L’adaptateur externe est appelé à disparaître
Le marché des alimentations externes pour téléphones et ordinateurs portables devrait passer au cours des 12 prochains mois à un nouveau facteur de forme de convertisseurs USB-C dans des prises murales.
Le passage à des chargeurs USB-C dans la prise de courant stimulera également l’innovation dans les équipements grand public utilisant des technologies de batterie à charge rapide.
Cela ne veut pas dire que la production d’alimentations externes va s’arrêter. Il s’agit d’un marché de 26 milliards de dollars, et des millions d’unités continueront d’être fabriquées au cours des prochaines années, mais le marché passera à des conceptions de type « in-socket » qui domineront l’industrie.
Cette évolution est due à une combinaison de facteurs, dont le moindre n’est pas la législation européenne en faveur d’un connecteur USB-C unique. Une grande partie des avancées technologiques provient d’entreprises européennes telles que Pulsiv au Royaume-Uni et Eggtronic en Italie, ainsi que Power Integrations et Silanna aux États-Unis, qui développent des conceptions depuis plusieurs années.
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Pulsiv a lancé aujourd’hui un design de référence de 65W pour la partie AC-DC du chargeur qui s’adapte à l’espacement existant de 25mm dans une prise, ce qui est plus que suffisant pour un téléphone portable ou un aspirateur robot.
« Dans 12 mois, la situation aura basculé lorsque vous atteindrez une puissance de 140 W dans les prises de courant, ce qui permettra de recharger les batteries en cinq minutes », a déclaré Tim Moore, directeur général des produits chez Pulsiv.
La taille réduite est essentielle pour permettre une mise à niveau simple en remplaçant une prise, plutôt que d’avoir à creuser davantage le mur pour installer le chargeur. Cela a limité l’installation de chargeurs USB-C dans les prises de courant aux nouveaux bâtiments.
Mais la prochaine étape sera une version de 240 W dans les trois prochains mois, dans le même format, qui permettra de charger rapidement les ordinateurs portables et les outils électriques à partir d’une prise murale, et c’est là que l’industrie change.
Les semi-conducteurs à large bande interdite ( GaN et SiC) augmentent l’efficacité, ce qui signifie que moins d’énergie est perdue en chaleur. C’est important, car les convertisseurs de puissance dans une prise ont un système de refroidissement limité. La réduction de la chaleur signifie une plus grande fiabilité pour les condensateurs électrolytiques dans la conception. C’est important à la fois pour le coût et pour le fait que les convertisseurs de puissance devront durer dix ans, voire 25 ans.
C’est très différent des blocs d’alimentation externes qui ne durent qu’un an ou deux avant de devenir des déchets électroniques.
Dans le même temps, des innovations importantes ont été apportées à la conception et à la construction des transformateurs et des inductances afin de réduire la taille des convertisseurs.
Des innovations ont également été apportées à la technologie des batteries utilisées dans les modèles grand public avec des batteries à charge rapide.
« Je pense que le monde s’oriente vers une alimùentation USB-C dans le mobilier, les lampes et les appareils électroménagers. C’est ce que j’ai appris en tant que directeur technique de GHD et de Shark/Ninja », explique Tim Moore. « La charge rapide n’est pas inédite. Des entreprises telles que Nybolt et Echion produisent des matériaux et des cellules de batterie à charge rapide et à longue durée de vie qui sont beaucoup plus sûrs que les cellules lithium-ion.
Cela modifie la conception de l’équipement. « Avec la charge rapide, vous pouvez utiliser moins de cellules. C’est un tout nouveau paradigme et cela le rend intrinsèquement plus sûr », a déclaré M. Moore. Selon lui, de plus en plus d’équipements utilisent la connexion USB-C, qu’il s’agisse de lampes ou de capteurs.
Ce changement a également des conséquences au niveau mondial.
Il n’est pas nécessaire d’installer un interrupteur pour les chargeurs muraux dans les prises de courant, ce qui augmente également le coût des matériaux, de sorte que la consommation d’énergie à vide est essentielle. Un chargeur installé dans des millions, voire des milliards de prises à travers le monde peut potentiellement consommer des quantités importantes d’énergie. Il est donc essentiel de réduire le courant à vide. Les exigences sont actuellement inférieures à 210mA, mais les dernières conceptions sont à 170mW, et se dirigent vers 80mA et moins.
Cela modifie également la chaîne d’approvisionnement. Les fournisseurs de prises tels que Schneider, Eaton et Jasco sont déjà entrés sur le marché, et comme le marché des chargeurs externes est en déclin, des entreprises telles que Anker, Belkin et Aukey, ainsi que des centaines de fournisseurs de marques blanches, chercheront à faire la transition. Cette évolution entraînera également une hausse de la demande de contrôleurs USB PD (power deliver) de la part d’entreprises telles que STMicroelectronics, NXP Semiconductors, Texas Instruments, Infineon Technologies, Weltrend, MPS, Renesas Electronics et Realtek.
Cela pourrait changer avec les niveaux de puissance plus élevés de 140W et 240W, qui exigeront des prix plus élevés. « Au fur et à mesure que vous augmentez les niveaux de puissance, le prix de la puce devient relativement plus faible par rapport au coût total de fabrication », explique M. Moore.
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