USB PD 충전기 고르는 법 — 100W·240W와 PPS

충전기에 적힌 65W는 한 포트에 한 대만 물렸을 때의 최대치다. USB Power Delivery는 충전기와 기기가 전압·전류를 협상해 전력을 정하는 규격이라, 실제로 흐르는 W는 전압 단계와 케이블 등급, 그리고 동시에 꽂은 포트 수가 함께 결정한다. 공개된 제품 스펙만 봐도 그 차이가 드러난다. 삼성전자 65W 3포트 충전기는 3개 기기를 한꺼번에 연결하면 35W·25W·5W로 갈린다.

그래서 숫자를 고르는 기준은 두 가지로 좁혀진다. 내 기기가 요구하는 전압 단계가 무엇인지, 그리고 그 단계를 감당하는 케이블이 손에 있는지다. 규격 문서와 제조사 공개 스펙을 기준으로 갈림길을 정리한다.

W는 전압 곱하기 전류다

USB PD는 임의의 W를 뽑아 쓰는 규격이 아니다. 정해진 고정 전압에 케이블과 기기가 감당하는 전류를 곱한 값이 최대 전력이다. GraniteRiverLabs의 PD 3.1 해설에 따르면 표준 전력 범위(SPR)의 고정 전압은 5V·9V·15V·20V이고 최대치는 100W다. 확장 전력 범위(EPR)에서 28V·36V·48V가 추가되면서 최대 240W(48V 5A)까지 열린다.

이 규칙을 곱셈으로 펼쳐 보면 충전기 표기에서 자주 보이는 숫자들이 어디서 나왔는지가 드러난다.

표의 W는 전압에 전류를 곱해 계산한 값이다. EPR 칸의 3A 열이 비어 있는 이유는 28V 이상 구간이 5A 전용으로 정의돼 있기 때문이다. 여기서 두 가지가 바로 읽힌다. 60W와 100W를 가르는 것은 같은 20V에서 3A냐 5A냐라는 점, 그리고 140W 이상을 원하면 전류가 아니라 전압 자체가 28V 위로 올라가야 한다는 점이다.

충전기 상자에 적힌 45W가 9V 5A일 수도 있고 15V 3A일 수도 있다는 뜻이기도 하다. 같은 45W라도 기기가 요구하는 전압 단계를 지원하지 않으면 그 값은 나오지 않는다.

100W를 넘기려면 케이블부터 바뀐다

Plugable의 EPR 해설은 EPR이 28V·36V·48V에서 5A, 최대 240W를 지원하며 EPR 전압 상한이 48V라고 정리한다. 케이블 쪽 조건도 명시돼 있다. EPR 케이블은 240W 지원 여부를 사용자가 눈으로 식별할 수 있도록 표시돼야 인증을 받는다. 기존 20V·5A 케이블은 단계적으로 정리되는 방향이고, 내부 부품의 최소 전압 등급도 30V에서 63V로 올라간다.

구매 판단으로 옮기면 단순한 규칙이 된다. 240W 충전기를 사도 케이블이 100W 등급이면 20V 5A, 즉 100W에서 멈춘다. 반대로 240W 케이블을 물려도 충전기가 SPR까지만 지원하면 28V 이상은 협상되지 않는다. 충전기·케이블·기기 셋 중 가장 낮은 등급이 상한을 정한다.

전력 규격과 데이터 규격이 별개라는 점도 같은 맥락이다. 같은 USB-C 커넥터를 쓰지만 대역폭과 전력은 서로 다른 스펙으로 표기된다. 이 구분은 USB4와 썬더볼트 4·5의 대역폭 스펙을 비교한 글에 정리해 뒀다.

충전 속도를 정하는 것은 충전기에 인쇄된 숫자가 아니라, 충전기와 케이블과 기기가 함께 합의할 수 있는 가장 낮은 단계다.

