Una mujer en Seattle acababa de completar una remodelación de cocina el mes pasado y quería evitar cualquier desorden excesivo en sus encimeras. No estaba interesada en tener cargadores grandes y voluminosos o cables esparcidos por todo el protector contra salpicaduras. El electricista sugirió convertir el antiguo enchufe en un enchufe con toma USB que se conectara directamente a la pared. Sin embargo, la propietaria estaba dudosa debido a la incertidumbre sobre la seguridad, la velocidad de carga en comparación con el cargador original incluido con su teléfono, y si se quedarían obsoletos rápidamente debido a los cambios en los estándares USB.
La pregunta sobre enchufes de corriente con puertos USB siendo una opción estándar en lugar de una novedad se ha planteado en todos los sitios de trabajo y en todos los mostradores de venta al por mayor de material eléctrico. El hecho es que los enchufes y receptáculos USB (tomacorrientes) son completamente diferentes a un enchufe dúplex estándar, ya que contienen fuentes de alimentación que convierten los 120 voltios de corriente alterna de la pared a un voltaje más bajo de corriente continua para su uso por dispositivos USB: por lo tanto, el circuito que convierte el voltaje de CA a CC opera las 24 horas del día y genera calor y tiene un pequeño consumo de corriente cuando el receptáculo no está suministrando energía a un dispositivo. Este paquete eléctrico interno definirá en última instancia la diferencia entre una actualización inteligente y una llamada de servicio en el futuro, por lo tanto es importante entender cómo este paquete eléctrico interno podría afectar cómo se realiza la instalación, cómo funcionará y qué tan seguro es su uso.
Cómo un enchufe USB de pared difiere de un enchufe estándar
Un enchufe de pared estándar es esencialmente solo un modo de transmitir electricidad, así es como funciona. El enchufe toma el cable de cobre (la alimentación eléctrica) que entra al edificio y lo conecta a los conectores de latón que sujetan el enchufe. ¡Eso es todo! No hay circuitos electrónicos, no se produce calor más allá del que consume la carga conectada, y solo hay un dispositivo mecánico que puede fallar (la tensión en los resortes que sujetan el enchufe).
Un cargador USB es un componente eléctrico activo contenido en un receptáculo de pared. El interior de la carcasa de plástico contiene un pequeño transformador (o fuente conmutada) que toma los 120 V de corriente alterna entrante de la pared y los convierte en 5 V (para conexión Tipo A) o tan poco como 0 V o hasta 20 V (para Tipo C) de corriente continua, dependiendo de lo que se conecte. Además, el cargador es capaz de comunicarse con el dispositivo que está alimentando, permitiéndole informar al dispositivo cuánta corriente puede extraer de forma segura.
El paquete electrónico interno siempre consume energía, constantemente, sin importar qué esté conectado a los puertos USB. Incluso si no hay nada conectado en absoluto a los puertos USB, la fuente de alimentación seguirá consumiendo una pequeña cantidad de corriente en espera, típicamente en el rango de 0.1 a 0.5 vatios. A lo largo de un año, esa cantidad de energía en espera utilizada equivaldría aproximadamente a 1 a 4 kilovatios-hora, lo cual no es suficiente para impactar significativamente su factura eléctrica doméstica, pero aún así es un indicador de que su toma está constantemente alimentada y caliente. El espacio que ocupa este paquete electrónico en la caja es la razón por la que los receptáculos USB son más profundos que los receptáculos estándar, no USB; para la instalación de receptáculos USB en cajas antiguas y poco profundas, el espacio puede ser muy limitado. En algunos casos, será necesario reemplazar la caja para proporcionar suficiente espacio para la instalación del cableado.
¿Realmente valen la pena las tomas con USB?
El valor de una toma USB proviene de la ubicación de su instalación y para qué se utiliza. Un ejemplo sería: una cocina, mesa de noche, escritorio de oficina en casa o mesita de noche de hotel, que son todos lugares donde se carga un teléfono o tableta todos los días y donde no se desean ladrillos de carga visibles ni cables. Por lo tanto, el beneficio es inmediato y duradero. Cuando se instala una toma USB en la pared, elimina la necesidad de un adaptador de carga (que usa uno de los dos espacios para enchufes) y duplica la cantidad de tomas de corriente disponibles en esa ubicación.
Una toma USB ofrece un valor añadido mínimo en ubicaciones donde no se cargan dispositivos, como pasillos, salas de estar formales o lugares donde rara vez se cargan dispositivos, en comparación con una toma normal. La pequeña cantidad de energía en espera consumida continuamente por el uso del dispositivo es muy pequeña pero se acumula durante todo el tiempo que el dispositivo está en uso. Asimismo, el costo aumentado de una toma USB de buena calidad, con un rango de precios de $20 a $50, también debe compararse con una toma dúplex resistente a manipulaciones normal con un rango de precios de $3 a $8, haciendo que la justificación para instalar una toma USB en estas aplicaciones sea cuestionable en el mejor de los casos.
Para propiedades en alquiler, hoteles y espacios comerciales, las tomas USB ofrecen una clara ventaja competitiva. Señalan que el espacio ha sido actualizado para cumplir con las expectativas de huéspedes e inquilinos que viajan con múltiples dispositivos y tiempo limitado para cargarlos. Para una visión más amplia de cómo los receptáculos encajan en un esquema eléctrico moderno completo, nuestra visión general de los mejores tomacorrientes y interruptores eléctricos para hogares modernos cubre toda la gama de opciones desde básicas hasta integradas inteligentes.
USB‑A vs. USB‑C en tomas de pared: qué significa el tipo de puerto
Los tipos de puerto USB afectarán la compatibilidad, la velocidad de carga y la vida útil de los enchufes a medida que la tecnología continúa avanzando.
Puertos USB‑A Durante más de dos décadas, USB-A ha seguido siendo una de las conexiones más comúnmente utilizadas; todos los cargadores de pared para cargar dispositivos han suministrado una carga máxima de 5 voltios, 2.4/3.1 amperios al tomacorriente para una potencia de salida potencial de 12-15 vatios por tomacorriente. Como tal, cargar un teléfono tomará una buena cantidad de tiempo (no es lo mejor), cargar una tableta será muy lento usando este tipo de conexión. ¿Anticuado? ¡Sí! Sin embargo, hay una cantidad creciente de fabricantes estadounidenses que están utilizando puertos USB-C en lugar de puertos USB-A en adelante.
Puertos USB‑C con Power Delivery (PD) Usar el tomacorriente USB-C PD crea la forma más rápida de cargar todos tus dispositivos electrónicos a través de un tomacorriente eléctrico de CA y un cable USB. Al conectar tu dispositivo a través de su conector USB tipo C, el tomacorriente puede negociar una corriente eléctrica máxima de hasta 3 amperios y 20 voltios con el equipo conectado. Con esta cantidad de corriente eléctrica, el tomacorriente puede cargar un total de 30 vatios, 45 vatios o 60 vatios para un tiempo total de carga (dependiendo de la fuente de energía). Estas cantidades de potencia te permitirán cargar un teléfono inteligente a máxima velocidad, así como también cargar tabletas, computadoras portátiles y algunas herramientas eléctricas manuales. Además, debido a que el conector USB-C es reversible, ¡ya no tendrás que preocuparte por intentar insertar un conector USB estándar (tipo A) en el tomacorriente de forma incorrecta!
