسد راهی برای همه این آشفتگی وجود دارد، اما ابتدا باید توضیح دهیم که توان و نیروی USB چگونه کار میکند.
مشخصات جدید
در حال حاضر چهار مشخصات فنی USB وجود دارد؛ USB 1.0, 2.0, 3.0, 3.1 و به اضافه کانکتور جدید USB-C. به جایی که یک تفاوت قابل توجه داشته باشد اشاره خواهیم کرد، اما برای اکثر قسمتها، روی USB 3.0 به عنوان رایجترین مدل تمرکز خواهیم داشت. واقعیت مهم دیگر در هر شبکه USB این است که، یک دستگاه و یک میزبان وجود دارد. تقریبا در هر مورد، PC شما میزبان و اسمارت فون، تبلت یا دوربین شما دستگاه است. نیرو همیشه از میزبان به به دستگاه جریان مییابد، اما داده میتواند در هر دو جهت جریان داشته باشد.
سوکت معمولی USB 1.0 یا USB 2.0 دارای چهار پین و کابل USB دارای چهار سیم است. پینهای داخلی (+D و -D) داده را منتقل میکنند و پینهای خارجی انرژی 5 ولت را ارائه میدهند. پورتهای USB 3.0 یک ردیف اضافه از پنج پین دارند، بنابراین کابل USB3.0 دارای نه سیم است. از نظر جریان واقعی (میلی آمپر یا mA) سه نوع پورت USB بر اصل مشخصات جریان وجود دارد؛ پورت استاندارد downstream، پورت شارژ downstream و پورت شارژ اختصاصی. دو مورد اول را میتوان روی کامپیوتر یافت (و باید چنین برچسبی داشته باشد) و نوع سوم در انواع شارژر دیواری به کار رفته است.
در مشخصات فنی USB 1.0 و USB 2.0، پورت استاندارد downstream توانایی رساندن تا 500 میلی آمپر (0.5A) را دارد و در USB 3.0 این میزان به 900 میلی آمپر (0.9A) افزایش مییابد. پورتهای شارژ downstream و شاژر اختصاصی تا جریان 1500 میلی آمپر (1.5A) ارائه میدهند. عملکرد برجسته USB 3.1 تا 10Gbps در چیزی است که که مود +SuperSpeed نامیده میشود و تقریبا معادل نسل اول تاندربولت را ارئه میدهد. همچنین از بیرون کشیدن جریان 1.5A و 3A روی رابط 5V پشتیبانی میکند.
USB Type-C یک کانکتور کاملا متفاوت است. از این کانکتور عمومی بر خلاف USB میتوان در هر صورتی که آن را قرار دهید، استفاده کرد. همچنین توان عملکردی آن از لحاظ تئوری دو برابر USB 3.0 است و میتواند توان خروجی بیشتری داشته باشد. Apple با مک بوک جدید خود به USB-C با USB 3.1 پیوسته است و گوگل نیز در Chromebook Pixel جدید خود این تکنولوژی را گنجانده است. همچنین ما شاهد شروع استفاده از آن در گوشیهای موبایل با OnePlus 2 به عنوان اولین گوشی نیز هستیم. البته استایل قدیمیتر USB نیز همچنان میتواند از USB 3.1 پشتیبانی کند.
مشخصات فنی USB همچنین امکان “sleep-and-charge” پورت را میدهد، که در زمان خاموش بودن یا حالت استند بای کامپیوتر، فعال باقی مانده و قابلیت شارژ وسایل را دارد. از آنجایی که همیشه مقداری جریان نیرو سرتاسر مادربرد وجود دارد، ممکن است متوجه این قضیه روی کامپیوتر PC خود شده باشید، اما برخی از لپ تاپها نیز قابلیت sleep-and-charge را دارند.
اکنون مشخصاتی که لازم به دانستن بود را بیان کردیم. اما در حقیقت تعداد زیادی از شارژرهای USB این مشخصات را نقض میکنند، عمدتا در انواع دیواری. برای مثال، شارژر آیپد اپل 2.1A در 5V و Kindle Fire آمازون 1.8A را در خروجی خود ارائه میدهد. همچنین شارژر فندکی ماشین میتواند خروجی هر چیزی را از 1A تا 2.1A فراهم کند.
