Como funciona o carregamento USB e por que os telefones às vezes explodem

O Universal Serial Bus (USB) tornou-se uma das portas mais onipresentes que vemos em nossos PCs, laptops, smartphones, tablets, câmeras e uma infinidade de outros dispositivos. Além da transferência de dados, é também o padrão para carregar a maioria dos gadgets.

Deixando para trás as portas proprietárias (exceto o Lightning da Apple, é claro), o USB eliminou a necessidade de ter carregadores e fontes de alimentação diferentes com portas diferentes. Aqui está um curso rápido sobre como o USB realmente carrega seus dispositivos.

Tipos de dispositivos USB?

Apesar do nome, na verdade existem quatro padrões hoje, USB 1.0, 2.0, 3.0 e 3.1. Depois vêm os conectores, USB A, USB B, microUSB, miniUSB e o novo USB C. Mais do que a interface é importante entender os padrões. Os USB 1.0 e 2.0 mais antigos vêm com quatro pinos no conector junto com quatro fios dentro do cabo. Dois dos pinos transportam dados enquanto os outros dois têm capacidade para suportar alimentação de até 5 volts. USB 3.0, por outro lado, vem com cinco pinos adicionais, o que significa essencialmente que possui nove fios. Cada conexão USB inclui um host e um dispositivo. A eletricidade só pode fluir do host para o dispositivo, mas os dados podem ser transferidos em qualquer direção.

Quando se trata da corrente real, existem três portas USB; uma porta downstream padrão, uma porta downstream de carregamento e uma porta de carregamento dedicada. Os dois primeiros podem ser encontrados em PCs e laptops e o terceiro tipo geralmente está em carregadores. A porta downstream padrão em USB 1.0 e 2.0 pode fornecer até 500mA ou 0,5A. No entanto, o USB 3.0 leva isso até 900mA ou 0,9A. As portas de carregamento downstream e dedicadas fornecem até 1.500 mA ou 1,5 A. USB 3.1, que é o mais recente e mais rápido, suporta taxa de transferência de 10 Gbps, também chamado de modo SuperSpeed ​​+. Isso também suporta recursos de fonte de alimentação de 1,5A e 3A.

USB-C, que está lentamente se tornando o novo padrão, vem com um conector completamente diferente. Ele pode ser conectado de qualquer maneira, assim como o conector Lightning da Apple, mas com um formato diferente. É capaz de suportar o dobro da capacidade do USB 3.0, o que significa que também pode fornecer mais energia. A combinação de um conector USB-C com o padrão USB 3.1 torna-o uma das interfaces mais rápidas do mercado, tanto que o novo Thunderbolt 3.0 é baseado em USB-C e é capaz de 40 Gbps. Observe que o USB 3.1 não precisa necessariamente da nova porta USB-C; ele também pode ser implementado nos conectores mais antigos.

O USB-C agora está substituindo as portas microUSB padrão e USB-A tradicionais em laptops graças aos seus recursos de alta velocidade e fonte de alimentação. Smartphones como o OnePlus 3/3T e o novo OnePlus 5 suportam carregamento de até 4A. Laptops como o MacBook Pro e o MacBook de 12- polegadas do ano passado contam com alimentação USB-C com um adaptador de 45 W para melhorá-los. USB-C tem mais algumas vantagens, pois pode suportar várias interfaces como VGA, HDMI, Display Port, áudio de alta fidelidade e muito mais.

Interoperabilidade

O bom é que todos os novos padrões USB são compatíveis com versões anteriores. O que significa que se você usar um carregador 3A em um dispositivo que suporte 1A ou 1,5A, ele funcionará perfeitamente. Pode-se conectar qualquer dispositivo USB em qualquer cabo USB e em qualquer porta USB. Um carregamento com classificação mais alta irá, na verdade, acelerar o processo de carregamento em um dispositivo compatível com baixa velocidade e não, ele não explodirá. É claro que o processo de aceleração só funcionará se você tiver um dispositivo mais recente. Dispositivos antigos que não estão em conformidade com a especificação de carregamento de bateria lançada pelo USB Implementers Forum em 2007 carregarão apenas a 0,5A.

Com a adoção cada vez maior do USB 3.1 e da porta USB-C, podemos esperar dispositivos de carregamento mais rápido no futuro, especialmente smartphones.

Seu telefone pode explodir?

A resposta é sim e não. Tenho certeza de que você já viu notícias de telefones explodindo durante o carregamento. Na maioria dos casos, o culpado não é o conector ou cabo USB. Os telefones geralmente explodem devido a baterias defeituosas, como o infame caso do Samsung Galaxy Note 7. No entanto, há uma pequena chance de que um carregador ou cabo com defeito possa danificar seu smartphone.

A principal causa da explosão do seu telefone é a bateria de íon de lítio interna. Um dano externo (quando o telefone cai) que causa vazamentos ou um dano interno que causa curto-circuito é uma causa potencial de explosão. Outro caso é quando o telefone está carregando. Quando você carrega seu smartphone, muitas vezes ele fica quente. Isso ocorre porque uma grande quantidade de energia é bombeada para a bateria e em altas velocidades. Novamente, isso pode levar a um curto-circuito interno caso as células internas quebrem. Isso acontece em temperaturas muito altas ou quando a bateria está com defeito. Mesmo a sobrecarga, quando a bateria recebe mais corrente do que o nível de segurança, pode causar superaquecimento.

Essencialmente, o cabo USB e o carregador que você usa para carregar o telefone precisam atender aos níveis de segurança do fluxo de corrente. Qualquer coisa acima pode fazer com que seu smartphone fique crocante. Assim, é aconselhável