Come funziona la ricarica USB e perché a volte i telefoni esplodono

Universal Serial Bus (USB) è diventata una delle porte più onnipresenti che vediamo sui nostri PC, laptop, smartphone, tablet, fotocamere e una miriade di altri dispositivi. Oltre al trasferimento dei dati, è anche lo standard per caricare la maggior parte dei gadget.

Lasciandosi alle spalle le porte proprietarie (eccetto Lightning di Apple ovviamente) l'USB ha eliminato la necessità di avere caricabatterie e alimentatori diversi con porte diverse. Ecco un breve corso intensivo su come l'USB carica effettivamente i tuoi dispositivi.

Tipi di dispositivi USB?

Nonostante il nome, oggi esistono quattro standard: USB 1.0, 2.0, 3.0 e 3.1. Poi ci sono i connettori, USB A, USB B, microUSB, miniUSB e la nuova USB C. Più che l'interfaccia è importante capire gli standard. I vecchi USB 1.0 e 2.0 sono dotati di quattro pin sul connettore insieme a quattro fili all'interno del cavo. Due dei pin trasportano dati mentre gli altri due hanno la capacità di supportare un'alimentazione fino a 5 volt. USB 3.0 invece viene fornito con cinque pin aggiuntivi, il che significa essenzialmente che ha nove fili. Ogni connessione USB include un host e un dispositivo. L'elettricità può fluire solo dall'host al dispositivo, ma i dati possono essere trasferiti in entrambe le direzioni.

Per quanto riguarda la corrente effettiva, ci sono tre porte USB; una porta downstream standard, una porta downstream di ricarica e una porta di ricarica dedicata. I primi due si trovano su PC e laptop, mentre il terzo tipo si trova solitamente sui caricabatterie. La porta downstream standard su USB 1.0 e 2.0 può fornire fino a 500mA o 0,5 A. USB 3.0 tuttavia lo porta fino a 900 mA o 0,9 A. La ricarica downstream e le porte di ricarica dedicate forniscono fino a 1.500 mA o 1,5 A. USB 3.1, il più recente e il più veloce, supporta un throughput di 10 Gbps, chiamato anche modalità SuperSpeed+. Ciò supporta anche capacità di alimentazione di 1,5 A e 3 A.

USB-C, che sta lentamente diventando il nuovo standard, viene fornito con un connettore completamente diverso. Può essere collegato in entrambi i modi, proprio come il connettore Lightning di Apple, solo con una forma diversa. È in grado di supportare il doppio della capacità di USB 3.0, il che significa che può anche fornire più energia. La combinazione di un connettore USB-C con lo standard USB 3.1 la rende una delle interfacce più veloci in circolazione, tanto che la nuova Thunderbolt 3.0 è basata su USB-C ed è in grado di raggiungere 40 Gbps. Tieni presente che USB 3.1 non necessita necessariamente della nuova porta USB-C, può essere implementata anche sui connettori più vecchi.

USB-C sta ora sostituendo le porte microUSB standard e le tradizionali porte USB-A sui laptop grazie alle sue capacità di alimentazione e ad alta velocità. Smartphone come OnePlus 3/3T e il nuovo OnePlus 5 supportano una ricarica fino a 4A. Laptop come il MacBook Pro e il MacBook da 12-pollici dell'anno scorso si affidano all'alimentazione USB-C con un adattatore da 45 W per caricarli. USB-C presenta alcuni ulteriori vantaggi in quanto può supportare più interfacce come VGA, HDMI, Display Port, audio ad alta fedeltà e altro ancora.

Interoperabilità

La cosa buona è che tutti i nuovi standard USB sono retrocompatibili. Ciò significa che se utilizzi un caricabatterie da 3 A su un dispositivo che supporta 1 A o 1,5 A, funzionerà perfettamente. È possibile collegare qualsiasi dispositivo USB a qualsiasi cavo USB e a qualsiasi porta USB. Una ricarica con valore nominale più elevato accelererà effettivamente il processo di ricarica su un dispositivo supportato a bassa velocità e no, non esploderà. Ovviamente il processo di accelerazione funzionerà solo se disponi di un dispositivo più recente. I vecchi dispositivi che non sono conformi alle specifiche di ricarica della batteria rilasciate dall'USB Implementers Forum nel 2007 si caricheranno solo a 0,5 A.

Con l'adozione sempre maggiore di USB 3.1 e della porta USB-C, in futuro possiamo aspettarci dispositivi di ricarica più veloci, in particolare gli smartphone.

Il tuo telefono può esplodere?

La risposta è sì e no. Sono sicuro che hai visto notizie di telefoni che esplodono durante la ricarica. Nella maggior parte dei casi, il colpevole non è il connettore o il cavo USB. I telefoni di solito esplodono a causa di batterie difettose, come il famigerato case del Samsung Galaxy Note 7. Tuttavia, esiste una minima possibilità che un caricabatterie o un cavo difettoso possano danneggiare il tuo smartphone.

La causa principale dell'esplosione del telefono è dovuta alla batteria agli ioni di litio interna. Un danno esterno (quando il telefono cade) che porta a perdite, o un danno interno che porta a un cortocircuito è una potenziale causa di esplosione. Un altro caso è quando il telefono è in carica. Quando carichi lo smartphone, spesso si surriscalda. Questo perché una grande quantità di energia viene pompata nella batteria e ad alte velocità. Anche questo può portare a un cortocircuito interno nel caso in cui le celle interne si rompano. Ciò accade a temperature molto elevate o quando la batteria è difettosa. Anche il sovraccarico, quando la batteria riceve più corrente del livello di sicurezza, può portare al surriscaldamento.

In sostanza, il cavo USB e il caricabatterie che utilizzi per caricare il telefono devono essere conformi ai livelli di sicurezza del flusso di corrente. Qualunque cosa sopra può far bruciare il tuo smartphone. Pertanto, è consigliabile