Muchos fabricantes afirman que sus productos cargadores ofrecen velocidades de carga rápida. Carga rápida o carga rápida es el término utilizado por las empresas de marketing para comercializar sus cargadores y mostrar su capacidad de carga más rápida que los cargadores regulares de 5W. En este artículo, hablaremos principalmente de la carga rápida relacionada con los smartphones.
Los cargadores rápidos también son posibles para los ordenadores portátiles, pero por ahora, vamos a entender la electrónica detrás de los cargadores de teléfonos inteligentes y los controladores de carga.
¿Cómo funciona un cargador rápido?
Para entender cómo funciona un cargador rápido, primero tenemos que saber cómo se carga una batería de iones de litio. Las baterías de iones de litio se utilizan en nuestros smartphones y otros equipos electrónicos, pero no se cargan linealmente. Cuando un usuario conecta el teléfono al cargador, la batería se carga desde 2V hasta un pico de tensión de 4,2V.La carga en estas baterías se produce en dos fases.
La primera fase de carga va del 0% al 50% de la carga. En esta fase, la batería recibe la mayor corriente y tensión de pico y se mantiene constante durante toda esta fase. Por lo tanto, las tecnologías de carga rápida son más eficaces cuando la batería está llena en menos del 50%. Después del 50%, la corriente que llega a la batería empieza a disminuir. Por lo tanto, el primer 50% de su teléfono se carga considerablemente más rápido.
La segunda fase comienza cuando la batería ha recibido la mayor parte de su carga. El controlador de carga disminuye el voltaje y la corriente consumida, lo que evita que el teléfono se sobrecaliente, garantizando que el smartphone se mantenga seguro. Por eso no hay mucho efecto después de la carga del 80% porque se carga considerablemente más lento que en la primera fase. Para la cantidad de voltaje y corriente que hay que pasar, el circuito del controlador de carga se utiliza dentro del teléfono. Además, hay sensores de temperatura, voltímetros dentro de la supervisión durante la batería asegurando su salud a largo plazo.
El cargador USB básico sólo envía 5V, 0,5A que es sólo 2,5W de potencia. Los cargadores rápidos, como el SuperCharger de Huawei, suministran 40W de potencia, es decir, 10V, 4A. Algunas empresas chinas llegan incluso a los 100W. Los cargadores rápidos tienen un concepto común y es el de suministrar más potencia. Pero, ¿más voltaje no perjudica a nuestra batería?
Para ello, los cargadores rápidos utilizan un inversor buck, generalmente conocido como switch mode step down power supply que baja el voltaje y aumenta la corriente. Más corriente llenará más rápidamente la batería de cargas. La potencia sigue siendo la misma si no tenemos en cuenta la eficiencia del inversor buck.
Otra ventaja de aplicar más potencia es tener en cuenta la pérdida de energía en los cables de transmisión. Más la longitud del cable más será la resistencia según la fórmula: