Une femme à Seattle venait de terminer une rénovation de cuisine le mois dernier et souhaitait éviter tout encombrement excessif sur ses plans de travail. Elle ne voulait pas avoir de gros chargeurs encombrants ou de câbles éparpillés sur sa crédence. L'électricien a suggéré de convertir l'ancienne prise en prise USB qui se brancherait directement dans le mur. Cependant, la propriétaire hésitait en raison de l'incertitude concernant la sécurité, la vitesse de charge comparée au chargeur d'origine fourni avec son téléphone, et si ces prises deviendraient rapidement obsolètes en raison de l'évolution des normes USB.
La question concernant les prises électriques avec ports USB en tant qu'option standard plutôt que comme une nouveauté a été posée sur tous les chantiers et à tous les comptoirs de vente en gros électrique. Le fait est que les prises et réceptacles USB sont complètement différents d'une prise duplex standard, car ils contiennent des alimentations qui convertissent les 120 volts de courant alternatif du mur en une tension plus basse de courant continu pour les appareils USB : ainsi, le circuit qui convertit la tension AC en tension DC fonctionne 24 heures sur 24, génère de la chaleur et consomme un faible courant même lorsque la prise ne fournit pas d'alimentation à un appareil. Ce module électrique interne définira finalement la différence entre une mise à niveau intelligente et une intervention de maintenance future, il est donc important de comprendre comment ce module électrique interne peut affecter la manière dont l'installation est réalisée, son fonctionnement et sa sécurité d'utilisation.
Comment une prise murale USB diffère d'une prise standard
Une prise murale standard est essentiellement un moyen de transmettre l'électricité, c'est ainsi qu'elle fonctionne. La prise connecte le fil de cuivre (l'alimentation électrique) entrant dans le bâtiment aux connecteurs en laiton qui maintiennent la fiche. C'est tout ! Il n'y a pas de circuits électroniques, pas de chaleur produite au-delà de ce que consomme la charge connectée, et un seul dispositif mécanique pouvant tomber en panne (la tension des ressorts qui maintiennent la fiche).
Un chargeur USB est un composant électrique actif contenu dans un réceptacle mural. L'intérieur de la coque en plastique contient un petit transformateur (ou alimentation à découpage) qui prend le courant alternatif de 120 V provenant du mur et le convertit en 5 V (pour la connexion Type A) ou en une tension allant de 0 V à 20 V (pour le Type C) de courant continu, selon ce qui est connecté. De plus, le chargeur est capable de communiquer avec l'appareil qu'il alimente, lui permettant de lui indiquer l'intensité maximale qu'il peut tirer en toute sécurité.
Le module électronique interne consomme toujours de l'énergie, constamment, quel que soit l'appareil branché sur les ports USB. Même si rien n'est connecté aux ports USB, l'alimentation électrique tirera toujours un petit courant de veille, généralement compris entre 0,1 et 0,5 watt. Sur une année, cette consommation en veille équivaudrait à environ 1 à 4 kilowattheures, ce qui n'a pas d'impact significatif sur votre facture d'électricité domestique, mais indique néanmoins que votre prise est constamment alimentée et chaude. L'espace occupé par ce module électronique dans la boîte est la raison pour laquelle les prises USB sont plus profondes que les prises standard non USB ; l'installation de prises USB dans des boîtes anciennes peu profondes peut donc être très limitée en espace. Dans certains cas, la boîte devra être remplacée afin de fournir suffisamment d'espace pour l'installation du câblage.
Les prises avec USB valent-elles vraiment l'investissement ?
La valeur d'une prise USB dépend de son emplacement d'installation et de son usage. Un exemple serait : une cuisine, une table de chevet, un bureau à domicile ou une table de nuit d'hôtel, qui sont tous des endroits où l'on charge un téléphone ou une tablette tous les jours et où les blocs de charge visibles et les câbles ne sont pas souhaités. Par conséquent, le bénéfice est immédiat et durable. Lorsqu'une prise murale USB est installée, elle supprime le besoin d'un adaptateur de charge (qui utilise une des deux prises), et double le nombre de prises électriques disponibles à cet emplacement.
Une prise USB offre une valeur ajoutée minimale dans des endroits où la charge est rare, tels que les couloirs, les salons formels ou les lieux où les appareils sont rarement chargés, comparé à une prise normale. La faible consommation d'énergie en veille continue par l'appareil est très faible mais s'accumule sur toute la durée d'utilisation de l'appareil. De même, le coût accru d'une prise USB de bonne qualité, avec une fourchette de prix allant de $20 à $50, doit également être comparé à une prise duplex résistante aux manipulations avec une fourchette de prix allant de $3 à $8, rendant la justification de l'installation d'une prise USB dans ces applications discutable au mieux.
