Mange producenter hævder, at deres opladerprodukter leverer hurtige opladningshastigheder. Hurtig opladning eller hurtig opladning er det udtryk, som markedsføringsvirksomhederne bruger til at markedsføre deres opladere og vise deres evne til at oplade hurtigere end de almindelige 5W-opladere. I denne artikel vil vi mest tale om hurtig opladning i forbindelse med smartphones.
Snapladere er også mulige til bærbare computere, men lad os nu forstå elektronikken bag smartphoneopladere og opladningscontrollere.
Hvordan fungerer en hurtigoplader?
For at forstå, hvordan en hurtigoplader fungerer, skal vi først vide, hvordan et litium-ion-batteri oplades. Litium-ion-batterier anvendes i vores smartphones og andet elektronisk udstyr, men de oplades ikke lineært. Når en bruger tilslutter telefonen til opladeren, oplades batteriet fra 2 V til en spidsspænding på 4,2 V. Opladningen i disse batterier sker i to faser.
Den første fase af opladningen er fra 0 %-50 % af opladningen. I denne fase trækkes den højeste spidsstrøm og spænding til batteriet, og den forbliver konstant i hele denne fase. Derfor er hurtigopladningsteknologier mest effektive, når dit batteri er mindre end 50 % fyldt. Efter 50 % begynder den strøm, der trækkes til batteriet, at falde. Derfor oplader de første 50 % af din telefon betydeligt hurtigere.
Den anden fase begynder, når batteriet har fået det meste af sin opladning. Opladningscontrolleren sænker den trukne spænding og strøm, hvilket forhindrer telefonen i at overophede, hvilket sikrer, at smartphonen forbliver sikker. Derfor er der ikke meget effekt efter 80 % opladning, fordi den oplades betydeligt langsommere end i fase et. For at mængden af spænding og strøm kan passere, anvendes ladekontrollerkredsløbet inde i telefonen. Desuden er der temperatursensorer, voltmålere indeni overvågning under batteriet, der sikrer deres sundhed på lang sigt.
Den grundlæggende USB-oplader sender kun 5V, 0,5A, hvilket kun er 2,5W strøm. Hurtige opladere som SuperCharger fra Huawei leverer 40W strøm, hvilket svarer til 10V, 4A. Nogle kinesiske virksomheder når endda op på op til 100W. Hurtige opladere har et fælles koncept, og det er at levere mere strøm. Men skader mere spænding ikke vores batteri?
Dertil bruger hurtige opladere en buck-inverter, der generelt er kendt som switch mode step down power supply, som sænker spændingen og øger strømmen. Mere strøm vil hurtigere fylde batteriet op med opladninger. Strømmen forbliver den samme, hvis vi ikke tager hensyn til buck-inverterens effektivitet.
En anden fordel ved at anvende mere strøm er at tage hensyn til strømtab i transmissionskabler. Mere længden af kablet mere vil være modstanden i henhold til formlen: