Pourquoi l’iPhone X a besoin d’un câble USB Type-C de 25 $ pour une charge rapide « iOS & iPhone

Après avoir appris que vous devrez dépenser au moins 74 $ sur un chargeur spécial et un câble Lightning USB Type-C pour permettre une charge rapide sur les nouveaux modèles iPhone X et iPhone 8, vous vous demandez peut-être pourquoi vous ne pouvez pas simplement utiliser le câble Lightning standard. Bien que nous ne puissions pas expliquer pourquoi Apple n’a pas inclus le câble USB-C dans la boîte avec ses nouveaux téléphones, nous pouvons expliquer pourquoi vous avez besoin de l’USB-C pour permettre une charge rapide.

Vraiment, tout se résume au fait que le protocole Lightning d’Apple ne prend pas en charge la puissance, la tension et l’ampérage nécessaires pour permettre une véritable charge rapide lorsqu’il est connecté à un port USB Type-A standard à l’autre extrémité du câble. Mais pour vous aider à comprendre pourquoi, nous vous donnerons un bref historique de l’évolution des normes de charge USB, puis vous expliquerons son impact sur les nouveaux modèles d’iPhone.

Contexte du chargement USB

Lorsque l’USB a été introduit pour la première fois, il a été conçu comme un moyen de transférer des données, et non d’alimenter des appareils. Cependant, avec l’avènement des smartphones et d’autres appareils plus petits, les fabricants cherchaient un moyen de minimiser le nombre de ports nécessaires sur ces appareils. Avoir deux prises séparées pour l’alimentation et les données n’allait tout simplement pas le couper.

Le moyen le plus évident de résoudre ce problème consistait à utiliser l’USB à la fois comme port de données et comme port d’alimentation. À l’époque, si l’USB était utilisé pour charger un appareil, la source (c’est-à-dire votre téléphone) devait être allumée tout le temps en raison des limitations de la norme USB. Cela a conduit au développement d’un protocole de charge de batterie dédié appelé USB Battery Charging 1.1 (qui a ensuite été suivi par 1.2), qui a lui-même créé trois types différents de ports USB.

Le port aval standard a été utilisé pour le transfert de données avec une puissance maximale de 2,5 W (5 V à 500 mA) lors de l’utilisation des modes de transfert de données haut débit. Le port de charge dédié, incapable de transférer des données, pouvait fournir 7,5 W (5 V à 1,5 A). Et le port de charge en aval, qui permettait un transfert de données de 480 Mbit/s (vitesse maximale USB 2.0) et la possibilité de charger des appareils à 7,5 W, combinait les fonctionnalités des deux autres ports.

La norme USB Power Delivery (USB-PD)

Avec sa charge à courant élevé, la charge de batterie USB répond efficacement aux besoins des smartphones et autres petits appareils. Cependant, avec l’introduction des tablettes, les fabricants ont voulu étendre la conception de ce port minimal pour accueillir des appareils ayant des besoins en énergie plus élevés. Par conséquent, USB Power Delivery (USB-PD) a été créé, et c’est ainsi que les nouveaux modèles d’iPhone obtiennent leur capacité de charge rapide.

USB Power Delivery a été introduit en 2012 pour répondre aux besoins en énergie des gros appareils utilisant des ports USB. Avec ce nouveau protocole, les ports USB conformes à la spécification USB-PD seraient en mesure de fournir une puissance de sortie maximale de 100 W (20 V à 5 A), un bond significatif par rapport aux 7,5 W du protocole USB Battery Charging (5 V à 1,5 A) sortie.

L’USB-PD 1.0 a atteint cette puissance nominale accrue en utilisant des connecteurs et des profils d’alimentation USB Type-A et Type-B. Lorsque des câbles compatibles USB-PD 1.0 sont connectés à un port approprié, la charge a commencé à un taux par défaut de 10 W (5 V à 2 A). Ensuite, selon la source d’alimentation, la nouvelle configuration augmenterait la puissance jusqu’à sa sortie maximale. Les incréments de sortie étaient de 10 W, 18 W, 36 W, 60 W et 100 W (60 W était réalisable soit par 12 V à 5 A ou 20 V à 3 A). Avec ces options de puissance de sortie limitées, de nombreuses entreprises ont ignoré la nouvelle norme. Par conséquent, USB-PD 2.0 avec Power Rules a été introduit.

