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정보/IT

PD 충전기의 출력 와트(W)가 클수록 스마트폰 충전이 빨리 될까?

목차

 

 

근래 가장 핫한 충전 기술이 뭐냐고 하면, 당연 USB 차세대 고속충전 기술인 PD(Power Delivery)라고 할 수 있겠습니다. 삼성에 스마트폰은 거의 모든 제품에 대해 PD를 지원하고 있으며, 플래그쉽 모델에서는 PD 충전기까지 함께 제공하고 있죠.(그런데 내년부터는 패키지에서 충전기가 빠진다는 기사가...)

PD에 대해 생소하신 분들은 얼마전 올렸던 PD에 관련된 아래 링크를 참고 부탁드립니다.

2020.12.01 - [정보/IT] - USB 고속충전의 종류와 USB PD 충전에 대해 자세히 알아보자

 

USB 고속충전의 종류와 USB PD 충전에 대해 자세히 알아보자

최초 USB 포트를 통해 충전할 수 있는 전류의 양은 제품이 USB2.0일 경우엔 5V/0.5A(2.5W), USB3.0(지금은 USB3.2로 이름이 바뀜)일 경우에는 5V/0.9A(4.5W)가 최대 충전양(전류) 이었습니다. 하지만 기술의 발

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PD 충전기는 삼성 뿐만 아니라 수많은 업체에서 제품을 만들어 내고 있고, 제품마다 고속의 충전을 지원한다며 광고하고 있습니다. 특히 충전기의 최대 출력인 W(와트)의 값이 높다며 자사의 고속충전의 의미를 강조하고 있죠.

그렇다면 정말 충전기의 출력이 높을수록 충전속도가 빠를까요...?

1. 충전기 3종과 충전대상 3종 비교

실제로 충전기의 출력에 따라 충전시간이 얼마나 차이가 나는지 확인해 보기 위해 충전기 3종을 아래와 같이 준비했습니다.

충전기

 

 

 




 모델명: EP-TA800


 최대출력: 25W


 PPS 지원여부: 지원


 지원하는 충전 프로파일(PDO / APDO)
    - 5V / 3A
    - 9V / 2.77A
    - 3.3V ~ 5.9V / 3A (PPS)
    - 3.3V ~ 11V / 2.25A (PPS)



  모델명: EP-TA845


  최대출력: 45W


  PPS 지원여부: 지원


  지원하는 충전 프로파일(PDO / APDO)
    - 5V / 3A
    - 9V / 3A
    - 15V / 3A
    - 20V / 2.25A
    - 3.3V ~ 11V / 4.05A (PPS)
    - 3.3V ~ 16V / 2.8A (PPS)
    - 3.3V ~ 21V / 2.1A (PPS)
 

  모델명: A65PD


  최대출력: 65W


  PPS 지원여부: 미지원


  지원하는 충전 프로파일(PDO)
    - 5V / 3A
    - 9V / 3A
    - 15V / 3A
    - 20V / 3.25A

 충전 대상으로는 예전에 사용하다 액정이 박살나서 터치가 안되는(....) 갤럭시 S8과 현재 사용하고 있는 갤럭시 노트10, 애플 맥북에어 3가지를 준비했습니다. 배터리가 방전되어 아예 전원이 켜지지 않은 상태에서 충전을 시작하여 완전히 충전할 때까지 시간을 확인했으며, 이때 시간 측정은 스톱워치가 아니고 PD 통신 프로토콜과 전압/전류 등을 모니터링할 수 있는 아날라이저를 이용했습니다.

 

PD 아날라이저

2. Galaxy S8 충전속도 비교

먼저 배터리 용량이 가장 작은 갤럭시 S8의 충전 속도를 비교해 보았습니다.



25W 충전기


45W 충전기


65W 충전기(No PPS)

PD 아날라이저를 통해서 각각의 충전기를 통해 0%부터 100%까지 완전히 충전될 때까지 전압과 전류를 그래프로 확인했습니다.

화면의 붉은색 라인은 전압을 표현하고 있으며, 파란색은 충전 전류(암페어)를 나타내고 있죠.

