Všemi směry propíraný jednotný konektor do všech malých a středních výrobků je USB-C. Jak to s tím konektorem je? Nařízení EU nařizuje nutnost použití USB-C konektoru pro nově vydané produkty na trh a zároveň nařizuje podporu USB PD (Power Delivery) jako protokol pro rychlé nabíjení. USB-C ale není blbuvzdorný a všespásný a v tomto článku zmíním dvě situace, se kterými jsem se setkal a mohlo dojít ke zničení zařízení.
Poznámka: Tento článek nemá být hejt na Evropskou Unii, chci tu sepsat pár poznámek ohledně samotného USB-C konektoru a protokolu. Problémy se kterými jsem se jako hardware designer a uživatel setkal.
Prvně trochu faktů. Od 28.12.2024 musí všechny nově uvedené výrobky na trh mít USB-C konektor pro nabíjení. Mezi výrobky, které musí mít USB-C konektor patří mobilní telefony, čtečky, sluchátka, tablety, přenosné reproduktory, herní konzole do ruky, fotoaparáty a další.
Od 28.dubna 2026 budou mít USB-C pro nabíjení i laptopy.
Výjimku mají malá zařízení, kam se USB-C konektor nevejde – typicky hodinky.
Osobně už několik let nekupuju zařízení, která nemají USB-C konektor.
S konektorem USB-C přichází i nutnost podporovat USB PD – Power Delivery – tedy protokol pro rychlé nabíjení.
Alternativou jsou Qualcomm QC – Quick Charge, Huawei SuperCharge nebo Oppo VOOC / OnePlus Warp Charge. Některá zařízení podporovala například jen USB QC, jiná USB QC i USB PD atp. Teď EU sjednocuju jak konektor – USB-C, tak i protokol – USB PD (Power Delivery).
Nařízení o podpoře USB PD ale nutně neznamená, že vám starší nabíječka s USB QC nebude s novým telefonem fungovat. Drtivá většina nabíjecí čipů v zařízení podporuje více protokolů rychlého nabíjení. Podobně je to u samotných nabíječek.
U zařízení, která nemají možnost rychlého nabíjení se nic nemění – i ty mohou fungovat v „pomalém režimu“ s USB-C konektorem a být kompatibilní s USB PD protokolem.
1) Levný USB-C konektor a CC1 a CC2
Signály CC1 a CC2 jsou nezbytné pro protokol rychlého nabíjení USB PD (Power Delivery), které musí podporovat nově uvedené výrobky na trh.
S čím jsem se v praxi setkal je kombinace levného USB-C konektoru s nedostatečnou ochranou CC1 a CC2 signálů. Třeba i u mého telefonu (popíšu níže).
Zdroj: https://www.allaboutcircuits.com/technical-articles/introduction-to-usb-type-c-which-pins-power-delivery-data-transfer/
Jak můžete vidět na obrázku výše, signály CC1 a CC2 jsou hned vedle napájecího napětí. V případě, kdy si zařízení vyjedná vyšší napájecí napětí se může stát (kvůli levnému USB-C konektoru ať už na kabelu nebo v produktu), že se toto vyšší napájecí napětí dostane (zkratuje VBUS s CC1 a CC2 signály) na signály CC1 a CC2 a nabíjecí čip se může poškodit – i zničit.
Pokud jsou signály CC1 a CC2 zničeny/poškozeny, USB PD nabíječka s USB-C výstupem nezačne zařízení nabíjet.
Možností, jak této situaci zabránit jsou dvě – vlastně jejich kombinace. Použít kvalitnější USB-C konektor (i kabel) a zároveň použít ochranu CC1 a CC2 – například obvod NX20P0477 nebo TCPP01-M12.
To se stalo u mého telefonu. Jako nový fungoval s USB PD nabíječkami a kabelem USB-C na USB-C. Jednoho dne ale tato kombinace nabíječky a kabelu přestala fungovat a funguje pouze na kabelu USB-A na USB-C. To je jedním z příznaků situace, kdy se CC1 a CC2 signály poškodily a poškodil se tak nejspíš i nabíjecí obvod. Nabíječka USB-PD a kabel USB-C na USB-C přestaly fungovat – telefon se nezačne nabíjet.
Naštěstí telefon podporuje USB QC a tak funguje rychlé nabíjení i u nabíječky-kabelu USB-A na USB-C.
2) Když si někdo USB-C konektor ohne podle svého
Spolu s nařízením EU přichází i možnost zákazníka vybrat si, zda USB-C nabíječku produktu chce nebo ne.
Za běžných podmínek začíná USB-C napětí na 5V a teprve po vyjednání vyššího napětí mezi nabíječkou a produktem změní nabíječka napětí na vyšší.
A teď si představte, že jsou zařízení, která nespadají do výše vyjmenovaných produktů, která musí podporovat USB-C a USB PD, ale výrobce si usmyslí, že zařízení bude mít USB-C konektor, ale jím dodaná nabíječka nebude mít ve výchozím nastavení bezpečných 5V, ale třeba 20V.
