고속충전기 C타입 USB PD 알아보기

    2020. 1. 31. 20:30

    고속충전기 C타입 USB PD 알아보기

    Fast Charge. 빠른 충전을 넘어선 고속충전 기술은 현 시대에서는 없어선 안 될 또하나의 기술이자 시장을 형성하고 있는 것으로 보입니다. 

     

    더욱 빠라지고 있는 스마트폰과 태블릿 PC에 더불어 쭉쭉 성장하듯 커지고 있는 화면크기 그러면서도 더욱더 선명해지고 밝아짐도 함께 하고 있습니다. 

     

    이에 배터리의 소모량은 점점 더 커지고 있습니다. 

     

    예전에는 스마트폰, 태블릿을 구매하고자 할 때 우리는 고려대상이 많아 다양한 디바이스 앞에서 어쩔 수 없이 고민에 고민을 거치느라 상당한 시간을 소비했고 또 그렇게 결정을 내리고 대리점을 방문하게 되도 그 앞에서 2차 고민을 다시 시작하게 됩니다. 

     

    스마트폰이 나오기 전의 핸드폰은 지금에 비하면 비슷비슷하다라는 생각마저 들게 할 정도로 이제는 프로세서, 저장공간, 메모리, 디스플레이 크기 그리고 카메라 성능을 고려하지 않을 수 없게 되었습니다. 

     

    그런데 최근 몇 동안 고민해야 할 것이 하나 더 늘었습니다.

     

     

    그것은 바로 바쁜 현대인들의 '빨리빨리'를 만족시킬 필요가 있는 디바이스 기기들의 '고속충전' 기능입니다. 이 기능을 추가적으로 고민해야할 사항으로 넣어야 합니다. 선택지도 늘어나고 변수도 늘어난 것입니다. 

     

     

    고성능의 스마트폰 속 배터리의 용량이 커짐에 따라 기존 고속충전기능이 없는 것은 구매시 고개를 갸우뚱하게 하고 있습니다. 

     

    5W 3시간 충전. 고개를 절래절래 흔들 수 밖에 없습니다. 지금 당장 켜져야 하고 지금 당장 다른 볼일을 봐야 하는데 3시간은 말이 안되는 시간이 되었습니다. 밤세워 충전~ ... 글쎄 입니다. 

     

    몇시간이 아닌 몇 분 안에 고속충전기와 핸드폰이 합세하여 충전이 되는 디바이스를 우리는 기본옵션으로 넣게 되었습니다. 

     

     

     

    고속충전기 그것은 과연 어떻게 동작하는가? 

    말 그래도로 고속충전 (급속충전, Fast Charge) 는 빠르게 충전되는 것을 의미합니다. 

     

    여기서 가장 핵심이 되는 요소가 무엇인지 아시는지요?

     

     

    바로 충전 전력, 이것이 높아야 보다 빠른 시간에 고속으로 충전이 가능하게 됩니다. 

     

    여기서 잠깐! 전력이란 무엇인지에 대해서 모르신다면 잠시 읽어보셔도 좋을 내용이 있어서 아래 링크로 넣어놓겠습니다. 

     

    와트(Watt, W) 전력량, A 암페어 간단히 계산해보고 알아보기

     

    전력 즉 와트 (Watt, W)는 전압과 전류의 곱으로 표현이 된다는 것을 위 포스팅에서 이야기 하고 있습니다. [ 전압(V, 볼트), 전류(A, 암페어) ]

     

     

    와트를 조금 쉽게 설명해보면 수도꼭지에 비유를 많이 합니다. 

     

    수압 = 전압, 볼트

    유속 = 전류, 암페어

     

    수압이 높고 유속이 빠르면 물을 콸콸콸 흘려보낼 수 있게 됩니다. 그 반대의 경우라면 물이 나오지 않거나 한 두 방울이 수도꼭지로부터 떨어지겠지요. 

     

    여기에 배관도 크다면 더욱 많은 양을 안정적으로 보낼 수 있게 될 것입니다. 

     

    이것을 이해하시고 아래 그림을 보신다면 어렵지 않게 고속충전기에 대한 이해도가 이미 올라가 있을 것이라 생각됩니다. 

     

     

    전자기기의 전력 소모량이 늘고 배터리가 대용량화 됨에 따라 5V 1A 즉, 5W로 충전시에는 완전 충전까지 속도가 매우 더뎌 감당하기 힘들어졌습니다. 

     

    그럼 둘 다 높으면 되는거 아닌가?

