오늘은 Apple의 가장 최신 스마트폰인 iPhone 15의 충전 기능에 대해서 소개해 드릴까 합니다. 다들 알고 계시겠지만 이번 iPhone15에서는 기존의 Lightning 커넥터 대신 Type-C 커넥터가 도입되었습니다.
iPhone 14까지 고수해왔던 Lightning 커넥터를 버리고 Type-C를 선택하면서 더 높은 전력 및 데이터 전송 속도를 지원하여 더욱 빠르고 효율적인 모바일 환경을 제공할 수 있게 되었습니다.
그 중에서도 iPhone15에서 Type-C 커넥터로 변경되면서 새롭게 추가된 충전 기술에 대해 정말 아무도 모르는 내용을 공유 드릴까 합니다.
1. USB Power Delivery DRP
기존 라이트닝 커넥터에서도 USB PD를 지원했자만 온전히 그 기능을 다 사용하지 못하는 구조였는데, iPhone15에서 Type-C 커넥터로 바뀌면서 USB PD의 여러가지 옵션 기능 중 하나인 USB PD DRP를 완전히 지원하게 되는 것을 확인했습니다.
그럼 여기서 USB PD DRP란 무엇이냐..? DRP는 Dual Role Power의 약자로 iPhone이 충전을 해주는 충전기 기능도 했다가 충전을 받는 기능만 하는 일만 보조배터리나 스마트폰의 기능을 하는 Source와 Sink 두 가지를 모두 수행할 수 있는 기능을 말합니다.
충전기와 보조배터리 기능을 동시에..?
요약해보자면 위 사진과 같이 충전만 해주는 충전기와 충전을 받는 보조배터리의 기능을 모두 갖고 있는 것을 의미하죠.
이러한 DRP 기능과 원리에 대해서는 제가 이전 포스팅에서 아주 자세히 다뤘으니 원리에 대해 궁금하신 분들은 아래 글을 참고하시면 되겠습니다.
2. iPhone15 끼리 연결
DRP는 충전을 해주기도 충전을 받기도 하는 제품이라고 설명드렸습니다. 그러면 같은 DRP 제품인 iPhone15끼리 연결하면 어떻게 될까요?
제가 먼저 작성한 USB PD DRP에 대해 설명한 글을 보시면, 케이블을 연결하는 순간 CC 핀의 상태(하이 또는 로우)에 따라 충전을 해준는 놈과 받는놈이 결정되고, 이는 케이블을 꼽는 순간 배터리 잔량과 상관없이 결정된다고 말씀드렸었습니다.
실제로 삼성전자의 갤럭시 시리즈끼리 연결 했을 때에는 케이블을 뺏다 꽂으며 반복하면 충전 해주는 놈과 받는놈이 배터리 잔량과 상관없이 막 바뀌는 모습을 봤었는데, iPhone15의 경우에는 좀 다릅니다.
바로 iPhone15에서는 USB PD 기능 중 하나인 PR_Swap(Power Role Swap) 이라는 기능 때문입니다.
그런데 이 기능을 어떻게 수행하느냐…? 바로 우리가 아주 일반적으로 생각해볼 수 있는 시나리오… 즉 서로의 배터리 양을 체크한 후 배터리가 더 많은놈이 적은놈을 충전해주는 시나리오로 말이죠.
3. USB PD 충전 분석
이 부분을 분석하기 위해서 iPhone15 두 대(iPhone 15, iPhone 15 Pro)와 USB PD Analzyer를 이용하여 실험을 해보았습니다.
배터리 잔량이 비슷하면 케이블을 꽂는 순간 케바케의 결과가 나올까봐 두 폰 배터리의 잔량의 차이가 많이 날 정도로 해두고 실험을 진행해 보았습니다.
일단 한대는 충전량 17%로 배터리 잔량 표시가 붉은색으로 표시 되게 만들어 놓았고, 나머지 한 쪽의 아이폰은 배터리 잔량 80프로로 남겨 두었습니다.
그리고 아이폰을 살 때 동봉되었던 Type-C 케이블을 이용하여 PD Analyzer로 분석을 시작해 보았습니다.
분석 시작!
그 결과 최초 운이 좋게도 배터리 잔량이 얼마 없는 iPhone15가 먼저 충전을 해주는 Source Role로 선택되는 케이스로 연결이 되었네요.
위 그래프는 붉은색은 전압(Voltage), 파란색은 전류(Current) 입니다. 배터리가 없는 놈(iPhone15)이 Source Role로 연결되었지만 충전 프로파일이 선택되지 않았기 때문에 전류는 0입니다.
하지만 충전 프로파일을 주고 받기 전에 먼저 서로의 배터리 잔량을 체크합니다. 그렇게 충전 해주는 놈이 배터리가 없으니 PR_Swap(Power Role Swap: 충전 롤 변경 요청)을 해서 충전의 Role을 변경하여 전압을 올리는 주체를 바꿉니다.
그 다음 서로 PD 메시지를 주고 받으며 충전 프로파일을 선택하여 충전을 시작하는 시나리오로 진행이 되었습니다.
위 사진처럼 Source와 Sink가 배터리 상태를 묻고 대답하면서 서로의 현재 배터리 상태를 체크 합니다.
그리고 나서 배터리 잔량이 얼마 안남은 Source, 즉 아이폰15가 나보다 반대편에 연결된 아이폰15 프로의 배터리의 양이 더 많이 남아있으니 PR_Swap(파워 롤 변경 요청)을 날립니다.
그러면 원래 충전을 받는 롤이었던 아이폰15 프로가 ‘오케이!’ 메시지를 던지고 파워 롤을 변경합니다.
이제는 충전 롤이 바껴서 아이폰15가 충전을 받는놈, 아이폰15 프로는 충전을 해주는 놈이 되었습니다. 롤이 완전히 결정 되었으니 이제 아이폰15가 충전 프로파일을 요청 후 아이폰15 프로가 그 요청에 오케이 하고 충전을 시작합니다.
정리하자면 이렇게 되네요.
실제로 아이폰끼리 아무리 케이블을 여러번 뺐다 꼽았다는 반복해도 배터리 적은 쪽을 충전해 주고 있는 것을 확인 할 수가 있었습니다.
하지만 갤럭시끼리는 DRP 제품임에도 불구하고 서로 배터리를 체크해서 많은 쪽에서 적은 쪽으로 충전 롤을 바꾸는 기능이 구현되어 있지 않아 연결 할 때마다 케바케로 충전의 롤이 바뀌는 것을 볼 수 있습니다.
그리고 iPhone 15 이전에 라이트닝 케이블을 사용한 아이폰의 경우는 DRP 기능이 없어 무조건 충전을 받기만 하고 있습니다.
아래 영상은 아이폰 13 미니와 아이폰 15 프로와 연결하는 영상입니다. 아이폰 13 미니가 배터리의 잔량이
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