Pour les propriétés locatives, les hôtels et les espaces commerciaux, les prises USB offrent un avantage concurrentiel clair. Elles indiquent que l'espace a été modernisé pour répondre aux attentes des clients et locataires qui voyagent avec plusieurs appareils et disposent de peu de temps pour les charger. Pour une vue d'ensemble plus large sur la façon dont les prises s'intègrent dans un schéma électrique moderne complet, notre aperçu de les meilleures prises électriques et interrupteurs pour maisons modernes couvre toute la gamme d'options, des plus basiques aux intégrées intelligentes.
USB‑A vs. USB‑C sur les prises murales : ce que signifie le type de port
Les types de ports USB affecteront la compatibilité, la vitesse de charge et la durée de vie des prises à mesure que la technologie évolue.
Ports USB‑A Depuis plus de deux décennies, l’USB-A continue d’être l’une des connexions les plus couramment utilisées ; tous les chargeurs muraux pour charger les appareils fournissent une charge maximale de 5 volts, 2,4/3,1 ampères à la prise pour une puissance de sortie potentielle de 12-15 watts par prise. Ainsi, charger un téléphone prendra un certain temps (pas optimal), charger une tablette sera très lent avec ce type de connexion. Ancien modèle ? Oui ! Cependant, un nombre croissant de fabricants américains utilisent désormais des ports USB-C plutôt que des ports USB-A.
Ports USB‑C avec Power Delivery (PD) Utiliser une prise murale USB-C PD crée la manière la plus rapide de charger tous vos appareils électroniques via une prise électrique AC et un câble USB. En connectant votre appareil via son connecteur USB type C, la prise murale peut négocier un courant électrique maximal allant jusqu’à 3 ampères et 20 volts avec l’équipement connecté. Avec ce courant électrique, la prise murale peut fournir une charge totale de 30 watts, 45 watts ou 60 watts pour un temps de charge total (selon la source d’alimentation). Ces puissances vous permettront de charger un smartphone à pleine vitesse, ainsi que des tablettes, ordinateurs portables et certains outils électriques portatifs. De plus, grâce à la prise USB-C réversible, vous n’aurez plus à vous soucier d’insérer incorrectement une prise USB standard (type A) dans la prise !
Un port USB de génération actuelle offre plusieurs combinaisons de connecteurs dans un seul style de connecteur. En ce qui concerne les deux nouveaux types de charge, les systèmes Quick Charge fonctionnent avec les anciens connecteurs USB (par exemple, USB A original), et les deux types de chargeurs fonctionneront avec les nouveaux systèmes de “ charge rapide ” disponibles sur la prise murale classique ou via d’autres appareils électroniques utilisant un type de connecteur USB existant ou nouveau. Par conséquent, si vous prévoyez de rester dans votre maison longtemps, il est conseillé de choisir un modèle disposant d’au moins un port USB-C Power Delivery (PD), car ce port vous offrira la période d’utilisation la plus longue avant que l’un des appareils ne devienne obsolète.
Les prises USB sont-elles en train d’être supprimées ?
Bien qu’il y aura toujours une connexion USB sur la prise murale, la connexion précédente (USB-A) sera désormais remplacée par la connexion standard plus largement utilisée (USB-C), car de plus en plus d’appareils adoptent ce nouveau chargeur commun pour la plupart de vos appareils électroniques (dans le cadre de la directive européenne sur le chargeur commun, qui exige que tous les nouveaux produits vendus avec des chargeurs utilisent l’USB-C). Cela inclura de nombreux types de produits, notamment les téléphones portables, tablettes, casques et bien d’autres.
Aujourd’hui, une prise murale avec un port USB-A n’est pas redondante. Il continuera d’y avoir des milliards d’appareils compatibles avec ce type de prise pendant des années. Une prise murale avec des ports USB-A et USB-C offrira la possibilité de charger selon deux protocoles différents et donnera une flexibilité qu’un seul protocole ne peut fournir. L’USB-A est encore largement utilisé et le restera, mais il sera probablement complété par l’ajout de l’USB-C.
Considérations de sécurité pour les réceptacles intégrés USB
La sécurité d’un réceptacle avec prises USB dépend de ses composants électroniques internes et de leur installation correcte. Un réceptacle USB a été testé pour la résistance diélectrique (de la tension secteur AC à la sortie USB DC), ainsi que pour la protection contre les surintensités (due à un courant trop élevé circulant) provenant des ports USB (appareils de protection contre les surintensités connectés aux ports USB). Il a également été testé pour ses performances thermiques avec l’appareil sous une charge de courant constante.