앞서 포스팅한 내용에서도 언급했지만 충전은 배터리 상태에 따라 전압과 전류의 양을 적절하게 조절해야 합니다. 그렇지 않으면 배터리가 터질 수도 있기 때문이죠. 그래프를 보시면 시간이 지남에 따라 충전되는 전류의 양이 줄어들다 충전이 완료되면 0으로 떨어지는 것을 볼 수가 있었습니다.

25W 충전기로 충전했을 때의 충전그래프

먼저 25W 충전기로 갤럭시 S8을 완전히 충전할 때까지의 시간을 확인해 보았습니다. 

완충까지 약 125분이 소요됐고, 최대 5V / 2A 즉, 10W로 충전됐습니다.

25W 충전기임에도 불구하고, 충전기의 최대 출력을 사용하지 못했음을 알 수 있습니다.

45W 충전기로 충전했을 때의 충전그래프

45W 충전기로는 완충까지 약 115분이 소요됐고, 최대 5V / 2.15A 즉, 10.75W로 충전됐습니다.

45W 충전기임에도 불구하고 충전기의 최대 출력을 사용하지 못했네요. 

그뿐만 아니라 충전 시간도 25W 충전기랑 비교해도 불과 10분 차이밖에 나지 않았습니다.

65W(PPS 지원 X) 충전기로 충전했을 때의 충전그래프

65W 충전기로는 완충까지 약 92분이 소요됐고, 최대 5V / 2A 즉, 10W로 충전됐습니다.

충전기의 최대 출력인 65W의 1/6의 수준으로밖에 충전되지 않았죠. 충전 시간은 다소 줄어들긴 했으나 65W라는 높은 출력에 비교하자면 드라마틱하게 충전속도가 높아졌다고 하기엔 무리가 있어 보입니다.

(참고로 65W 충전기의 전류 그래프가 반대로 보이는데, 이는 아날라이저를 거꾸로 연결해서 그래프가 반전되어 그런 것입니다.

65W 충전기는 케이블이 포함되어 있어 충전기의 끝이 소켓이 아닌 플러그로 되어있어 아날라이저가 반대로만 연결되어 그런 것입니다.)

3. Galaxy Note 10 충전속도 비교

다음으로는 현재 제가 사용하고 있는 Galaxy Note 10을 이용하여 실험을 진행하였습니다.





25W 충전기


45W 충전기


65W 충전기(No PPS)

 

25W 충전기로 충전했을 때의 충전그래프

완충까지 약 100분이 소요됐고, 최대 9V / 2A 즉, 18W로 충전이 되었습니다.

앞서 시험한 갤럭시 S8보다 배터리 용량이 더 큼에도 불구하고 충전 시간은 줄어들었네요.

45W 충전기로 충전했을 때의 충전그래프

45W 충전기도 충전 시간은 25W 충전기와 차이가 거의 없었습니다. 25W 충전기와 거의 동일한 약 100분이 소요됐고, 충전기의 최대 출력 또한 9V / 2A 즉, 18W로 25W 충전기와 거의 동일한 결과로 확인됐습니다.

65W (PPS 지원 X)  충전기로 충전했을 때의 충전그래프

65W 충전기도 앞서 실험한 25W/45W 충전기와 충전 시간 차이가 거의 없었습니다. 충전 완료까지 약 105분이 소요됐고, 충전기의 최대 출력은 또한 9V / 1.5A 즉, 13.5W로 오히려 앞선 두 충전기보다 낮은 출력값을 보여줬습니다.

4. Macbook Air 충전속도 비교

마지막으로는 배터리 용량이 가장 큰 맥북에어를 이용하여 실험을 진행하였습니다.



25W 충전기


45W 충전기


65W 충전기(No PPS)

25W 충전기로 충전했을 때의 충전그래프

충전이 완전히 완료되기까지 약 200분이 소요됐고, 최대 9V / 2.3A 즉, 20.7W로 충전이 되었습니다.

맥북 에어에서 충전기 출력이 가장 높게 측정되는 것을 확인할 수 있었습니다.

45W 충전기로 충전했을 때의 충전그래프

전류의 그래프가 매우 더럽게 측정이 되었네요. 하지만 충전 시간은 25W 대비 엄청나게 단축이 되었습니다.

충전이 완전히 완료되기까지 약 140분으로 25W 충전기 대비 60분이나 단축이 되었습니다. 

충전기의 최대 출력 역시 20V / 2A 즉, 40W로 충전이 되어 충전기의 최대 출력을 거의 모두 사용했다고 봐도 무방할 것 같습니다.

