El USB-C 2.1 es el futuro. Así cambiará los dispositivos incluido el PC

Sin duda alguna, la estandarización hacia un único conector para dominarlos a todos es un acierto de la confederación USB.org. USB-C llegó hace años y poco a poco se está haciendo un hueco en sectores como los automóviles o incluso las cocinas, pero curiosamente en PC se sigue usando los USB-A de toda la vida. Por ello, por las necesidades que conlleva este tipo de dispositivos la organización presentó hace unas semanas el nuevo USB-C 2.1, el cual promete cambiarlo todo y ser el estándar del futuro.

¿Por qué se lanza una nueva especificación si la actual todavía no termina de despegar? Precisamente esta es una de las razones de la llegada de USB-C 2.1, pero hay muchas más y sobre todo, hay muy pocas razones para no querer dar el salto definitivo a esta especificación y dejar atrás por fin todo lo anterior. ¿Es este nuevo USB-C 2.1 la revolución esperada en la industria?

USB-C 2.1 ¿todo ventajas o también inconvenientes?

Portátil con cargador USB-C

Nada menos que dos años ha tardado USB.org en dar vida a esta especificación a través de múltiples cambios, experimentos y sobre todo pruebas con líderes de la industria. Ya conocíamos la versión USB-C 2.0, pero ¿qué ha cambiado en esta nueva 2.1?

En primer lugar hablemos de lo que no ha cambiado como tal: el conector. El estándar sigue siendo el mismo, misma forma, mismo tamaño y mismos anclajes, lo que significa además que será totalmente retro compatible como ya pasa con los USB-A.

Pero salvando esto, los cambios ya se dejan notar. En primer lugar y como algo físico tendremos al menos dos pines que son totalmente distintos: desde el A4 hasta el A9 y desde el B4 hasta el B9, los cuales ahora tienen la particularidad añadida de que no deben realizar cortocircuitos a tierra durante la conexión del conector.

Esto es importante, puesto que es vital para la alimentación, suministro de energía y para mantener la compatibilidad con la versión 2.0 sin problemas.

Nueva especificación EPR

USB-C 2.1

USB-C 2.1 nos trae otra derivación más de la misma llamada EPR o Extende Power Range. Esta derivación que en muchos casos ni será señalada (mal hecho) elevará el voltaje máximo hasta unos sorprendentes 48 voltios, lo cual permitirá que trabajemos con nada menos que 240 vatios a 5 amperios.

Aunque las comparaciones son odiosas y distantes en amperaje y voltaje, dicho consumo es similar al que tiene una RTX 3070 custom, ahí es nada. Esto en teoría provocará los llamados arcing en cables y conectores debido al mayor suministro de energía, a las conexiones y desconexiones en caliente de los cables y un largo etc ..

USB-C-2.1-2

Por ello, estos conectores EPR y sus cables deben ser marcados para indicar que no son SPR como los actuales y que pueden suministrar más corriente a los dispositivos compatibles. Aquí entra el protocolo de carga PD, conocido coloquialmente como USB-PD, ya que este modo permite entregar mayor potencia a los dispositivos que así lo requieran.

Y he aquí las bondades de este USB-C 2.1, ya que si miramos al estándar PD actual veremos que está limitado a 100W, 20 voltios y 5 amperios. De esto pasamos a los nombrados 48 voltios y 5 amperios, por lo que toda la industria va a sufrir un cambio radical en el modo y método de administrar energía a sus productos.

Los fabricantes aplauden a USB-C 2.1, ¿un cargador para todos?

Cargadores USB-C

No es de extrañar que cada modelo o serie de portátiles, por ejemplo, tengan un cargador diferente y no compatible con el resto de modelos. Esto es principalmente por los requerimientos técnicos y de energía de cada modelo, donde se intenta ahorrar costes en base al diseño del dispositivo.

Con la llegada de USB-C 2.1 podríamos ver un estándar para todos, un solo cargador que pueda suministrar la energía a cualquier portátil de manera estable. El problema es que seguramente los fabricantes decidirán simplemente diferenciar cargadores SPR de los EPR y volveremos de alguna manera al punto en el que estamos a día de hoy, pero muy simplificado, algo es algo.

¿Es posible que surjan problemas o cortocircuitos con tanta energía?

Cargador USB-C

Con 240 vatios de consumo en un solo cable, siendo este USB-C y con la cantidad de dispositivos que hay en el mercado actual muchos os estaréis preguntando si es posible que haya problemas al cargar o descargar con ciertos cables.

La propia USB.org responde a esto con el comentado Arcing o Kickback. Hay dos mecanismos separados que pueden crear el diferencial de voltaje necesario para el Arcing y con suficiente corriente pueden dañar los contactos debido a un calentamiento excesivo.

  • Inductive kickback
  • Sink discharge

Incluso antes de que ocurra cualquiera de estos mecanismos, hay un calentamiento inicial debido a que toda la corriente se canaliza a través de un punto de contacto muy pequeño donde la densidad de potencia crea suficiente calor para derretir potencialmente el metal. El primer mecanismo de arco se debe al retroceso inductivo que puede crear fácilmente un delta de voltaje de 12 voltios o más. Este evento comienza en la rotura del contacto y dura menos de aproximadamente 100 ns.

El arco inducido por kickback inductivo ocurre a cualquier voltaje VBUS; ocurre independientemente del voltaje de CC de arranque en VBUS. No se ha visto que este Arcing provoque daños a largo plazo en los cables USB Tipo-C en el pasado, ya que es probable que la corriente sea demasiado baja para sobrecalentar el metal (más allá de formar un puente fundido temporal del tamaño de un micrón) hasta un punto en el que esté permanentemente destructivo.

El cálculo de la energía del arco inductivo como ½ Li2 da como resultado aproximadamente 5 µjoules, que es una energía demasiado baja para dañar el metal y se correlaciona bien con la observación durante la vida útil de las conexiones USB tipo C en la práctica.

Es decir, no se aprecian daños físicos suficientes como para entender que pueda representar un riesgo para el componente o conexiones del dispositivo ni siquiera con el paso del tiempo, aunque tienen un desgaste mínimo. Esto es tranquilizador, puesto que aunque el cargador sea realmente de 240 vatios no fundiremos un dispositivo con menor rango de carga.