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Schnellladen per USB-C: USB-IF zertifiziert generische Schnellladegeräte

Das Standardisierungsgremium USB-IF hat ein Zertifizierungsprogramm für USB-C-Netzteile aufgelegt, die Schnellladen gemäß der von Smartphone-Herstellern gewünschten PPS-Spezifikation bieten.

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USB-IF zertifiziert generische USB-C-Schnellladegeräte

(Bild: USB-IF)

Seit Jahren träumen Hersteller wie Umweltschützer (aus unterschiedlichen Gründen) davon, dass Smartphones und Tablets kein Netzteil mehr beiliegt, sondern der Nutzer bestehende Netzteile weiterverwendet beziehungsweise sich bei Bedarf ein generisches neues besorgt. Das Problem: Um die Ladezeiten kurz zu halten, hatte jeder Hersteller üblicherweise eine proprietäre Schnellladefunktion entwickelt und implementiert – etwa Qualcomms QuickCharge, das es nur für Snapdragon-CPUs gibt und welches nur ausgewählte Netzteile unterstützen.

Der Siegeszug der USB-C-Buchse und des dazu gehörenden Ladestandards USB-PD (Power Delivery) hat das umweltfreundliche Konzept zwar befeuert, doch trotz höherer Ladespannungen und damit einhergehender Energiemengen blieb Schnellladen über USB-C aus Herstellersicht suboptimal. Zum Schnellladen muss der Akku nämlich mit hohen Strömen versorgt werden, doch die will man aus Sicherheitsgründen nicht direkt über das Ladekabel schicken.

Stattdessen wird eine höhere Spannung zwischen Netzteil und Smartphone angelegt, die ein Regler im Smartphone dann heruntertransformiert. Hier liegt der Teufel nun im Detail: USB-PD sieht feste Spannungslevel vor, während der Akku je nach Ladephase mit verschiedenen Spannungen versorgt werden muss. Das macht die Regler im Smartphone aufwendig und sorgt für unerwünschte Leistungsverluste, die das Gerät aufwärmen.

Ein USB-PD-Zusatz namens PPS (Programmable Power Supply) standardisiert deshalb ein Verfahren, das viele der proprietären Schnellladetechniken bereits verwendeten: Das Netzteil regelt die Spannung bedarfsgerecht in feinen Schritten. Im Smartphone selbst kann dann ein vergleichsweise dummer Regler sitzen, der in einem fest vorgegebenen Verhältnis transformiert. Solche Bausteine sind wesentlich günstiger und arbeiten zudem immer effizient am optimalen Betriebspunkt. Der Spezifikationsname PPS leitet sich davon her, dass das Smartphone das Netzteil laufend dahingehend "programmiert", welche Spannung es denn zum aktuellen Zeitpunkt bereitstellen soll.

Die möglichen Spannungslevel hängen von der Nennspannung des Netzteils ab: Ein PPS-Netzteil mit 5 Volt bietet den Bereich von 3 bis 5,9 Volt, ein 9-Volt-PPS-Netzteil deckt den Bereich von 3 bis 10 Volt ab. Dass Netzteil und Smartphone mehr miteinander kommunizieren müssen, macht den Kohl nicht wirklich fett: Auch für USB-PD ohne PPS muss das Smartphone dem Netzteil bereits aktiv mitteilen, welche Kombination aus Spannung und Stromstärke denn gefordert ist. Sonst kommt schon jetzt nicht mehr Saft an als die 5 V und 1,5 A, die die uralte Spezifikationserweiterung USB-BC (Battery Charging) erlaubt – ursprünglich waren bei USB 2.0 nämlich nur mickrige 500 mA erlaubt.

Das USB-IF nimmt Schnelladegeräte mit PPS ab sofort in seinem Zertifizierungsprogramm für USB-Netzteile an und bekommt nach eigenen Aussagen bereits die Bude eingerannt. In manchen Ländern wie Japan legen Umweltschutzvorgaben nämlich schon jetzt den Smartphones-Verkauf ohne Netzteil nahe. USB-C-Schnellladegeräte mit PPS-Technik und entsprechend ausgerüstete Smartphones versprechen da, eine für Hersteller, Kunden und Umwelt gute Lösung zu sein. (mue)

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