65W (PPS 지원 X)  충전기로 충전했을 때의 충전그래프

충전이 완료되기까지 약 145분으로 45W 충전기와 거의 다름이 없었습니다.

충전기의 최대 출력 역시 20V / 1.9A 즉, 38W로 충전기의 65W 출력을 다 사용하지 못한 것을 확인할 수 있었습니다.

5. 정리

위 실험 내용을 보기 쉽도록 간단히 표로 작성해 보았습니다. 

 
 충전기 종류 실험종류  결과
Galaxy S8
배터리: 3000mAh
Galaxy Note10
배터리: 3500mAh
Macbook Air
배터리: 4403mAh
삼성 EP-TA800
25W 충전기
 완충 시간 125분 100분 200분 
충전기
최대출력
 10W
(5V / 2A)
18W
(9V / 2A)
20.7W
(9V / 2.3A)
 삼성 EP-TA845
45W 충전기
  완충 시간 115분 100분 140분
 충전기
최대출력
 10.75W
(5V / 2.15A)
18W
(9V / 2A)
40W
(20V / 2A)
삼성 A65PD
65W 충전기
  완충 시간 92분 105분 145분
 충전기
최대출력
10W
(5V / 2A)
13.5W
(9V / 1.5A)
38W
(20V / 1.9A)

결국 갤럭시 S8, Note10에서는 충전기와 최대 출력(W)이 높아짐에 따른 충전시간 단축은 기대할 수 없었고,

맥북에서만 충전기의 최대 출력이 높아짐에 따라 충전 속도 단축을 기대할 수 있었지만 40W / 65W의 차이는 없었습니다.

이 결과를 바탕으로 유추해 볼 수 있는 것은 각 제품마다 최대로 충전을 받을 수 있는 한계 점이 있다는 것입니다.

앞선 포스팅에서 설명한 PD 관련 내용에서도 말씀드렸지만 PD는 충전기와 제품은 서로 자기만의 충전 프로파일을 갖고 있습니다. (2020/12/01 - [정보/IT] - USB 고속충전의 종류와 USB PD 충전에 대해 자세히 알아보자)

 

USB 고속충전의 종류와 USB PD 충전에 대해 자세히 알아보자

최초 USB 포트를 통해 충전할 수 있는 전류의 양은 제품이 USB2.0일 경우엔 5V/0.5A(2.5W), USB3.0(지금은 USB3.2로 이름이 바뀜)일 경우에는 5V/0.9A(4.5W)가 최대 충전양(전류) 이었습니다. 하지만 기술의 발

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예를들면 충전기는 충전해줄 수 있는 전압의 종류가 5V, 9V, 15V 요렇게 있고, 스마트폰에서는 충전 받을 수 있는 전압의 종류가 5V / 9V 요렇게 있을 수가 있다면, 이 둘이 연결 되었을 때 충전기에서 지원하는 15V의 높은 전압으로는 충전하지 못하게 되는 것이죠. 

다시 쉽게 말하면 스마트폰이랑 연결되는 충전기가 100W를 지원한다 해도 25W 충전기를 사용해서 충전하는 것과 충전 시간이 다르지 않음을 예측할 수 있습니다.

하지만 스마트폰에서는 높은 출력이 무용지물이라 할지라도 최근 출시하는 노트북이나 Type-C 모니터 등에서도 전원을 PD 충전기를 이용하는 경우가 많으니 높은 출력의 충전기를 구매하여 여러 제품에 사용하면, 스마트폰에선 비록 낮은 출력으로 사용될지라도 노트북에선 높은 출력을 활용할 수 있겠죠.

결국 자신이 사용하고 있는 전자제품이 무엇인지 살펴보고 적절한 충전기를 구매하는게 가장 합리적일 것 같습니다~

또한 일반 Type-C 케이블과 100W 고속 충전 케이블과의 실제 충전 속도를 비교한 포스팅도 있으니 같이
참고하시면 좋을 것 같습니다.

아래는 제품별로 적정 충전기 와트(W)를 고르실 수 있도록 실험을 통해 안내해 드린 글입니다.
만약 사용하시는 제품이 아래 소개된 제품과 같거나 비슷하시면
충전기를 고르시는데 도움이 되실거라 생각됩니다.

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