USB-C 충전기, 곧 모든 테크 제품에 전력 공급 가능
USB(Universal Serial Bus)는 주변 기기를 PC에 연결하는 통신 프로토콜로서 시작은 미약했지만 이제는 가정용 전자제품과 모바일 디바이스를 위한 주요 전력 공급 표준으로 성장했습니다. USB Type-C가 지원하는 출력 전력의 확장과 논의 중인 우호적인 규제들로 지배력이 향후 몇 년 동안 계속될 것으로 예상됩니다.
USB-C, 이제 240W 출력 지원
2021년 3월 USB-IF(USB Implementers Forum)는 USB-C 케이블을 통해 전송할 수 있는 최대 전력을 100W에서 240W로 증가시키는 USB Power Delivery Rev. 3.1을 발표했습니다. 이 EPR(Extended Power Range)은 곧 대부분의 게이밍 및 워크스테이션 노트북에 USB-C를 사용할 수 있음을 의미합니다. 여러 대의 디바이스를 가지고 다니는 소비자는 마침내 부피가 큰 노트북 전원 어댑터는 집에 두고 모든 기기용 충전기 하나만을 휴대하게 될 것입니다.
유럽, 공동 충전기 추진
이후 2022년 6월에 유럽 연합 의원들은 유럽 연합에서 판매되는 모든 휴대용 전자 디바이스에 USB-C 충전 포트가 있어야 한다는 새로운 법안에 동의했습니다. 2024년까지 모든 새로운 휴대폰, 태블릿, 디지털카메라, 휴대용 비디오 게임 콘솔, 헤드폰, 휴대용 스피커, e-book, 키보드, 마우스, 휴대용 내비게이션 시스템, 이어버드는 이를 준수해야 합니다.
노트북 컴퓨터와 같이 60W 이상으로 충전되는 대형 디바이스는 새 법률을 준수하려면 추가 하드웨어 업그레이드가 필요합니다. 따라서 해당 기기에 대한 기한은 2026년까지 연장됩니다.
그러나... 새 케이블 필요
고전력 디바이스(100W - 240W)를 USB-C 충전으로 전환하려면 호환 디바이스와 충전기뿐만 아니라 특수 케이블도 필요합니다. 현재 일반 USB-C 케이블은 20V, 3A에서 최대 60W를 지원할 수 있습니다. 60W - 100W 제품에는 전류의 양을 감지하여 안전하게 처리할 수 있는 칩이 내장된 5A 정격 케이블이 필요합니다. 5A 정격 케이블과 3A 정격 케이블을 구별할 수 있는 보편적인 라벨링이 없었기 때문에 지금까지는 소비자에게 혼란을 가져왔었습니다.
EPR의 도입으로 USB-IF는 USB-C 케이블의 공식 정격 전력을 확립하기 위해 힘써왔습니다. 포럼은 2021년 9월에 모든 USB-C 케이블을 60W 및 240W의 두 가지 범주로 나누는 일련의 새로운 로고를 발표했습니다. 인증 케이블에는 전력 정격 또는 전력과 데이터 속도(20Gbps/40Gbps) 정격의 조합을 나타내는 해당 로고가 섀시에 인쇄되거나 새겨질 수 있습니다.
더 강력한 충전기에는 GaN 필요
EPR의 등장으로 제조업체들은 200W 이상의 차세대 USB-C 충전기를 설계하고 생산하기 위해 서두르고 있으며, 이 혁명의 핵심 반도체 기술은 의심할 여지 없이 갈륨 나이트라이드(GaN)입니다. GaN의 크기 및 열 감소 효과는 30W 휴대폰 어댑터에 사치처럼 보일 수 있지만, 일반적인 실리콘 기반 버전은 무게가 2파운드 이상 나갈 수 있기 때문에 220W 충전기의 휴대성에 매우 중요합니다.
파워 인테그레이션스(Power Integrations)의 새로 확장된 InnoSwitch4-CZ 및 ClampZero 칩셋은 최대 220W의 어댑터와 충전기를 지원합니다. 750V PowiGaN 스위치를 특징으로 하는 제로 전압 스위칭 플라이백 IC와 액티브 클램핑 IC의 조합은 최신 USB PD 3.1 사양을 처리하는 데 이상적입니다.
InnoSwitch4-CZ, ClampZero, PowiGaN 기반 HiperPFS-5 역률 보정 IC를 사용하는 130W USB PD 3.1 노트북 충전기를 확인하려면 설계 예제 보고서 DER-957을 다운로드하십시오.