Les réceptacles USB certifiés UL (ou laboratoire national équivalent reconnu) doivent, en plus de réussir les tests mentionnés ci-dessus, respecter des normes minimales pour tout appareil connecté en permanence aux fils électriques.
La chaleur est le principal danger pour votre sécurité provenant d’un réceptacle USB. Chaque fois que le réceptacle est alimenté (c’est-à-dire sous tension), il dégage de la chaleur ; cela inclut les moments où aucun appareil n’est en charge. La chaleur produite par les réceptacles génère une quantité significative de chaleur et, si elle est placée dans une boîte électrique encombrée d’autres appareils ne permettant pas une circulation d’air suffisante pour dissiper la chaleur produite, ces réceptacles créeront des conditions thermiques dépassant leur classement thermique, ce qui engendre des risques pour les matériaux et les personnes. Pour améliorer les performances de ce réceptacle, les fabricants recommandent les caractéristiques de conception suivantes : a. La gestion thermique doit être prise en compte pour les réceptacles ; b. La conception du fonctionnement des alimentations doit être réalisée en utilisant des méthodes de conception et de fabrication efficaces qui aboutissent à des niveaux acceptables de ; c. L’installation d’une protection thermique sur l’alimentation sera requise si nécessaire ; et d. La spécification de la température ambiante maximale de fonctionnement sera obligatoire pour tous les réceptacles. Les exigences d’installation pour les réceptacles seront [1] que la boîte doit être suffisamment grande pour permettre un mouvement libre et sans obstruction de l’air afin d’assurer une circulation d’air libre (dans toute la boîte) ; et [2] le réceptacle ne doit pas être installé dans une boîte remplie d’appareils produisant de la chaleur (c’est-à-dire variateurs ; réceptacles USB de tout fabricant). Cette situation n’est acceptée que si les instructions du fabricant exigent le regroupement des appareils dans la même boîte de dérivation.
Un autre facteur à considérer lorsqu'on parle de sécurité est l'isolation. Une isolation galvanique est requise entre la sortie d'alimentation USB et la tension secteur AC. Si la barrière d'isolation interne échoue, la coque du connecteur USB pourrait être exposée à la tension AC. Cela représente un risque pour la vie et l'intégrité physique. Pour éviter que cela ne se produise, UL exige que ces types d'appareils passent un test hipot à plusieurs milliers de volts entre l'entrée AC et la sortie USB avant de délivrer une certification.
Ce qu'il faut rechercher lors de la sélection d'une prise chargeur USB
Une variété de chargeurs USB est disponible, incluant différents styles, prix, niveaux de performance et qualité de fabrication. Vous pouvez avoir plusieurs aspects des prises chargeurs USB que vous souhaitez comparer et évaluer pour déterminer celle qui vous convient le mieux. Ces caractéristiques incluent la sécurité et la fiabilité dans le temps.
- Certification UL ou ETL. Les tests par des tiers montrent que l'appareil est conforme à la norme de sécurité applicable au marquage de certification.
- Courant total de sortie USB et courant par port. Les valeurs maximales par port et totales sont listées séparément sous une section “ 3.1A total ”. Cela indique que, ensemble, les quatre ports fournissent un courant maximal combiné total de 3,1 ampères. Si vous connectez deux appareils à cette même alimentation, chaque appareil utilisera seulement la moitié des 3,1 ampères, car ils partageront ce courant également. Les valeurs maximales par port et totales pour une bonne alimentation seront suivies de marquages supplémentaires définissant la quantité maximale de courant disponible à chacun des quatre points de connexion ainsi que le courant total disponible à n'importe quel point de connexion. Une bonne alimentation distribuera également automatiquement la puissance selon ses valeurs maximales par port et totales à tous les appareils qui y sont connectés.
- Support USB‑C PD, si applicable. Lors de la vérification de vos prises disponibles pour l'accès USB‑C, confirmez si elles supportent Power Delivery (PD) et notez la puissance maximale par prise. Une prise fournissant 30W de PD fournira une puissance suffisante pour charger rapidement la plupart des smartphones modernes. En utilisant une prise PD de 60W, vous devriez pouvoir charger rapidement presque tous les ordinateurs portables du marché.
- Prises secteur résistantes aux manipulations. Les fentes des prises secteur conventionnelles doivent être équipées de volets résistants aux manipulations conformément au code d'installation résidentielle actuel (NEC).
