[팁] USB 고속 충전에 대하여.
- 작성일
- 14-02-06 07:38
얼마전 폰 대란때 스마트폰으로 갈아탔었져. ㅋ
(좀 더 정교하게 만드실거면 맨 우측에서의 2M 옴짜리도 땜질해넣으심 됩니다. ^^;;)
집에 이런 저런 장비들이 많아서 USB 5V 짜리 어댑터가 꽤 있는 편이어서
5V 짜리로 엥간한 USB 장비들은 다 충전하곤 했었더랬죠.
어댑터 용량 상으로는 전류량이 충분하여 충전이 빠르게 될거라 생각을 했었는데
생각보다 충전이 빠르지 않은 것을 이상하게 여기던 중 이런 저런걸 찾아보니
USB도 충전 방식에 따라 속도가 달라지는걸 알게 됐습니다.
소개해드릴까 합니다.
USB에서의 배터리 충전은 크게 3가지 카테고리로 나뉩니다.
SDP (Standard Downstream Port)
거의 모든 일반적인 USB 케이블이 쓰는 방식으로
데이터통신과 충전을 겸하는데,
이때 충전 전류는 500ma를 초과하지 않게끔 만들어진 방식입니다.
한번 완충시까지 4~5시간 가량 걸리는 녀석들입니다.
DCP (Dedicated Charging Port)
유럽쪽은 요즘 들어선 벽에도 USB 포트가 박히고 있다 하네요. 그런것들이나,
폰을 샀을 당시 제공해주는 어댑터도 마찬가지의 방식으로
데이터 통신은 되지 않고, 말 그대로 충전만 가능한 포트입니다.
약 1.5A~2A 가량까지도 충전이 가능하다고 합니다.
빠르면 1시간, 늦어도 2시간 안에 충전이 가능한 녀석들입니다.
CDP (Charging Downstream Port)
데이터 통신도 되고, 고속 충전도 되고 양쪽 다 되는 방식을 의미합니다.
제일 좋은 녀석들인데,
이를 위해서는 충전 케이블에 특별한 칩이 필요하거나
전원을 대주는 기기 (노트북이나 데스크탑)가 대용량 충전을 받쳐줘야합니다.
USB 장치가 인식을 하는 방법.
USB는 4가닥의 선으로 이뤄져있는데요,
전원선 둘 (+5v 와 G ) , 그리고 데이터 통신선 둘 (D+ D-) 로 이뤄져 있습니다.
충전기 단자를 USB에 꽂았을때,
USB 장치는 D+ , D- 둘 간의 전압 및 커넥션을 보고서
어떤 식으로 충전할지를 선택하게 되는데요,
대부분의 경우 처럼, D+, D- 둘간에 아무 여향이 없을땐, 즉 그냥 냅둘 경우
SDP 로 인식하여 500ma 이하의 전류를 빨아들이게 됩니다.
말하자면 500ma 안쪽에서..........
시작은 100ma 정도부터 시작해서 올려도 빨고 내려도 빨고 하면서
해당 기기가 보내줄 수 있는 최적 전류량을 찾더란거죠.
(여기서 500ma는 USB 2.0의 설계기준인데....... 여기서 제한이 걸린것이 문제더란 것.)
즉, 일반적인 USB 케이블을 갖고선
내가 아무리 5v 5A, 짜리 성능 죽이는 어댑터를 갖고 있다손 치더라도
내 USB 기기는 이를 SDP로 받아 들이고 200ma~500ma 정도만 빨아 쓰더란거죠.
근데, 이 D+ D- 에 약간의 변조를 가하게 되면 이야기가 완전 달라지더란 이야기.
즉, DCP로의 충전이 가능하더란 이야기........ 가 이 글의 포인트겠네요. ㅋ
말하자면, 내 충전 소스를 월챠져, 순정 어댑터 처럼 인식케 한단 개념 되겠습니다.
내 충전기를 DCP로 인식하게 하려면, 그냥 간단하게 D+ D- 둘을 쇼트 시킴 됩니다.
쇼트란, 둘을 합선, 이어준다...... 정도로 생각하심 됩니다.
물론 이렇게 하면 그 USB 케이블은 데이터통신 기능을 잃게 되긴 합니다만
이러면 내 USB 기기가, 해당 어댑터가 뿜어내는 것의 거진 맥스를,
자기가 알아서 적당히 추려서 빨아들이게 됩니다.
단, 이 경우 주의할 부분이라면,
몇몇 회사들의 경우는 자기들만의 규칙으로 이걸 제어하려고 하더란거죠.
자사 어댑터에서만 고속충전이 가능하게끔 만드는 뭐 그런 방법인데
뭐....... 워런티 문제도 있고, 상술 문제도 끼인 그런 부분이니 패스하기로 하고.......
암튼 아래의 표에서 처럼 그러하더란 이야기.
