Sok gyártó állítja, hogy a töltő termékei gyors töltési sebességet biztosítanak. A gyorstöltés vagy gyorstöltés a marketingcégek által használt kifejezés, amellyel a töltőiket forgalmazzák, és azt mutatják, hogy képesek gyorsabban tölteni, mint a hagyományos 5 W-os töltők. Ebben a cikkben leginkább az okostelefonokkal kapcsolatos gyorstöltésről fogunk beszélni.
A laptopok esetében is lehetségesek a gyorstöltők, de egyelőre értsük meg az okostelefon-töltők és töltésvezérlők mögött álló elektronikát.
Hogyan működik egy gyorstöltő?
Hogy megértsük, hogyan működik egy gyorstöltő, először is tudnunk kell, hogyan töltődik egy lítium-ion akkumulátor. A lítium-ion akkumulátorokat okostelefonjainkban és más elektronikai berendezésekben használjuk, de ezek nem lineárisan töltődnek. Amikor a felhasználó a telefont a töltőhöz csatlakoztatja, az akkumulátor 2V-ról 4,2V-os csúcsfeszültségre töltődik fel.A töltés ezekben az akkumulátorokban két fázisban történik.
A töltés első fázisa 0%-50% közötti töltés. Ebben a fázisban a legnagyobb csúcsáram és csúcsfeszültség kerül az akkumulátorba, és ez a fázisban végig állandó marad. Így a gyorstöltési technológiák akkor a leghatékonyabbak, amikor az akkumulátor kevesebb, mint 50%-kal van tele. Az 50% után ez az akkumulátor felé felvett áram csökkenni kezd. Ezért az első 50%-ban a telefonja lényegesen gyorsabban töltődik.
A második fázis akkor kezdődik, amikor az akkumulátor már megkapta a töltés nagy részét. A töltésvezérlő csökkenti a feszültséget és a felvett áramot, ami megakadályozza a telefon túlmelegedését, így biztosítva az okostelefon biztonságát. Ez az oka annak, hogy a 80%-os töltés után nem sok hatása van, mert lényegesen lassabban töltődik, mint az első fázisban. A feszültség és az áram mennyiségének átadásához a telefonon belül a töltésvezérlő áramkört használják. Ezenkívül vannak hőmérséklet-érzékelők, feszültségmérők a belsejében, amelyek az akkumulátorok felügyelete során biztosítják azok hosszú távú egészségét.
Az alap USB töltő csak 5V, 0,5A-t küld, ami mindössze 2,5W teljesítményt jelent. Az olyan gyorstöltők, mint a Huawei SuperChargerje 40W teljesítményt szolgáltatnak, ami 10V, 4A. Néhány kínai cég akár a 100W-ot is elérheti. A gyorstöltőknek van egy közös koncepciójuk, mégpedig a nagyobb teljesítmény biztosítása. De nem károsítja-e a nagyobb feszültség az akkumulátorunkat?
Ezért a gyorstöltők bak invertert használnak, amelyet általában kapcsoló üzemmódú lefelé lépő tápegységként ismerünk, amely csökkenti a feszültséget és növeli az áramot. A nagyobb áram gyorsabban feltölti az akkumulátort töltéssel. A teljesítmény ugyanaz marad, ha nem vesszük figyelembe a bak-inverter hatékonyságát.
A nagyobb teljesítmény alkalmazásának másik előnye, hogy figyelembe vesszük az átviteli kábelek teljesítményveszteségét. Több a kábel hossza több lesz az ellenállás a képlet szerint: