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USB-C PD 충전기의 W가 높으면 스마트폰에 그대로 들어갈까?

USB-C PD 충전기의 최대 W와 스마트폰이 실제 사용하는 전력은 다릅니다. 전력 협상 원리와 충전기·스마트폰·케이블의 호환 조건을 설명합니다.

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작성·발행: 세계설명서

핵심 답

아니다. USB-C PD 충전기에 적힌 W는 충전기가 공급할 수 있는 최대 전력 등급을 뜻한다. 스마트폰에 항상 그만큼의 전력이 들어간다는 뜻은 아니다. USB PD에서는 충전기가 가능한 전력 조건을 알리고, 스마트폰이 지원하는 조건을 요청한 뒤 충전기가 수락하는 과정을 거친다. 따라서 높은 W 표기만으로 충전 속도를 판단하기보다 스마트폰·충전기·케이블의 조건이 함께 맞는지 봐야 한다.

이 글의 흐름 3개의 질문

충전기는 가능한 조건을 알리고, 스마트폰이 요청한다

W(와트)는 전력의 단위다. 전력은 전압 V(볼트)와 전류 A(암페어)를 곱한 값으로 계산한다. 가령 가상의 공급 조건이 9V·3A라면 전력은 27W다. 이는 계산 예시이며 특정 스마트폰의 실제 충전 측정값은 아니다.

USB PD(Power Delivery)는 USB를 통해 전력을 주고받는 규격이다. 전력을 공급하는 쪽을 Source, 받는 쪽을 Sink라고 부른다. 충전기와 스마트폰 조합에서는 각각 충전기와 스마트폰에 해당한다.

USB-IF 개발자 자료는 다음 순서를 설명한다. 충전기가 지원하는 전압·전류 조건을 알리면 스마트폰이 조건을 요청하고, 충전기가 수락한 뒤 전력 공급 준비가 됐음을 알린다. USB-IF의 안내도 기기가 필요한 전력을 협상하도록 설계됐다고 설명한다.

이 절차 때문에 충전기의 최대 등급과 실제 사용하는 전력을 구분해야 한다. 예를 들어 가상의 65W 충전기와 최대 25W 충전을 지원하는 스마트폰을 연결한다고 하자. 충전기 표기만 보고 스마트폰에 65W가 들어간다고 계산할 수는 없다. 두 제품이 함께 지원하는 공급 조건이 무엇인지 확인해야 하며, 이 예시만으로 실제 25W 충전이 성립한다고도 확정할 수 없다.

숫자가 큰 충전기로 바꿔도 빨라지지 않는 이유

충전기를 교체할 때는 스마트폰이 받을 수 있는 충전 방식과 전력부터 확인할 필요가 있다. 스마트폰이 지원하지 않는 조건은 충전기의 표기 숫자가 커져도 그대로 활용할 수 없다. USB-C는 연결 단자의 형태이므로, 단자가 맞는다는 사실만으로 두 제품이 USB PD를 지원하거나 같은 고속 충전 조건을 지원한다고 판단해서도 안 된다.

케이블도 조건의 일부다. USB-IF는 케이블마다 기능이 같지 않으며 전력 정격을 확인해야 한다고 안내한다. 케이블이 연결된다는 사실과 원하는 충전 조건을 지원한다는 사실은 별개다.

실제 제조사 안내를 보면 이 차이가 구체적이다. 삼성의 Galaxy 충전 안내는 일부 기기의 25W 고속 충전과 45~60W급 고속 충전을 구분한다. 후자의 조건에는 해당 출력의 어댑터와 5A 케이블을 안내하며, 3A 케이블은 해당 조건에서 제대로 작동하지 않을 수 있다고 설명한다. 이는 Galaxy 일부 충전 등급의 사례다. 모든 스마트폰에 5A 케이블이 필요하다거나, 그 케이블만 사면 같은 속도가 나온다는 뜻은 아니다.

따라서 충전이 기대보다 느릴 때 더 높은 W의 충전기를 바로 사는 것만으로 문제가 해결된다고 볼 수 없다. 스마트폰의 지원 규격, 충전기의 출력 조건, 케이블의 정격을 대조해야 어느 조건이 맞지 않는지 좁힐 수 있다.

최대 조건이 맞아도 속도는 고정되지 않는다

제품들이 지원하는 최대 충전 조건을 갖췄다는 것은 충전 내내 그 전력으로 작동한다는 뜻도 아니다. 삼성은 기기 온도가 너무 높으면 충전이 일시 중지되거나 속도가 낮아질 수 있다고 안내한다. 같은 충전기를 써도 기기 상태에 따라 속도가 달라질 수 있는 한 가지 이유다.

여기서는 개별 제품의 순간 전력이나 배터리 상태별 충전 곡선을 측정하지 않았다. 그러므로 충전기의 W 숫자를 충전 시간으로 곧바로 환산할 수 없다. 여러 포트가 있는 제품이라면 표기값이 어느 포트의 어떤 사용 조건을 가리키는지도 제품 설명에서 확인해야 한다.

다음에 충전기의 W 표기를 볼 때는 충전기가 낼 수 있는 최대치, 스마트폰과 케이블이 함께 지원하는 조건, 지금 실제로 충전하는 전력을 나눠 읽으면 된다. 높은 W는 공급 능력에 관한 정보다. 내 스마트폰이 그 능력을 얼마나 사용할 수 있는지는 연결하는 제품들의 조건을 함께 봐야 알 수 있다.

설명의 근거

출처와 확인 범위

  1. Samsung Galaxy device is not fast charging
  2. Cables and Connectors
  3. USB Charger (USB Power Delivery)
  4. USB Power Delivery — USB Developer Days 2019

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