Majoritatea lansărilor de telefoane mobile de ultimă generație se remarcă prin viteze de încărcare superioare. Cum funcționează aceste sisteme de încărcare rapidă și cum evoluează ele? Vom explora acest aspect în detaliu.
Evoluția Încărcării Rapide
În zilele noastre, aproape toate modelele de telefoane de top includ o formă de încărcare rapidă. Producătorii se mândresc adesea cu specificații precum „80% încărcare în 30 de minute” sau „încărcare completă în mai puțin de o oră” atunci când promovează noile dispozitive.
Popularitatea crescândă a încărcării rapide este o consecință directă a utilizării tot mai intense a telefoanelor mobile. Mulți utilizatori se văd nevoiți să-și încarce dispozitivele de mai multe ori pe zi. De asemenea, este o necesitate, deoarece telefoanele devin mai mari de la an la an, necesitând baterii cu capacitate crescută pentru a face față consumului energetic sporit. Fără încărcarea rapidă, timpul necesar pentru a încărca un telefon ar fi mult prea lung.
La nivel fundamental, încărcarea rapidă presupune creșterea cantității de energie (wați – W) transmisă bateriei telefonului. Un port USB standard furnizează 2,5 W, în timp ce încărcătoarele mai rapide cresc această valoare. Dispozitivele actuale au, de regulă, încărcătoare de 15 W incluse în cutie, dar unii producători oferă încărcătoare de 50 W, 80 W sau chiar 100 W.
Pentru utilizatorul obișnuit, procesul este simplu: se folosește un încărcător rapid compatibil cu telefonul. Totuși, pentru producători, implementarea acestei tehnologii este mult mai complexă decât simpla utilizare a unui încărcător mai puternic.
Mecanismul Încărcării Rapide
Înainte de a continua, este important să înțelegem o ecuație simplă: puterea (W) se calculează ca produsul dintre curent (A – amperi) și tensiune (V – volți). Curentul este cantitatea de sarcină electrică transportată, iar tensiunea este forța care pune în mișcare acest curent. Astfel, o încărcare de 3A/5V va furniza 15W de putere.
Un aspect important este că mulți producători evidențiază capacitatea de a realiza o încărcare parțială rapidă, de exemplu, încărcarea bateriei la 50-80% în aproximativ 30 de minute. Această caracteristică este legată de modul în care bateria reîncărcabilă litiu-ion primește energie. Dacă ați observat vreodată procesul de încărcare, veți constata că viteza acesteia scade treptat.
Procesul de încărcare se împarte în trei faze principale. Vă recomandăm să consultați diagrama „Figura 1: Fazele încărcării bateriei litiu-ion” din articolul Universității Battery pentru detalii tehnice. Pe scurt, etapele sunt următoarele:
Etapa 1 – Curent constant: Tensiunea crește progresiv, în timp ce curentul este menținut la un nivel înalt. În această etapă, bateria primește rapid o cantitate semnificativă de energie.
Etapa 2 – Saturație: Tensiunea atinge valoarea maximă, iar curentul începe să scadă.
Etapa 3 – Încărcare lentă: Bateria este aproape complet încărcată. În această etapă, energia este furnizată încet sau periodic pentru a menține bateria la nivelul maxim, compensând consumul telefonului.
Cantitatea de energie și durata fiecărei etape depind de standardul de încărcare rapidă. Un standard reprezintă un protocol de încărcare prestabilit, compatibil cu un anumit tip de dispozitiv, încărcător și putere de ieșire. Diferiți producători dezvoltă standarde proprii, variind ieșirea și timpii de încărcare.
Standarde de Încărcare Rapidă
Iată o prezentare a standardelor de încărcare rapidă utilizate în telefoanele mobile:
USB Power Delivery (USB-PD): Majoritatea telefoanelor utilizează un cablu USB pentru încărcare. Chiar și cablurile Lightning pentru iPhone au o conexiune USB la celălalt capăt. USB 2.0, un standard utilizat frecvent timp de două decenii, are o putere maximă de ieșire de 2,5 W. Datorită necesității unor porturi USB mai puternice, a fost creat standardul USB-PD. Acesta permite o putere maximă de 100 W și este utilizat pentru o gamă largă de dispozitive, inclusiv telefoanele mobile de top. Toate dispozitivele USB 4 vor include tehnologia USB-PD, ceea ce va contribui la standardizarea acestui aspect.
Qualcomm Quick Charge: Qualcomm este cel mai răspândit producător de chipset-uri pentru dispozitivele Android de vârf. Cele mai recente procesoare ale sale includ compatibilitate cu standardul Quick Charge. Cea mai nouă versiune, Quick Charge 4+, oferă o putere maximă de 100 W.
Samsung Adaptive Fast Charging: Acest standard este utilizat de telefoanele Samsung, în special de gama Galaxy. Oferă o putere maximă de 18 W și ajustează automat viteza de încărcare pentru a prelungi durata de viață a bateriei.
OnePlus Warp Charge: OnePlus folosește standardul proprietar Warp Charging, care încarcă dispozitivele până la 30 W. Spre deosebire de alte standarde, care cresc tensiunea, Warp Charge mărește curentul. Încărcarea la viteză maximă de 30 W este disponibilă în mod constant.
Oppo Super VOOC Charging: Oppo folosește un standard propriu care încarcă dispozitivele cu până la 50 W.
Majoritatea companiilor care nu au propria tehnologie de încărcare folosesc USB-PD sau Qualcomm Quick Charge, adaptându-le la specificațiile dispozitivelor. Producători precum Apple, LG, Samsung și Google utilizează aceste standarde pentru telefoanele lor de top.
Majoritatea acestor soluții cresc viteza de încărcare prin mărirea tensiunii adaptoarelor. Excepțiile sunt Oppo și OnePlus, care cresc semnificativ curentul în loc de tensiune. Încărcarea rapidă cu aceste dispozitive necesită utilizarea cablurilor brevetate.
Viitorul Încărcării
Tehnologia de încărcare este într-o continuă evoluție, producătorii căutând să îmbunătățească vitezele de încărcare. În următorii ani, tot mai multe companii vor experimenta cu tehnologii de încărcare, iar noi standarde vor apărea pe piață. Cu toate acestea, este probabil ca majoritatea acestor standarde să utilizeze USB-PD ca bază.
De asemenea, se observă o creștere a popularității încărcării rapide wireless. Transmiterea unor cantități mari de energie fără fir poate deveni periculoasă fără un management termic adecvat. Încărcarea wireless este încă semnificativ mai lentă decât încărcarea prin cablu, companiile de tehnologie căutând soluții eficiente pentru gestionarea căldurii. De aceea, unii producători, precum OnePlus, au lansat încărcătoare wireless de 30 W, prevăzute cu ventilatoare mari pentru a asigura un flux de aer suficient.