Un puerto USB de generación actual ofrece múltiples combinaciones de conectores en un solo estilo de conector. En términos de los dos tipos más nuevos de carga, los Sistemas de Carga Rápida funcionan con conectores USB más antiguos (por ejemplo, USB A original), y ambos tipos de cargadores funcionarán con los nuevos sistemas de “carga rápida” disponibles en el tomacorriente regular o a través de otros dispositivos electrónicos que usan un tipo existente o nuevo de conector USB. Por lo tanto, si planeas vivir en tu hogar por un período prolongado, es aconsejable seleccionar el modelo que tenga al menos un puerto USB-C Power Delivery (PD), ya que este puerto te proporcionará el período de uso más prolongado antes de que cualquiera de los dispositivos se vuelva obsoleto.
¿Se están eliminando los conectores USB?
Aunque todavía habrá una conexión USB en el tomacorriente, la conexión anterior (USB-A) ahora se cambiará a la conexión estándar más ampliamente utilizada (USB-C) a medida que más dispositivos adopten el nuevo cargador común para la mayoría de tus dispositivos electrónicos (como parte de la Directiva de Cargadores Comunes de la Unión Europea, que requiere que todos los productos nuevos vendidos con cargadores usen USB-C). Esto incluirá muchos tipos diferentes de productos, incluidos teléfonos celulares, tabletas, auriculares y muchos otros.
Hoy en día, un enchufe de pared con un puerto USB-A no es redundante. Continuarán existiendo miles de millones de dispositivos compatibles con este tipo de enchufe durante los próximos años. Un enchufe de pared con puertos USB-A y USB-C proporcionará la capacidad de cargar con los dos protocolos diferentes y ofrecerá una flexibilidad que no puede proporcionar el uso de un solo protocolo. USB-A sigue siendo ampliamente utilizado y continuará siéndolo, pero es probable que se complemente con la adición de USB-C.
Consideraciones de seguridad para receptáculos integrados con USB
La seguridad de un receptáculo con puertos USB dependerá de sus componentes electrónicos internos y de si han sido instalados correctamente. Un receptáculo USB ha sido probado para resistencia dieléctrica (desde el voltaje de línea AC hasta la salida DC USB), así como para protección contra sobrecorriente (debido a un flujo excesivo de corriente) en los puertos USB (dispositivos de sobrecorriente conectados a puertos USB). También ha sido probado para rendimiento térmico con el dispositivo bajo una carga constante de corriente.
Los receptáculos USB listados por UL (o laboratorio nacional equivalente reconocido) además de pasar las pruebas mencionadas anteriormente, cumplen con los estándares mínimos para cualquier dispositivo conectado permanentemente a cables eléctricos.
El calor es el principal peligro para su seguridad proveniente de un receptáculo USB. Cada vez que el receptáculo está energizado (es decir, encendido), habrá una emisión de calor; esto incluye cuando no se están cargando dispositivos. El calor producido por los receptáculos genera una cantidad significativa de calor y, si se colocan en una caja eléctrica que está llena de otros dispositivos y no permiten un flujo de aire suficiente para disipar el calor producido por los receptáculos, estos crearán condiciones térmicas suficientes para exceder la clasificación térmica y, por lo tanto, crearán riesgos tanto para materiales como para personas. Para ayudar con el rendimiento de este receptáculo, los fabricantes recomiendan las siguientes características de diseño; a. Se debe tener en cuenta la gestión térmica para los receptáculos; b. El diseño para el funcionamiento de las fuentes de alimentación debe realizarse utilizando diseños eficientes y métodos de fabricación que resulten en niveles aceptables de; c. Será necesario instalar protección térmica en la fuente de alimentación cuando sea necesario; y d. Se requerirá especificar la temperatura máxima ambiente de operación para todos los receptáculos. Los requisitos de instalación para los receptáculos serán [1] que la caja debe ser lo suficientemente grande para permitir un movimiento libre y sin obstrucciones del aire para permitir un flujo de aire libre (a lo largo de toda la caja); y [2] el receptáculo no debe instalarse en una caja llena de dispositivos que produzcan calor (es decir, atenuadores; receptáculos USB de cualquier fabricante). Solo se aceptará en la situación en que las instrucciones del fabricante requieran agrupar dispositivos en la misma caja múltiple.
