¿Cómo se cargan los teléfonos celulares con el USB conectado a una PC o TV?

TL; DR: el teléfono celular tiene una “conversación” analógica y digital con el host USB para saber cuánta energía puede consumir, y se basa en consecuencia.

El puerto USB se diseñó originalmente para proporcionar alimentación de CC a 5 V para periféricos pequeños. Originalmente, fue diseñado para proporcionar energía a 100 mA (baja potencia) o 500 mA (alta potencia). Esto se denomina puerto estándar de flujo descendente (SDP). El nivel de potencia comienza en 100 mA, pero el mayor consumo se puede negociar durante la fase de enumeración entre el host USB y el dispositivo. El host USB rastrea el presupuesto de energía y permitirá o rechazará un paso en consecuencia.

A medida que el valor del USB como cargador de batería se hizo evidente, se definió un nuevo tipo de puerto llamado Puerto de carga descendente (CDP) para suministrar hasta 1500 mA, que agrega una fase adicional de “apretón de manos” y una lógica de detección para garantizar que la entrega de energía no interfiere con los datos. Este es el tipo de puertos que necesitará un iPad (y otras tabletas) ya que pueden proporcionar mayor potencia.

Un puerto de carga dedicado (DCP) (como en una verruga de pared) prescinde de toda la lógica relacionada con los datos y solo permite un alto consumo de energía.

Hay muchas más opciones lógicas para la carga USB, y algunas expansiones agregadas por USB 3. Se pueden encontrar más detalles de los que puede encontrar en USB Power y The Basics of USB Battery Charging: A Survival Guide

El pin-out USB estándar se muestra en la imagen a continuación. El pin 1 es + 5v y el pin 4 está conectado a tierra, proporcionando la diferencia de potencial necesaria de + 5v. (los pines 2 y 3 son pines de datos)

No importa dónde se encuentre el pin USB: TV, reproductor de DVD o de otro tipo. Un pin USB estándar proporcionará el voltaje necesario. Un puerto compatible con USB 3.0 puede proporcionar hasta 1.5 A de manejo de energía.

Sin embargo, los dispositivos muy pequeños (con especificaciones de puertos no compatibles) pueden no proporcionar la corriente necesaria para cargar un teléfono celular (efectivamente)

La TV y la PC tienen puertos USB para conectar pendrives o discos duros externos, etc. Prácticamente, cualquier cosa conectada a un puerto USB requiere energía para funcionar. Por ejemplo, el pendrive que conecta deriva energía a través del puerto usb para alimentarse y funcionar. De la misma manera, cuando un teléfono o iPod, para el caso, está conectado a un puerto usb, eso también genera energía. Pero si nota, el teléfono se carga muy lentamente cuando se conecta a la PC a la TV a través del puerto USB. Esto se debe a que los puertos de TV o PC tienen muy poca potencia, ¡lo suficiente como para cambiar el estado del dispositivo conectado de inactivo a activo! Por lo tanto, los teléfonos se cobran. ¡Pero a un ritmo muy lento!
Espero haber respondido a lo que estabas esperando!

Las especificaciones USB requieren que los maestros USB, generalmente la computadora y la pantalla (a diferencia de los dispositivos esclavos: impresoras, cámaras, teléfonos, etc.) emitan 5 V CC a una cierta capacidad de corriente mínima al puerto USB para el uso del dispositivo esclavo.

Los cargadores externos no realizan la función maestra sino que simplemente emulan la salida de 5 V CC.

Por lo tanto, los teléfonos se cargarán cuando se conecten al cargador o la PC, pero cuando se conecten a la PC también se configurarán para transferir datos.