De nombreux fabricants affirment que leurs produits chargeurs offrent des vitesses de charge rapides. La charge rapide ou la charge rapide est le terme utilisé par les sociétés de marketing pour commercialiser leurs chargeurs et montrer leur capacité à charger plus rapidement que les chargeurs ordinaires de 5W. Dans cet article, nous allons surtout parler de la charge rapide liée aux smartphones.
Les chargeurs rapides sont également possibles pour les ordinateurs portables, mais pour l’instant, comprenons l’électronique derrière les chargeurs de smartphones et les contrôleurs de charge.
Comment fonctionne un chargeur rapide ?
Pour comprendre comment fonctionne un chargeur rapide, nous devons d’abord savoir comment une batterie lithium-ion est chargée. Les batteries lithium-ion sont utilisées dans nos smartphones et autres équipements électroniques, mais elles ne se chargent pas de manière linéaire. Lorsqu’un utilisateur connecte le téléphone au chargeur, la batterie se charge de 2V à une tension maximale de 4,2V.La charge de ces batteries se fait en deux phases.
La première phase de charge est de 0% à 50% de la charge. Dans cette phase, le courant et la tension de pointe les plus élevés sont tirés vers la batterie et ils restent constants tout au long de cette phase. Ainsi, les technologies de charge rapide sont plus efficaces lorsque votre batterie est remplie à moins de 50%. Après 50 %, le courant tiré vers la batterie commence à diminuer. Par conséquent, les premiers 50% de votre téléphone se chargent considérablement plus rapidement.
La deuxième phase commence lorsque la batterie a reçu la majeure partie de sa charge. Le contrôleur de charge diminue la tension et le courant tiré, ce qui empêche le téléphone de surchauffer, garantissant ainsi la sécurité du smartphone. C’est pourquoi il n’y a pas beaucoup d’effet après une charge de 80 %, car la charge est beaucoup plus lente que lors de la première phase. Pour faire passer la quantité de tension et de courant, le circuit du contrôleur de charge est utilisé à l’intérieur du téléphone. De plus, il y a des capteurs de température, des voltmètres à l’intérieur surveillant pendant la batterie assurant leur santé à long terme.
Le chargeur USB de base envoie seulement 5V, 0,5A ce qui est juste 2,5W de puissance. Les chargeurs rapides comme SuperCharger de Huawei fournissent 40W de puissance, soit 10V, 4A. Certaines entreprises chinoises vont même jusqu’à 100W. Les chargeurs rapides ont un concept commun, celui de fournir plus de puissance. Mais est-ce que plus de tension ne nuit pas à notre batterie ?
Pour cela, les chargeurs rapides utilisent un onduleur buck, généralement connu sous le nom d’alimentation abaisseur à découpage qui abaisse la tension et augmente le courant. Plus de courant permettra de remplir plus rapidement la batterie de charges. La puissance reste la même si nous ne considérons pas l’efficacité de l’onduleur buck.
Un autre avantage d’appliquer plus de puissance est de prendre note de la perte de puissance dans les câbles de transmission. Plus la longueur du câble plus sera la résistance selon la formule:
.