Otro factor a considerar al hablar de seguridad es el aislamiento. Se requiere aislamiento galvánico entre la salida de alimentación USB y el voltaje de línea de CA. Si la barrera de aislamiento interna falla, la carcasa del conector USB podría estar expuesta a voltaje de CA. Esto representa un riesgo para la vida y la integridad física. Para evitar que esto ocurra, UL requiere que este tipo de dispositivos pasen una prueba hipot a miles de voltios entre la entrada de CA y la salida USB antes de emitir una certificación.
Qué buscar al seleccionar una toma de carga USB
Hay una variedad de cargadores USB disponibles, que incluyen diferentes estilos, precios, niveles de rendimiento y calidad de construcción. Puede haber muchos aspectos diferentes de los enchufes de cargadores USB que desee comparar y evaluar para determinar cuál es el más adecuado para usted. Estas características incluyen seguridad y confiabilidad a lo largo del tiempo.
- Certificación UL o ETL. Las pruebas de terceros demuestran que el dispositivo cumple con la norma de seguridad aplicable a la marca de certificación.
- Corriente total de salida USB y corriente por puerto. Los valores máximos por puerto y totales se enumeran por separado bajo una sección “3.1A total.” Esto indica que, en conjunto, los cuatro puertos proporcionan una salida máxima combinada total de 3.1 amperios. Si conecta dos dispositivos a esta misma fuente de alimentación, cada dispositivo usará solo la mitad de los 3.1 amperios, ya que compartirán esa corriente por igual. Las clasificaciones máximas por puerto y totales para una buena fuente de alimentación estarán seguidas por marcas adicionales que definen la cantidad máxima de corriente disponible en cada uno de los cuatro puntos de conexión y la corriente total disponible en cualquier punto de conexión. Una buena fuente de alimentación también distribuirá automáticamente la energía según sus clasificaciones máximas por puerto y totales entre todos los dispositivos conectados.
- Soporte USB‑C PD, si aplica. Al verificar sus tomas disponibles para acceso USB‑C, confirme si soportan Power Delivery (PD) y anote la clasificación máxima de vatios por toma. Una toma que proporciona 30W de PD ofrecerá suficiente potencia para cargar rápidamente la mayoría de los teléfonos inteligentes modernos. Si usa una toma PD de 60W, debería poder cargar rápidamente casi cualquier laptop en el mercado.
- Receptáculos de CA con protección contra manipulaciones. Las ranuras convencionales para enchufes de CA deben estar equipadas con persianas resistentes a manipulaciones según el código de instalación residencial vigente (NEC).
- Profundidad física y compatibilidad con la caja. Antes de comprar una toma, debe medir qué tan profunda se instalará en la caja eléctrica. En comparación con las tomas regulares, las tomas USB requieren una caja eléctrica más profunda. Por lo tanto, si la caja eléctrica es demasiado superficial, la toma puede no encajar con el espacio requerido para los cables según el Artículo 314 del NEC.
Consideraciones de instalación: profundidad de la caja, cableado y calor
El procedimiento de cableado para reemplazar un receptáculo estándar por un receptáculo USB es el mismo que para reemplazar un receptáculo estándar; sin embargo, existen limitaciones adicionales respecto al espacio físico disponible para instalar el nuevo receptáculo USB en comparación con el receptáculo estándar existente y su cableado asociado. El primer paso es apagar el interruptor automático que suministra energía al tomacorriente y confirmar que la energía esté apagada antes de continuar. Retire el tomacorriente existente. Conecte el cable negro caliente al terminal de latón, conecte el cable blanco neutro al terminal plateado y conecte el cable de tierra al terminal de tornillo verde. Esto requiere doblar cuidadosamente los cables hacia la parte trasera de la caja, dejando un camino despejado para la parte trasera considerablemente más grande del receptáculo USB. Finalmente, si la caja es una caja plástica poco profunda tipo clavo de la década de 1970, tendrá que reemplazar la caja ya que no hay espacio suficiente para instalar el receptáculo USB en la caja, dado que el receptáculo USB requiere espacio adicional para acomodar su cuerpo más grande; será más seguro usar una caja de tamaño adecuado que intentar ajustar el receptáculo USB en una caja de tamaño inadecuado donde los cables quedarían presionados contra la parte trasera del receptáculo USB.
