Який принцип роботи швидкої зарядки в сучасних смартфонах?

Часи, коли ми сиділи біля розетки і чекали, поки смартфон зарядиться, відходять у небуття. Навіть бюджетні пристрої вміють швидко заповнювати запаси батареї: за 15 хвилин, які ви можете витратити на чашку чаю або кави, смартфон вже буде готовий для використання.

Флагмани в цьому плані ще цікавіше: акумулятори умовних Realme X50 Pro і Oppo Find X2 здатні заряджатися від 0 до 100% трохи більше, ніж за 30 хвилин. Тільки вдумайтеся: весь заряд, витрачений за добу, можна заповнити за пів години. Дивно і дуже зручно.

Але цікаво більше те, як працює сама технологія швидкого заряду в смартфонах, і на які кроки йдуть виробники, щоб удосконалити її. Спробуємо пояснити це вам максимально простою мовою.

Швидка зарядка

Зазвичай на блоці живлення вказується кількість ампер (сила струму) і вольт (напруга) – це головні показники для будь-якого блоку. Але підсумкову потужність, з якою він може передавати заряд в смартфон, прийнято вважати у ватах простим множенням сили струму на напругу (W = A * V). Кількість ват виробники на корпусі не вказують.

У приклад наведемо блок від смартфона Xiaomi. Він може працювати в трьох режимах: 5В / 3А , 9В / 2А і 12В / 1.5А. В кожному окремому випадку він видає потужність 18 Вт. Але для чого йому три режими роботи?

Сучасний блок живлення з підтримкою швидкої зарядки вміє контролювати напругу і силу струму. Коли девайс розряджений , блок живлення може швидко зарядити його акумулятор до певного рівня, видаючи не найвища напруга і високу силу струму (на прикладі мого блоку – 5В / 3А).

Смартфон починає заряджатися “на знижених оборотах” (при підвищеній напрузі 9В / 12В і зниженій силі струму 2А / 1.5А) після досягнення певного рівня заряду, який встановлює контролер живлення. Девайс повинен вміти працювати з швидким зарядом. Пристрій, який підтримує потужність у 18 Вт, не буде заряджатися швидше від 50-ватного блока живлення: він буде отримувати ті максимальні 18 Вт, які допускає контролер живлення. Хочеш зарядку швидше? Доведеться купувати інший смартфон.

Очевидно, що така система придумана для того, щоб уникнути перегріву смартфонів. Ви напевно помічали, як сильно може нагрітися тильна сторона смартфона в процесі швидкої зарядки.

Трохи про стандарти

Найпопулярнішими технологіями швидкої зарядки є Qualcomm Quick Charge і USB Power Delivery. Перша користується успіхом у левової частки Android-смартфонів, другу підтримують смартфони Apple і Samsung.

• Quick Charge 5.0 – найсвіжіша версія швидкої зарядки від Qualcomm. Крім того, що нове покоління підтримує заряд понад 100 Ват, воно має захист від перегріву і перенапруги.
• USB Power Delivery 3.0 теж вміє видавати потужність в 100 Вт при максимальній напрузі (20В) і силі струму (5А). Таким блоком можна заряджати і ноутбук.
• Цікавою можливістю технології USB Power Delivery можна назвати передачу заряду від одного смартфона іншому, тобто смартфон одного (якщо він буде не проти) з підтримкою цієї технології можна використовувати як зовнішній акумулятор.

Подвійний акумулятор

Розмови про 120-ти ватні зарядки цілком правдиві: для настільки швидкої зарядки буде використовуватися здвоєний акумулятор. Такий варіант вже застосовувався у смартфонах OnePlus, Oppo і навіть Apple.

Важко уявити, наскільки швидко може нагрітися один невеликий акумулятор, якщо навантажити його потужністю в 120 Вт. А тепер уявіть, що кожен з двох елементів буде споживати на самому початку заряду по 60 Вт – це інша річ. Але для цього, як ви розумієте, потрібен потужний блок і провід товстіший (навіть зараз вони вже досить товсті). Технологія поки розвивається, і спостерігати за нею стає все цікавіше.