PPS가 없으면 갤럭시는 초고속이 아니다

고정 전압만으로는 배터리가 원하는 값을 정밀하게 맞추기 어렵다. 그래서 PD에는 PPS(Programmable Power Supply)가 있다. 전압을 20mV, 전류를 50mA 단위로 잘게 조정해 기기가 요구하는 값을 실시간으로 맞춰 주는 방식이다. 같은 자료는 EPR 구간의 AVS가 100mV 단위로 전압을 조정하며 전류 제한 동작을 지원하지 않는다는 점에서 PPS와 구분된다고 설명한다.

PPS가 구매 기준이 되는 이유는 제조사 고속충전 규격이 여기에 얹혀 있기 때문이다. 삼성전자 65W 트리오 포트 충전기 제품 페이지는 이 제품이 초고속 충전 2.0(PPS 45W)을 지원하며 갤럭시 S20 울트라·노트10+ 이상 모델에서 쓸 수 있다고 안내한다. 공개된 스펙 기준으로, PPS를 지원하지 않는 충전기를 물리면 W 표기와 무관하게 고정 전압 단계로 협상이 내려간다.

총출력만 보고 고르면 놓치는 지점이 여기다. 100W짜리 충전기라도 PPS 항목이 없으면 갤럭시의 초고속 충전 구간에 들어가지 못한다. 반대로 25W나 45W짜리라도 PPS를 지원하면 해당 구간이 열린다. 제품 상세 스펙에서 봐야 할 항목은 총출력이 아니라 PPS 지원 여부와 그 범위다.

3포트 65W는 65W가 아니다

멀티포트 충전기의 총출력은 포트별 최대치의 합이 아니다. 같은 삼성 제품 페이지 기준으로 포트별 최대는 주 USB-C가 65W, 보조 USB-C가 25W, USB-A가 15W다. 그런데 3개 기기를 동시에 연결하면 총출력 65W 안에서 35W·25W·5W로 분배된다. 주 포트의 65W가 35W로 내려앉는다.

이 차이가 얼마나 되는지는 배터리 용량을 나눠 보면 나온다. 배터리 용량 70Wh인 노트북을 충전 효율 85%로 가정하고 소요 시간을 환산하면 이렇다.

표의 시간은 배터리 용량을 공급 전력과 효율로 나눈 단순 환산이다. 실제로는 충전 후반부에 전류를 줄이는 구간이 있어 더 길어진다. 그래도 방향은 분명하다. 포트 수가 많은 제품을 고를 때 확인할 숫자는 상자에 크게 적힌 총출력이 아니라, 상세 스펙 아래쪽의 동시 연결 시 분배표다.

어느 포트에 무엇을 꽂느냐도 결과를 바꾼다. 보조 포트에 노트북을 연결하면 단독으로 써도 25W에 묶인다. 배터리를 어떤 습관으로 충전하느냐가 수명에 미치는 영향은 배터리 사이클 스펙을 정리한 글에 따로 정리돼 있다.

이런 사람에게 맞는다

• 스마트폰 한 대만 충전한다면 — 25W~45W 구간에서 PPS를 지원하는 단일 포트 제품이면 충분하다. 총출력을 올려도 협상되는 전압 단계는 같다
• 노트북과 스마트폰을 함께 들고 다닌다면 — 총출력보다 동시 연결 시 주 포트 출력이 45W 이상인지가 기준이 된다
• 20V 5A, 즉 100W 이상을 쓰는 고성능 노트북이라면 — 충전기 스펙보다 케이블의 240W 표시를 먼저 확인해야 한다
• GaN 표기는 전력 규격이 아니라 반도체 소재에 관한 것 — 같은 W라면 부피와 발열 설계의 차이로 읽는 편이 맞다

기다려도 되는 경우도 분명하다. 지금 쓰는 기기가 SPR 100W 안에서 끝난다면 EPR 240W 제품은 당장 의미가 없다. 240W는 충전기·케이블·기기 세 쪽이 모두 EPR을 지원할 때만 열리는 구간이고, 그 조건을 갖춘 기기가 손에 없다면 지불한 돈은 상한선에만 쓰인다.

참고 자료

• GraniteRiverLabs — Introduction to PD 3.1
• Plugable — What Is 240W USB Extended Power Range (EPR)?
• 삼성전자 — 65W 트리오 포트 PD 충전기 제품 사양