Si no se siente cómodo con alguna parte de este proceso — particularmente si el cableado existente es de aluminio, con aislamiento de tela, o muestra signos de sobrecalentamiento — un electricista autorizado puede completar la instalación de manera segura. Para una guía paso a paso del procedimiento estándar de reemplazo de tomacorrientes que se aplica igualmente a los modelos equipados con USB, nuestro artículo sobre cómo reemplazar un enchufe de pared cubre el proceso en detalle.
Preguntas frecuentes
¿Vale la pena tener tomacorrientes con USB?
Para lugares donde se conectan dispositivos todos los días (por ejemplo, cocinas, dormitorios, oficinas en casa, mesas de noche de hotel), elimina la necesidad de adaptadores de carga y permite usar los espacios adicionales de enchufes estándar para otras cosas al reemplazar el tomacorriente estándar de pared por un tomacorriente de pared USB. Sin embargo, si no se usan dispositivos con frecuencia (bajo uso), entonces el gasto adicional y el consumo continuo/constante de energía (consumo en espera) pueden no estar justificados.
¿Se están eliminando los enchufes USB?
A medida que USB-C se convierte en el conector estándar, USB-A será eliminado. Aunque existen algunos requisitos regulatorios que exigen conectores USB-C, los cables y dispositivos USB-A continúan siendo ampliamente utilizados en toda la industria. Un tomacorriente de doble puerto que contenga conectores USB-A y USB-C proporcionará tanto compatibilidad hacia atrás como una solución a prueba de futuro durante la transición a USB-C.
¿Son seguros los enchufes con puertos USB?
¡Eso es correcto! Cuando están correctamente instalados, son seguros de usar siempre que tengan una marca de listado UL o ETL. Un enchufe cargador USB que esté listado por UL o ETL ha sido probado para: aislamiento eléctrico entre la línea de CA y la salida USB; protección contra sobrecorriente; y rendimiento térmico del cargador USB. Además, el enchufe cargador USB debe instalarse en una caja eléctrica de tamaño adecuado para garantizar una operación segura.
¿Cuál es el mejor enchufe USB?
Un receptáculo dúplex resistente a manipulaciones listado por UL es el mejor enchufe de carga USB cuando se necesitan dos puertos USB, pero solo uno de los puertos debe ser un puerto USB C (entrega de energía) que entregue al menos 30W. El segundo puerto USB A proporcionará compatibilidad hacia atrás con dispositivos USB anteriores, y ambos puertos deben proporcionar al menos ^3⁄4 amperios de salida o corriente para cargar múltiples dispositivos al mismo tiempo. El cargador también debe caber cómodamente en la caja eléctrica de la pared sin dañar ni saturar el cableado restante en la caja.
A enchufe con USB La carga es más que una conveniencia: es una mejora permanente en la infraestructura eléctrica de una habitación. Coloca la carga de dispositivos donde las personas realmente usan sus dispositivos, elimina el desorden de adaptadores y regletas, y señala que el hogar o negocio fue construido o renovado con la tecnología actual en mente. La clave para una instalación exitosa es seleccionar un dispositivo listado y bien diseñado, instalarlo en una caja que pueda acomodar su cuerpo más profundo y su salida de calor, y emparejar los tipos de puertos USB con los dispositivos que se conectarán. GOG Electric fabrica receptáculos equipados con USB que cumplen con estos criterios, con las ranuras de CA resistentes a manipulaciones, el listado UL y la capacidad USB-C PD que las demandas de carga actuales requieren.