     

    매우 단순히 생각을 해보면 전압, 전류를 세게 하면 전력도 높아지고 충전도 훨씬 빠르게 될 것입니다. 그러나, 배터리 충전을 위해 구성된 회로 및 배터리, 스마트폰의 발열과 수명 감소는 피할 수 없게 됩니다. 

     

     

    그래서, 절충점이 필요하게 됩니다. 

     

    그 시작점은 배터리가 소모품이라는데에서 시작되며 배터리 사용기간을 고려하여 적정한 수준에서 출력을 조절하게 되었다 합니다. 

     

     

    고속충전기를 만들 때는 많은 것을 고려해야 합니다. 단순히 충전기만 좋아서는 안되고 그것을 지원하는 스마트폰 혹은 태블릿 PC와 USB, C 타입 케이블 및 충전기가 있어야 합니다. 서로 주고 받기 위한 기본 스펙은 당연히 맞춰야 하지만 예전에는 표준이 없어 그것을 표준화 작업도 이루어졌습니다. 

     

    그리고 별도로 퀄컵 퀵차지와 같은 비표준(거의 표준같이 보일 정도)인 규격 또한 대세를 이루고 있을 정도로 많은 제품들이 시중에 판매가 되고 있습니다. 

     

    USB 전력 표준

     

    참고로, 전기를 흘려보내게 되면 일부가 소모 됩니다. 이 때 그 소모량을 줄이기 위해서는 전압을 높여야 합니다. 이는 발전소에서 생성전기를 초고압 송전선 송전탑을 통해 전송하는 이치와 같다고 보시면 됩니다. 

     

    고전압이 들어가도 리튬이온 전지는 4.2V 정도로 충전이 됩니다. 

     

     

     

     

    높은 전류를 흘려보내 충전이 되게 되며 일정량까지는 고속충전이 되고 일정량 이상이 되면 일반 충전시와 같은 속도로 충전이 됩니다. 

     

    이는 상당히 중요합니다. 왜냐하면 고속충전만을 고집할 경우 배터리가 이를 버티지 못하기 때문에 일정량 이상은 고속충전하지 않게 되어 있습니다.

     

     

     

     

    위와 같이 고속충전기 와 케이블 그리고 고속충전을 지원하는 디바이스라면 빠른 시간 내에 충전이 가능하게 됩니다.

     

    지속적으로 언급드린 바대로 스마트폰, 태블릿PC등 디바이스가 고속충전 기능을 지원하지 않는다면 아무리 좋은 고속충전기와 케이블을 사용해도 무용지물이 됨을 꼭 인지하시기를 바랍니다. 

     

    USB PD제품들이 많이 나오고 있습니다. 

     

     

    USB는 물론 C타입 PD 고속충전기 입니다. 

     

     

    여기서 PD는 Power Delivery 로 알고 계시면 되실듯 합니다. 저도 처음에 PD가 뭔지 상당히 궁금했는데 알고 보니 충전기라고 편히 생각하셔도 될 듯 합니다. USB PD의 버전이 몇가지가 있습니다. 

     

     

    PD2.0의 경우 5V, 9V, 15V, 20V 에 최대 5A 까지의 전류를 전송할 수 있습니다. 참고로, USB2.0, USB3.0 이야기를 하면 PD 3.0과 연관을 시키는 경우가 있는데 이는 별개입니다.  

     

    마지막으로 PD2.0와 PD3.0의 차이점입니다. 

    1. 장치의 내장 배터리 특성에 대한보다 자세한 설명이 추가됨
    2. PD 통신을 통한 장치 소프트웨어 및 하드웨어 버전 식별 및 소프트웨어 업데이트 기능이 추가됨
    3. 디지털 인증서 및 디지털 서명 기능이 추가됨
    위 내용을 설명하려면 상당히 복잡하고 이해할 부분이 있어서 위와 같은 내용이 있다라는 것으로만 알고 있겠습니다. 
     
    차이점을 간단히 정리하면 더 똑똑해지고 더 호환성이 좋아졌으며 거이에 보안까지도 더해졌다라고 우선적으로 기억하시고 계시면 되실 듯 합니다. 
     
    여기까지 고속충전기에 대한 개략적인 내용을 살펴보았습니다. 
     
    읽어주셔서 감사합니다. 
    • 네이버 블러그 공유하기
    • 네이버 밴드에 공유하기
    • 페이스북 공유하기
    • 카카오스토리 공유하기