آیا شارژر USB میتواند دستگاه را منفجر کند؟
بین پورتهای معمولی USB در 500mA و پورتهای شارژ اختصاصی که در محدودهی تا 3,000mA قرار دارند، اختلاف بزرگی وجود دارد. همین امر منجر به یک سوال نسبتا مهم میشود: به عنوان مثال، اگر شما اسمارت فون خود را که دارای یک شارژر دیواری 900mA است، به شارژر آیپد 2,100mA بزنید، گوشی شما منفجر میشود؟
در یک کلام؛ نه. شما میتوانید هر دستگاه USB را به هر کابل USB و هر پورت USB وصل کنید و هیچ چیز منفجر نخواهد شد. در واقع، استفاده از شارژر قدرتمندتر، سرعت شارژ شدن باطری را سریعتر میکند. (البته باید گفت که استفاده از شارژر و باطری تقلبی ممکن است خطراتی را به همراه داشته باشد که باید از استفاده آنها اجتناب کرد)
در پاسخی مفصلتر به سوال بالا میتوان گفت که سن دستگاه شما نقش مهمی را بازی میکند. دستگاه با چه سرعتی شارژ شده و اینکه اصلا با شارژر دیواری میتواند شارژ شود. به سال 2007 برمیگردیم، انجمن مجریان USB مشخصات شارژ باطری را منتشر کرد که در آن راههای سریعتر شارژ دستگاههای USB استانداردسازی شده بود. یا با پمپاژ آمپر بیشتر از طریق پورت USB کامپیوتر و یا با استفاده از شارژر دیواری. اندکی پس از آن، دستگاههای USB که این مشخصات را اجرا کرده بودند، شروع به آمدن کردند.
اگر شما یک دستگاه USB مدرن دارید (تقریبا هر اسمارت فون، تبلت یا دوربین دیجیتال)، باید قادر به وصل کردن آن به پورت USB با آمپر (شدت جریان) بالا باشید و از شارژ شدن سریع لذت ببرید. با این حال، اگر یک دستگاه قدیمی دارید، احتمالا با پورتهای USB که مشخصات شارژ باطری (Battery Charging Specification) را به کار بردهاند، کار نخواهد کرد. ممکن است فقط با روشهای قدیمی کار کند. مثلا پورتهای اصلی (500 میلی آمپر) USB 1.0 و USB 2.0 کامپیوتر. در برخی موارد بسیار قدیمیتر، دستگاههای USB تنها میتوانند به وسیلهی کامپیوتر با نصب درایور خاصی شارژ شوند.
چند چیز دیگر نیز وجود دارد که باید از آنها آگاه بود. در حالی که کامپیوترها میتوانند دو نوع پورت USB (استاندارد downstream یا شارژ downstream) داشته باشند، کمپانیهای OEM همیشه آنها را لیبل نمیزنند. در نتیجه، ممکن است دستگاهی داشته باشید که از یک پورت روی لپ تاپ شما شارژ شود، اما از دیگری شارژ نشود. این یک صفت مشخصه کامپیوترهای قدیمیتر است، چنانچه به نظر نمیرسد که علت استفاده از پورتهای downstream روی آنها چیست، با اینکه پورتهای شارژر آمپراژ بالا در دسترس هستند. در حال حاضر بسیاری از فروشندگان یک آیکون رعد و برق کوچک بالای پورت مناسب شارژ روی لپ تاپها میگذارند و در برخی موارد، آن پورت حتی زمانی که درب بسته است نیز روشن میماند.
به همین ترتیب، برخی دستگاههای خارجی (از مهمترین آنها میتوان به هارد دیسک و درایو نوری اشاره کرد) به توان بیشتری از میزانی که پورت USB ارائه میدهد، نیاز دارند. به همین دلیل برخی از انواع کابل هارد اکسترنال یا درایو نوری خارجی دارای دو پورت USB با کابل دو سر Y شکل هستند یا دستگاهها یک آداپتور برق AC خارجی مجزا دارند. در غیر این صورت، حتما USB شارژ کردن گجتها و لوازم جانبی ما را بسیار سادهتر از همیشه میساخت. و اگر کانکتور USB-C متداول شود (که به نظر میرسد خواهد شد) همه چیز سادهتر هم خواهد شد، زیرا دیگر نیازی به نگرانی از برعکس جا زدن کابل هم نخواهید داشت.
شارژر دیواری موبایل تبلت
مطلب جالب و بسيار آموزنده اي بود. با تشكر از نويسنده محترم