(좀 더 정교하게 만드실거면 맨 우측에서의 2M 옴짜리도 땜질해넣으심 됩니다. ^^;;)
암튼 뭐........ 서드파티 제품들 꽤 많이 나와있습니다만, 원리 자체는 똑같다는것 ^^;;
예를 들자면 제품명이 "USB 고속 충전 케이블 (충전 전용 데이터 X) " 이런 식이라면
십중팔구 D+ D- 둘이 쇼트된 녀석들입니다. ㅋ
비싼 돈 들이실 필요가 없단 이야기.............. 는
아래 비디오들을 보시면서 따라하심 되겠더란 이야기........ ^^;;
빨간선은 5v, 검은선은 G (접지 혹은 쉽게 0v) , 초록선, 흰선은 D+, D-
초록색 흰색선 둘을 연결해주기만 해도 됩니다.
뭐.... 암튼 어제 재미삼아 해봤었더랬죠............
5V 5A 짜리를 멀티로 쓰는 어댑터가 하나 있습니다.
원래 KT에서 공유기, 모뎀 같은것들에 쓰라고 만든 놈인데,
달려있는 녀석들이(액자 하나, USB LED 라이트 하나) 5A 미만으로 쓰는지라 용량이 넉넉한 편이었죠.
보통 요놈으로 이런 저런 5V 기기들을 충전하곤 했는데.............
이놈 용량은 넉넉한데 충전은 느리니 짜증도 그러니..... 거기 빡쳐서 시작을 하게 됐습죠.
게다가 전용 어댑터를 또 책상위에 세팅하려니 것도 귀찮..........
결국엔 케이블 몇개 뜯어서 전용 충전 케이블을 만들었습니다.
마이크로 5핀 단에서 시작하기엔 땜질하기가 좀 빡세긴 합니다만 어찌 저찌 가능합니다 ㅋ
사진은 초록색 선을 잘라서 아래로 땜질하기 직전........
완성하고 에폭시로 살포시 마감을 해줍니다. ㅋ
(자세히 보면 에폭시 찌꺼기가 남아서 얼룩덜룩하긴 합니다. ㅋ)
(음...... 여담으로 사진은 세컨드 폰으로 찍은것........ ㅋㅋㅋ
6년 가까이 없이 살다가 어느순간 둘이 생기는군여 ㅋㅋ
사실은 동생이 물에 빠뜨리고선 절 줘버린....... ㅎㅎ ........... )
충전 속도는 상상을 초월하더군요.
완전 방전 아닌 상황서도 5시간 정도는 충전해야 완충되던 굼벵이 같던 충전 속도가
1분에 1% +로 충전이 되더군요 ........
본 폰이 2610ma 이니 리튬이온 전지 전압/용량 커브 따라가지 않고, 충전효율 따지지 않고
그냥 대충 대충으로 계산하자면
얼추 1.3~1.5A 정도로는 달렸단 소리가 되는거죠. @.@!
세컨드도 굴려봤는데, 최소 800mA~ 1.3A 까지 쫙쫙 빨아들이더군요 ㅋ
(이건 전류 측정 앱을 통해서 확인)
매우 만족스러웠네요 ㅋ
(여담으로 본폰은 순정 충전기가 2A, 세컨드는 충전기가 1A 씩이니
설계차이로 인하여 발생한 차이 정도는 있었다 봐도 되겠죠.)
그럼
노트북이나 데스크탑에도 쓸모가 있을까?
전적으로 전원이 돼주는 기기가 얼마만큼 뿜어줄 수 있느냐와,
충전하는 USB 기기가 얼마 정도까지 받아 줄 수 있게끔 설계됐느냐에 따라 달라집니다.
다만, 거의 엥간한 기기들이 SCP 모드에서는 300~400ma 의 낮은 전압으로 충전을 하곤 하니
거기서 600~700ma 정도만 뽑아낼 수 있어도 꽤나 성공적이지 않겠는가 싶습니다만....
효과의 차이가 약간씩은 있을겁니다.
어느정도의 체감 성능 차이가 있을까?
이 부분은
이 자료 14페이지 부터 체크해보심 되겠습니다.
음....... 이 자료는 현재 시판 중인 모 회사의 제품에 관한 이야기입니다.
USB 동글 비슷한걸 하나 붙였을 뿐인데
충전 전류가 200ma~ 500ma 까지 급상승하는걸 보실 수 있으실겁니다.
얼추 위에서 말씀드렸던 것들과 원리는 같다 보심 됩니다.
위에 잠깐 언급했듯, 노트북이나 데스크탑(특히나 메인보드) 중
고속충전을 지원하는 모델이라면 효과가 확실할겁니다.
예를 들자면 기가바이트의
이런 문구가 메인보드 곽에 박혀있다거나....
아수스의 이런 것들........