Avec USB-PD 2.0, au lieu de devoir utiliser des blocs d’alimentation pour utiliser des profils fixes, ils pouvaient prendre en charge n’importe quelle puissance de sortie de 0,5 W à 100 W. Les fabricants avaient désormais des choix de tension définis, qui étaient composés de 5, 9, 15 et 20 V

La plage de tensions devant être supportée par un élément dépendait de la sortie maximale de la source d’alimentation. Si la source d’alimentation émettait plus de 15 W, elle nécessitait un support pour 5 V et 9 V. Si la sortie dépassait 27 W, elle devait supporter 5, 9 et 15 V. Et si elle dépassait 45 W, elle supportait tous tensions.

Cependant, ce qui variait, c’était le courant, qui permettait une large gamme de puissance de sortie. Par exemple, si vous n’avez besoin que de fournir 14 W, vous avez utilisé 5 V et 2,8 A. La puissance de sortie utilisant des mélanges personnalisés de tension et d’ampérage n’était pas possible avec PD 1.0, donc avec cette conception améliorée, un équipement plus intelligent était nécessaire pour faciliter cela. la communication.

Entrez USB Type-C

L’USB Type-C a introduit une conception réversible, similaire au port Lightning d’Apple. L’une des façons dont cette réversibilité a été obtenue a été l’introduction des broches de configuration de canal (CC). Ces deux broches (CC1 et CC2) détectent l’orientation du câble, mais elles sont également vitales pour l’USB-PD 2.0 car elles gèrent la communication entre le câble et le port.

Cette communication se fait entre le port orienté vers l’aval (DFP) et le port orienté vers l’amont (UFP). Le DFP envoie des données et fournit de l’énergie, tandis que l’UFP reçoit des données et consomme de l’énergie. En effet, de nombreux appareils, tels que les smartphones, nécessitent à la fois des données et de l’alimentation, parfois simultanément. De plus, la nouvelle norme USB Type-C permet aux appareils de changer de rôle de récepteur d’alimentation à fournisseur d’alimentation, de sorte que la communication entre le DFP et l’UFP était essentielle.

Avec USB-PD 2.0, les appareils s’accorderont sur une puissance de sortie initiale inférieure, puis augmenteront la puissance en fonction de la communication entre les CC. Ils réduiront également la consommation d’énergie à mesure que les appareils se rapprochent de la charge complète (généralement environ 80%), pour réduire l’usure des batteries lithium-ion, car ces types de cellules de puissance diminuent de capacité à chaque cycle de charge complet (de 0% à 100 %).

Ce que tout cela signifie pour les nouveaux iPhones

Parce que les câbles Lightning qu’Apple inclut dans la boîte avec chaque iPhone ont un connecteur USB Type-A à l’extrémité qui se branche sur le chargeur, ils ne possèdent pas les broches nécessaires pour faciliter l’alimentation USB. À savoir, les broches de configuration à deux canaux, CC1 et CC2. C’est pourquoi les nouveaux modèles d’iPhone ont besoin d’un câble spécial – qui utilise USB Type-C côté chargeur – pour tirer parti de l’USB-PD 2.0 et permettre une charge rapide.

Après avoir connecté le câble USB-C Lightning à votre iPhone X et à l’adaptateur secteur approprié, les CC faciliteront la communication, ce qui augmentera la puissance reçue de l’iPhone à la puissance de sortie maximale possible pour l’iPhone X et l’iPhone 8 (actuellement Apple n’a ‘t spécifié ce nombre). Selon le nombre, les modèles d’iPhone X et d’iPhone 8 peuvent nécessiter l’adaptateur secteur de 87 W pour atteindre la vitesse de charge annoncée de 50 % en 30 minutes.

Vous savez maintenant pourquoi vous aurez besoin de l’adaptateur secteur spécial et du câble USB-C Lightning. L’adaptateur secteur et le câble USB-C utilisent le protocole USB Power Delivery, et l’adaptateur secteur fournit la puissance supplémentaire nécessaire pour une charge rapide (l’adaptateur secteur de base inclus avec les nouveaux téléphones n’est que de 5 W). Maintenant que vous comprenez l’USB-PD, que pensez-vous d’avoir besoin d’équipement supplémentaire pour obtenir une charge rapide ? Faites-nous savoir dans la section commentaire ci-dessous.