Нет ни одной вещи, которую хороший инженер не смог бы сделать сложной
Казалось бы, несложная вещь — зарядка. Воткнул один конец в розетку, другой в телефон и телефон заряжается. Ха!
Я хочу рассказать четыре истории о том, как инженеры смогли сделать сложной зарядку.
История 1. Проектор и провод-ниппель
У меня есть небольшой портативный проектор. Ему для работы требуется 65 ватт. У него в комплекте своя type-c-зарядка, как раз 65 ватт. В какой-то момент понадобилось, чтобы он работал в том месте, где поблизости нет электричества. Хорошо, что есть большой и достаточно мощный павербанк — как раз на 65 ватт.
Проверили дома: воткнули, завёлся, включился, — всё супер. Берем тот же провод, не такой же, а прямо этот, на котором тестировали. На следующий день относим его в то место, где он должен работать, повторяем ту же самую операцию — не включается. Проверили — не включается, явно запустили павербанк — все равно не включается. Каким-то чудом, после перетыкивания проводов, он завёлся, забрав с собой немало нервов.
Принесли домой, подключили — все нормально с первого раза. Я не мог понять, что это такое было, списал на то, что сейчас все глючит и тупит. Пока ситуация не повторилась второй раз. И вроде как в этот раз помогло перетыкивание провода туда-обратно, в смысле задом наперёд.
Это противоречит некоторым законам, так сказать, физики. Казалось бы, если провод симметричный, то неважно, каким концом вы его воткнёте: провод — это не ниппель, у него нет направления, электроны бегают в обе стороны одинаково хорошо. Но ситуация повторилась второй раз, и второй раз стабильно, в 100 % случаев, потребовалось переткнуть провод. Полная жесть, думал я.
И я пошёл ресёрчить, окунулся в дивный мир, в который погружаться не хотел.
Что выяснилось, если кратко? type-c, Power Delivery, все эти протоколы быстрой зарядки через type-c невероятно сложны, и там есть ряд особенностей.
Первая особенность такая: устройство говорит, какой ток и прочее ему можно. Это я и так знал, понятно, что зарядка и устройство договариваются о подходящем режиме.
Зарядка: я умею вот в эти пять режимов
Проектор: так, мне надо 65 ватт Беру 20 В × 3,25 А.
Если потом, например, зарядка перегрелась, сработала защита, она говорит: я умею вот в эти три режима, выбирай.
Оказывается их двоих недостаточно, еще провод должен что-то о себе рассказать: «Зарядка, слушай, я нормальный провод, вот у меня длина два метра, мне разрешено пускать по себе ток до четырех ампер».
И в зависимости от того, какой режим зарядки нужен, какой режим триггернул проектор и как именно он его запросил, зарядка разрешает или не разрешает этот режим в зависимости от провода.
Подходим к самому интересному месту. Порог того, какую мощность можно пускать без специального разрешения провода, — 60 ватт. По любому проводу можно пустить 60 ватт при напряжении 20 вольт, но чтобы пустить по нему же уже 65 ватт при том же напряжении, провод должен рассказать, что он хороший.
Многие уже начали понимать, что происходит, но я скажу явно: чип, который всё это триггерит и обо всём рассказывает (электронная метка), был только в одном конце провода. Поэтому было важно, каким концом мы его воткнём. Если воткнуть другим концом, провод не расскажет о том, что он хороший, и получится не 65, не 100, не 140 ватт, а только 60.
И вот после этого выясняется, что эмпирический опыт о том, что провод работает как система «ниппель», то есть в одну сторону ток пускает, а в другую не пускает, в целом соответствует действительности. Единственное, что он пускает просто немножко по-разному. Но так неудачно получилось, что кто-то придумал спецификацию 60 Вт, а проектору потребовалось именно 65 — чуть-чуть больше. Причем совпадение в 60 и 65 ватт случайно, ограничение по току в 3 А. Просто совпало, что популярный режим — 20 В.
Указано ли это правило на проводах? Нет, конечно. Есть ли там какая-нибудь стрелочка, которая показывает, каким концом куда втыкать? Нет, конечно, не указана.
По спеке делать такие провода нельзя, провода-ниппели запрещены. Но… вот попался.
Шпаргалка: Слева павербанк, справа зарядка. На одной картинке проектор запустится, на другой нет. Листайте
История 2. Зарядка, провода и деление мощности
Она касается опять же разных протоколов зарядки, но на этот раз лишь того, что должна делать сама зарядка.