요놈들의 경우는 소프트웨어적으로 손을 보는걸로 알고 있는데
어쨋든 이놈들은 적어도 500ma (아마도 1.5A 까지 지원할듯),
혹은 그 이상의 고암페어를 버틸 수 있게끔 설계가 됐더란 소리...
아참....... 하나 깜빡할뻔 했군요.
대용량 보조배터리들에도 이 원리는 똑같이 통합니다.
광고하기로는 1A 출력이니, 1.5A 출력이니 뭐니 하던데, 왜 그만큼 충전이 안되느냐?
왜 충전기를 꽂으면 폰이 "충전전류가 약합니다" 소릴 내뱉느냐?
몇몇 꼼꼼히 만든 제품들은 미리 D+ D-에 작업을 해서 DCP 모드로 충전이 가능케 해놓습니다만
중국서 오는 제품들 치고 그런거 까지 꼼꼼히 챙기는 제품 찾기 힘들죠.
그저 최신 제품들이나 뭘 좀 아는 친구들만 그렇게 광고도 하고 프리미엄도 받아먹고 그러지요.
싸구려면 싸구려일수록 이런거 잘 안챙겼을 확률이 높습죠.
그런 제품들일 경우, 위의 방식대로 케이블을 약간 손보시면,
심지어 스마트폰이 나오기 이전에 쓰던 보조배터리들도
보조배터리 뒷쪽에 쓰여있는 스펙 출력에 좀 더 근접한 수준으로 충전이 가능하시겠더란 이야기.
(맛폰 이전의 5V 보조 배터리들의 스펙은 1A를 잘 넘지 않지요.
그때당시로는 대부분의 기기가 500ma 미만으로 충전하던 시절인지라......
딱히 낼 필요가 없었던거죠. )
자....... 여기 까지가 DCP 이야기고
CDP 이야기를 해야겠죠?
CDP는 USB 동글 같은것 안에다가 회로를 심어둬서
고속충전과 데이터 통신 모두를 가능케한 그런 녀석들입니다.
(active USB 2.0 data communications with 1.5-A support)
근데 한글자 적어보면.........
CDP 방식은 비싸기도 하고, 나온 제품이 거의 안보입니다.
대부분의 제품이 스위치 하나로
고속충전 <-> 일반충전 데이터 통신 을 하는 케이블들로
SDP와 DCP를 그냥 짜부시켜놓고 쓴 놈들일 뿐
진퉁 CDP는 아닙니다.
사꾸라라거나 사기란 이야기는 아니고, (원리만 놓고보면 잘 작동합니다)
혹여 같은 값으로 나왔음 CDP를 사야지 (그럴리 없겠지만;; CDP가 비쌉니다.),
스위치만 달랑 달려서 D+ D- 열었다 닫았다 하는걸 같은 값으로 사기엔 좀 그렇더란 이야기.
암튼 잘 안보이니......... 그닥 쓸모 있는 문제제기도 아니더란 이야기....... ㅡㅡ;
암튼 뭐...... 현재로서는 진짜배기 CDP 방식은 찾기 힘들 수준이고
그나마 다행스러운 부분이라면, 포트 자동 인식 칩이 탑재돼있어서
아이폰이든 삼성 맛폰이든 소니든 어디든 알아서 인식해서 충전케 해준다는 그런 장점은 있다 하겠습니다.
CDP 관련해서 요는........
찾기 힘들더라.........
불편하더라도 충전 전용 케이블 따로, 데이터 통신용 케이블 따로...... 요렇게 쓰거나
아님 둘이 합쳐놓고 스위치로 간편하게 왔다 갔다 할 수 있는걸 쓰는게 좋겠더라... 는 이야기입니다.
근데....... 스위치 달린 녀석도 가격이 한 1만원대 정도.......
일반 데이터 케이블에 꽂아 쓰는 동글 같은것도 한 6000~1만원 정도 하니.....
그냥 굴러다니던 케이블에 D+ D- 연결해서 쓰는게 싸지 않겠더냐? 가
제 글의 전체의 요지 되겠습니다. ㅋ
암튼 뭐..... 아실 분들은 아실만한 그런 이야기를 한번 써봅니다.
근데 뭐....... 사실 전용 충전기들이 워낙 싸게 나오는지라
(엥간한 월챠져, 어댑터들은 DCP로 출고가 되는듯 싶더군요. )
딱히 많은 돈을 아낄 수 있는 팁도 아닌것 같고........ ㅋㅋ
그렇네요.
참조로
http://www.extremetech.com/computing/115251-how-usb-charging-works-or-how-to-avoid-blowing-up-your-smartphone
요 링크도 보심 될듯 싶네요.
이 짓 하다가 뭐 하나 터뜨리는거 아니냐? 두려워하실 분도 계실거라 생각합니다만
생각보다는 안전하더란 이야기.
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