Mulți producători pretind că produsele lor de încărcare oferă viteze de încărcare rapidă. Încărcarea rapidă sau încărcarea rapidă este termenul folosit de companiile de marketing pentru a-și comercializa încărcătoarele și pentru a arăta capacitatea lor de încărcare mai rapidă decât încărcătoarele obișnuite de 5W. În acest articol, vom vorbi în principal despre încărcarea rapidă legată de smartphone-uri.
Încărcătoarele rapide sunt posibile și pentru laptopuri, dar, deocamdată, să înțelegem electronica din spatele încărcătoarelor pentru smartphone-uri și a regulatoarelor de încărcare.
Cum funcționează un încărcător rapid?
Pentru a înțelege cum funcționează un încărcător rapid, trebuie mai întâi să știm cum se încarcă o baterie litiu-ion. Bateriile litiu-ion sunt utilizate în smartphone-urile noastre și în alte echipamente electronice, dar acestea nu se încarcă liniar. Atunci când un utilizator conectează telefonul la încărcător, bateria se încarcă de la 2V până la o tensiune de vârf de 4,2V.Încărcarea în aceste baterii are loc în două faze.
Prima fază de încărcare este de la 0%-50% din încărcare. În această fază, cel mai mare curent de vârf și cea mai mare tensiune sunt absorbite de baterie și rămân constante pe tot parcursul acestei faze. Astfel, tehnologiile de încărcare rapidă sunt cele mai eficiente atunci când bateria dvs. este plină la mai puțin de 50%. După 50%, acel curent atras către baterie începe să scadă. Prin urmare, primii 50% din telefon se încarcă considerabil mai repede.
A doua fază începe atunci când bateria a primit cea mai mare parte a încărcării sale. Controlerul de încărcare scade tensiunea și curentul atras, ceea ce previne supraîncălzirea telefonului, asigurând că smartphone-ul rămâne în siguranță. Acesta este motivul pentru care nu există un efect prea mare după o încărcare de 80%, deoarece se încarcă considerabil mai încet decât în prima fază. Pentru ca volumul de tensiune și curent să fie trecut, în interiorul telefonului se folosește circuitul controlerului de încărcare. În plus, există senzori de temperatură, voltmetre în interiorul monitorizării în timpul bateriei asigurând sănătatea lor pe termen lung.
Încărcătorul USB de bază trimite doar 5V, 0,5A, ceea ce reprezintă doar 2,5W de putere. Încărcătoarele rapide precum SuperCharger de la Huawei furnizează 40W de putere, ceea ce înseamnă 10V, 4A. Unele companii chinezești ating chiar până la 100W. Încărcătoarele rapide au un concept comun și anume acela de a furniza mai multă energie. Dar nu cumva mai multă tensiune dăunează bateriei noastre?
Pentru acest lucru, încărcătoarele rapide folosesc un invertor buck, cunoscut în general sub numele de sursă de alimentare de tip switch mode step down, care scade tensiunea și crește curentul. Un curent mai mare va umple mai rapid bateria cu sarcini. Puterea rămâne aceeași dacă nu luăm în considerare eficiența invertorului buck.
Un alt avantaj al aplicării unei puteri mai mari este luarea în considerare a pierderilor de energie în cablurile de transmisie. Cu cât este mai mare lungimea cablului cu atât mai mare va fi rezistența conform formulei:
.