- Profondeur physique et compatibilité de la boîte. Avant d'acheter une prise, vous devez mesurer la profondeur à laquelle elle sera installée dans la boîte électrique. Comparées aux prises classiques, les prises USB nécessitent une boîte électrique plus profonde. Par conséquent, si la boîte électrique est trop peu profonde, la prise pourrait ne pas s'adapter avec l'espace nécessaire pour les fils selon l'article 314 du NEC.
Considérations d'installation : profondeur de la boîte, câblage et chaleur
La procédure de câblage pour remplacer une prise standard par une prise USB est la même que pour remplacer une prise standard ; cependant, il existe des limitations supplémentaires concernant l’espace physique disponible pour installer la nouvelle prise USB par rapport à la prise standard existante et son câblage associé. La première étape consiste à couper le disjoncteur qui alimente la prise et à confirmer que l’alimentation est coupée avant de continuer. Retirez la prise existante. Connectez le fil noir sous tension à la borne en laiton, connectez le fil blanc neutre à la borne argentée, et connectez le fil de terre à la borne à vis verte. Cela nécessite de plier soigneusement les fils à l’arrière du boîtier, en laissant un chemin dégagé pour la partie arrière considérablement plus grande de la prise USB. Enfin, si le boîtier est un boîtier en plastique peu profond de style clou des années 1970, vous devrez remplacer le boîtier car il n’y a pas assez de place pour installer la prise USB dans le boîtier puisque la prise USB nécessite un espace supplémentaire pour accueillir son corps plus volumineux ; il sera plus sûr d’utiliser un boîtier de taille appropriée que d’essayer d’adapter la prise USB dans un boîtier de taille inadéquate où les fils seraient pressés contre l’arrière de la prise USB.
Si vous n’êtes pas à l’aise avec une partie de ce processus — en particulier si le câblage existant est en aluminium, isolé en tissu, ou montre des signes de surchauffe — un électricien agréé peut réaliser l’installation en toute sécurité. Pour un guide étape par étape de la procédure de remplacement standard de prise qui s’applique également aux modèles équipés de USB, notre article sur comment remplacer une prise murale couvre le processus en détail.
Questions fréquemment posées
Les prises avec USB en valent-elles la peine ?
Pour les endroits où des appareils sont branchés quotidiennement (par exemple, cuisines, chambres, bureaux à domicile, tables de nuit d’hôtel), cela élimine le besoin d’adaptateurs de charge et vous permet d’utiliser les emplacements de prise standard supplémentaires pour d’autres usages en remplaçant la prise murale standard par une prise murale USB. Cependant, si vous n’avez pas d’appareils utilisés fréquemment (faible utilisation), alors la dépense supplémentaire et la consommation continue/constante d’énergie (consommation en veille) peuvent ne pas être justifiées.
Les prises USB sont-elles en train d’être supprimées ?
À mesure que l’USB-C devient le connecteur standard, l’USB-A sera supprimé. Bien qu’il existe certaines exigences réglementaires imposant les connecteurs USB-C, les câbles et appareils USB-A continuent d’être largement utilisés dans l’industrie. Une prise à double port contenant à la fois des connecteurs USB-A et USB-C offrira à la fois une compatibilité rétroactive et une solution pérenne pendant la transition vers l’USB-C.
Are plug sockets with USB ports safe?
That is correct! When properly installed, they are safe to use as long as they bear a UL or ETL Listing Mark. A USB Charger Outlet that is UL or ETL Listed has been tested for; Electrical Isolation between the AC Line and the USB Output; OverCurrent Protection; and Thermal Performance of the USB Charger. Additionally, the USB Charger Outlet must be installed in an adequately sized electrical box to ensure safe operation.
What is the best USB plug?
A UL listed tamper resistant duplex receptacle is the best USB charging socket when two USB ports are needed, but only one of the ports has to be a USB C (power delivery) port that outputs at least 30W. The second USB A port will provide backward compatibility with previous USB devices, and both ports must provide at least ^3⁄4 amp output or current for charging multiple devices at the same time. The charger must also fit comfortably in the wall electrical box without damaging or crowding the other wiring in the box.
A socket with USB charging is more than a convenience — it is a permanent upgrade to the electrical infrastructure of a room. It places device charging where people actually use their devices, eliminates the clutter of adapters and power strips, and signals that the home or business was built or renovated with current technology in mind. The key to a successful installation is selecting a listed, well‑designed device, installing it in a box that can accommodate its deeper body and its heat output, and matching the USB port types to the devices that will be plugged in. GOG Electric manufactures USB‑equipped receptacles that meet these criteria, with the tamper‑resistant AC slots, the UL listing, and the USB‑C PD capability that today’s charging demands require.