У вас, например есть зарядка, которая максимум может выдать 100 Вт. Но 100 Вт она выдаёт на один порт, когда, например, подключён ноутбук, и ноутбук быстро заряжается (обычно это 20 В × 5 А). Если вы захотели зарядить ещё планшет, то общая мощность зарядки поделится между двумя портами.
Пока все логично.
В какой пропорции она поделится — это зависит от производителя зарядки и от того, как он всё это реализовал.
Вернемся к той самой зарядке на 100 ватт. На одном порту она выдает 100 ватт, а на двух — 60 + 40. Вы заряжаете свой макбук и айфон.
В какой-то момент телефон зарядился, вы его отключили. Как вы думаете, сколько энергии стало попадать в ваш ноутбук?
А это уже зависит от того, как именно вы отключили телефон: вытащив разъём из телефона или вытащив разъём провода из зарядки. В случае айфонов всё будет работать по-разному.
Если вы вытащили провод, то 100 ватт вернутся к ноутбуку. Если вы оставили провод воткнутым, то, к сожалению, вся ваша хорошая мощная зарядка в 100 ватт превратится в зарядку на 60 и будет заряжать ноутбук заметно медленнее.
Почему так происходит?
Конкретно в айфоновых проводах (lightning) внутри стоит чип и резистор, зарядка считывает их как подключённое устройство и переключает режим.
История 3. Перезагрузка зарядки и выключенный ноутбук
Бывает, что у людей умирает батарея в ноутбуке, и ноутбук от нее не может работать и минуты. Они привыкают работать на зарядке, ноутбук превращается фактически в небольшой, но стационарный компьютер: отключить его от розетки нельзя.
Тут им приходит в голову зарядить телефон. Они втыкают провод в ту же самую зарядку — и ноутбук у них вырубается. Почему? Потому что, в зависимости от того, как сделана схемотехника зарядки, некоторые зарядки перезагружаются при перераспределении портов, а некоторые сделаны лучше и умеют не перезагружаться.
Бывает, что некоторым людям это важно. Тем самым людям, у кого ноутбук в таком состоянии, например, это действительно важно. И поэтому они вынуждены погружаться в эти особенности, узнавать, что есть совершенно одинаковые, очень похожие зарядки.
Шпаргалка. На картинках две зарядки, на одной ноут перезагрузится, на другой — нет.
Та, на которой не перезагрузится, стоит вдвое дороже, кстати.
История 4. Фонарики с type-c
После трех историй, наученные горьким опытом, вы хорошим проводом свой фонарик с type-c втыкаете в хорошую зарядку.
Уже догадываетесь, да?
Да! Фонарик не заряжается.
Почему? Чтобы девайс заряжался от USB-A (обычный большой USB), ничего не надо: USB-A по умолчанию всегда подает 5 вольт. Для type-c инженеры посовещались и решили, что так небезопасно. Разъёмы с обеих сторон провода одинаковые, и проводом type-c — type-c можно соединить, например, две зарядки — и они начнут подавать напряжение друг в друга. Поэтому type-c-зарядка молчит, пока не убедится, что на другом конце именно потребитель, а не источник.
Потребитель сообщает о себе двумя резисторами по 5,1 кОм — по одному на каждый из двух сигнальных контактов (CC1 и CC2). Резисторы работают, даже если батарея устройства села в ноль.
Но нет резисторов — нет питания.
Производители фонарика сэкономили на этих двух резисторах стоимостью в копейки. Может быть, поставили один вместо двух — и тогда фонарик заряжается только при одном положении штекера или не заряжается как раз от хороших проводов с электронной меткой. В итоге через нормальную зарядку заряжаться он не способен.
Глупой медленной зарядкой USB-A → type-c фонарик заряжаться будет: USB-A и так подаёт питание всегда, а в штекере type-c такого провода уже стоит резистор, который говорит «я зарядка». А современной быстрой не будет.
Сделал вам шпаргалку. Одним проводом фонарик заряжаться будет, а вторым — нет? В слайдшоу ответ.
Бонусная история номер 5
Вы изучили все это, выбрали классный, хороший type-c кабель. Подключаете им ссд-диск и… он еле ворочается.
А все потому, что мы обсуждали зарядку, а кроме зарядки в проводах есть еще шины данных и часто провода, которые быстро заряжают, медленно передают данные и наоборот. Если вам нужен провод и для зарядки ноута, и чтобы ссд-диск подключить…
Штош. Удачи.
К сожалению, у всего этого нет простого решения, кроме как: покупать нормальные провода, иметь запас мощности (чтобы даже когда торчит провод от телефона, ноутбуку хватало). Если важны особые требования — погрузиться (скорее всего, спросить клода хватит).
А type-с надо использовать, да: Везде должно быть USB