El USB y el cargador: de dónde salen las reglas y qué hay adentro

Nada se inventa: todo está documentado

En los años 70 y 80 cada fabricante hacía sus dispositivos a su manera y el cable de una marca no servía en otra. La solución fue que los fabricantes se juntaran y acordaran normas comunes. De ese acuerdo nació el USB-IF (USB Implementers Forum), la organización que define el estándar USB.

Esto es lo que estandarizó y que a ti te toca de cerca: el sistema de carga de prácticamente todos los teléfonos, los conectores y puertos, los cables (material, calibre y líneas internas) y los protocolos de carga rápida como USB-PD, más funciones como el OTG.

Conector y puerto no son lo mismo

El conector es la punta que se enchufa —lo que «da»— y el puerto es la ranura que lo recibe. En el mercado les dicen macho y hembra.

• USB-A: el clásico rectangular, el de las memorias y los cargadores.
• USB-B: más cuadrado, típico de impresoras.
• USB-C: ovalado y reversible; es el estándar moderno.
• Mini-USB y Micro-USB: los pequeños. El Micro-USB fue el rey de los celulares por años.

Para reparar celulares importan el USB-C y el Micro-USB. Muchos técnicos le dicen «V8» al Micro-USB, por el viejo Motorola V8 que lo popularizó: es jerga, su nombre correcto es Micro-USB. Cuántos pines: el Micro-USB llega hasta 5; el USB-C hasta 24 (12 por cada lado), y por eso es reversible y hace mucho más.

La versión no es lo mismo que el tipo

El USB-A 2.0 tiene 4 pines; el USB 3.0 —la misma forma— añade 5 pines atrás. Esos cinco no van al lado de los otros: los recostaron al fondo del puerto, así que el conector 2.0 entra completo, toca los cuatro que conoce y nunca alcanza a tocar los otros cinco.

Un enchufe 2.0 entra en un puerto 3.0, pero solo aprovechas la velocidad si el puerto también es 3.0: los cinco pines de más solo trabajan cuando están en los DOS extremos. Por eso, cuando un cliente pida una memoria 3.0, la pregunta útil no es cuál memoria trae sino en qué puerto la va a meter.

Se dice puerto de carga, no pin de carga

Un pin es uno solo de los contactos metálicos de adentro. El puerto es la pieza completa. Decir «pin de carga» es llamar al todo por una de sus partes, como si al carro entero le dijeras «la llanta». El nombre correcto te sirve para buscar repuestos, leer hojas de datos y entenderte con otros técnicos.

Eso sí, vas a seguir viendo «pin de carga» en avisos y listas de precios: es la misma pieza. Al cliente háblale como él entienda; en la documentación técnica, escribe puerto de carga.

El adaptador por dentro

Eso que todos llaman cargador es en realidad un adaptador, y el nombre dice el oficio. La corriente llega a tu casa como corriente alterna (AC) de 110 V o 220 V según el país, y tiene dos problemas para el celular: es demasiado voltaje y es alterna, mientras que el celular necesita corriente directa (DC), fija.

La fuente lineal, en cuatro pasos

1. Transformador: baja el voltaje. Son dos bobinas; según cuántas vueltas tenga cada una, convierte los 220 V en, por ejemplo, 7 V. Sigue siendo alterna.
2. Puente rectificador: cuatro diodos conectados de tal forma que la mitad positiva y la negativa salen las dos por el mismo lado, así que todo queda positivo.
3. Filtro: uno o varios capacitores rellenan los huecos entre pulsos y alisan la señal.
4. Regulador: estabiliza la línea en el valor final exacto (por ejemplo 5 V DC, fijos y positivos).

Los cuatro diodos no «voltean» la mitad negativa: la desvían. Cuando entra la mitad positiva, la corriente atraviesa una pareja de diodos; cuando entra la negativa, atraviesa la otra. Los dos caminos desembocan en la MISMA salida, y esa salida es la línea positiva.

Guárdate una diferencia que no es de vocabulario: conducir en un solo sentido es una propiedad del diodo y la tiene siempre; rectificar es un resultado, y solo aparece cuando lo que entra es alterna. Adentro del celular casi siempre le llega continua a esos diodos, así que ahí no se rectifica nada aunque medio taller les siga diciendo «diodo rectificador».

Por qué el cargador de antes era un ladrillo

La corriente de la pared tiene una frecuencia: 50 Hz o 60 Hz según el país. Un transformador para una frecuencia tan baja necesita muchísimo alambre y mucho hierro.

Hay un principio clave: a mayor frecuencia, menos alambre necesita el transformador. Los adaptadores modernos lo aprovechan con un conmutador —un interruptor, en el fondo un transistor— que abre y cierra a altísima velocidad y «pica» la señal, subiendo la frecuencia de los 60 Hz de la pared a miles de Hz.

El orden de una fuente conmutada: primero se rectifica y se filtra la corriente de la pared; después el conmutador la pica a alta frecuencia; enseguida un transformador pequeño le baja el voltaje; y al final se rectifica, se filtra y se regula otra vez para entregar los 5 V DC fijos. Más pequeña, liviana y eficiente, y de paso desperdicia mucha menos energía en calor.

De ahí nace el VBUS: el voltaje final sale por el pin del puerto del adaptador, y ese pin es el origen del VBUS. Por eso en los diagramas del teléfono la línea de entrada de la carga siempre se llama así.

Un adaptador no se destapa

Adentro se reconocen las piezas del diagrama: el transformador (el bloque grande de carrete amarillo), los diodos y los cilindros negros de los capacitores del filtro. Pero eso se mira en clase, sobre uno preparado para eso. Un adaptador abierto deja expuesto el lado que está conectado a la pared, y ese lado es peligroso de verdad.

No destapes un cargador para curiosear y no conectes nunca uno al que ya le quitaron la carcasa.