V případě, kdy si spletete tyto nabíječky a připojíte nekompatibilní nabíječku z tohoto produktu do vašeho telefonu, dostane se např. 20V z nabíječky do vašeho telefonu, které na toto napětí není a nemůže být připraveno – dochází ke zničení. Proč na to není zařízení připraveno? Protože nemusí – výrobce počítá s tím, že se používají nabíječky se standardem USB PD (nebo QC atp) a například telefon si vyjedná napětí vyšší než 5V, třeba 12V.
12V napětí se pak využije pro rychle nabíjení a celé zařízení je navrženo pro toto napětí. 20V ze špatné nabíječky ale může zařízení zničit – je to ale váš problém – použili jste nekompatibilní nabíječku.
Jednoduché řešení ale není. Nejlepší variantou by bylo, kdyby výrobce nepoužívali USB-C konektor s nabíječkou, která není USB PD kompatibilní. Bohužel, k tomuto není síla – zatím.
Nefungují mi starší zařízení s USB PD nabíječkou
Na základě diskuze na sociálních sítích přidávám velmi často zmiňovanou situaci, kdy starší zařízení nefungují s USB PD nabíječkami s USB-C konektorem.
Jak jsem zmínil výše, nabíječka podporující USB PD s USB-C konektorem potřebuje CC1 a CC2 signály – tím si domlouvá se zařízením navázání komunikace a následnou úpravu napětí , pokud je potřeba více než 5V.
A v tom je zakopaný pes. Důvody, proč zařízení s USB-C nekomunikuje (nenabíjí se) s USB PD jsou:
– Chybějící CC1 a CC2 signály v kabelu – vodiče pro CC signály v kabelu prostě chybí. Nabíječka pak nedokáže detekovat zařízení a nezačne nabíjet. Řešení je pak použití kabelu USB-A (nabíječka) na USB-C (zařízení) nebo kvalitnější USB-C na USB-C kabel, který obsahuje všechny potřebné signály.
– Chybějící CC1 a CC2 signály v konektoru – konektor nemá vyvedené CC signály. Řešení je pak použití kabelu USB-A (nabíječka) na USB-C (zařízení).
– Chybějící rezistory (nebo špatně zapojené rezistory) u CC1 a CC2 signálů – když už kabel i konektor má CC signály a zařízení stačí 5V napájení (nepotřebuje si domlouvat vyšší napětí), jediné, co musí zařízení v sobě s USB-C konektorem mít jsou pull-down rezistory 5k1 z CC1 a druhý 5k1 rezistor z CC2 na GND. Řešení je pak použití kabelu USB-A (nabíječka) na USB-C (zařízení).
– Quick Charge (USB QC) standard byl jedním z prvním standardů pro dodání vyššího výkonu (napětí a proud) přes USB konektor (micro nebo USB-A). USB QC v3 (a nižší) byl navržen pro použití s microUSB konektorem, bohužel někteří výrobci jej použili s USB-C konektorem a nastal stejný problém s CC signály jako je popsáno výše. Řešení je pak použití kabelu USB-A (nabíječka) na USB-C (zařízení).
– Quick Charge v4 a vyšší (od roku 2016) už je kompatibilní s USB PD a tak není problém zařízení s Quick Charge v4 a vyšší provozovat s USB-PD nabíječkou. QC už počítá s nutností použít CC signály.
Poznámka pod čarou
Výrobci nařízení se už v drtivé většině na tuto avizovanou změnu z roku 2022 průběžně připravovali a tak drtivá většina produktů už má USB-C konektor a podporuje USB PD protokol rychlého nabíjení.
Drtivá většina nabíjecí čipů (i nabíječky) podporuje jak USB PD, tak i USB QC a další protokoly pro rychlé nabíjení.
I jednoduché zařízení bez rychlého nabíjení může fungovat s USB-C konektorem a podporovat (být kompatibilní) USB PD protokol.
Pro drtivou většinu lidí se nic nemění – výrobci už dávno preferují USB-C konektor a pokud zařízení podporuje rychlé nabíjení, tak podporuje USB PD, QC a další. Ta zařízení, která rychlé nabíjení neumožňují, jsou už ve většině dávno kompatibilní s USB PD a tak fungují s těmito nabíječkami.
Kupujte kvalitní kabely – to platilo jak pro microUSB a další, tak i pro USB-C.
Standardizovaný konektor není žádnou novinkou. Podobné nařízení už funguje třeba v Indii, který je druhým největším trhem s mobilními telefony. O podobném nařízení se uvažuje i ve Velké Británii nebo Turecku.
Podobné nařízení se očekává i u bezdrátového nabíjení – tam bude podpora Qi (čti „čí“) standardu.
Pokud by vás zajímal průzkum na toto téma, tak ho zpracoval STEM – https://stemmark.cz/jednotny-nabijeci-konektor-usb-c/
