Експерти розповіли, як насправді працює технологія швидкої зарядки

Розбираємось у технологіях швидкої зарядки, ключових особливостях та принципі роботи.

Багато хто ще пам’ятає ту війну мегапікселів, яку свого часу розгорнули виробники смартфонів. Згодом вона зійшла нанівець, і зараз лише деякі компанії намагаються похизуватися камерами в сотні мегапікселів. А замість цього тренду на ринку смартфонів почалося змагання у можливостях швидкої зарядки.

Але якщо гонка мегапікселів могла призвести лише до розчарування деяких користувачів якістю зйомки, то бездумний підхід до швидкості швидкої зарядки має значно гірші наслідки, порушуючи роботу смартфона і призводячи до його поломки. Саме тому найбільші виробники смартфонів вкладають величезні гроші у вдосконалення цих технологій, і не лише збільшують швидкість заряджання, а й прагнуть зробити її максимально безпечною.

Трохи історії

На зорі розвитку смартфонів всі вони використовували адаптери живлення з напругою 5 В і силою струму 1 А, що дозволяло досягти лише повільної зарядки потужністю 5 Вт. Звичайно, це не могло продовжуватися нескінченно, і багато виробників почали замислюватися про збільшення швидкості зарядки. А зробити це можна було одним із двох способів — підняти напругу чи силу струму.

Першою взяла гору позиція Qualcomm, яка в 2013 році розробила стандарт швидкої зарядки QC1.0 з колишньою напругою 5 В і збільшеною до 1,8 А силою струму. Але подальше підвищення струму було неможливим через обмеження стандарту USB Micro-B. Тому вже наступне покоління швидкого заряджання Qualcomm пішло в іншому напрямку, зосередившись на збільшенні напруги. Так у 2015 році на світ з’явився стандарт QC2.0 потужністю 18 Вт при напрузі 9 В та силі струму 2 А.

Вдалим таке рішення назвати не можна через нагрівання в області роз’ємів і надлишкових теплових втрат у самому кабелі. До того ж, воно вимагало встановлення ступінчастого контролера, ефективність якого сягає лише 89%. Виробники дійшли висновку про необхідність вивчати напрямок низької напруги та високого струму.

Хоча, якщо бути точним, це сталося не в 2015 році. Ще в 2014 році технологія VOOC змінила інтерфейс зарядних пристроїв для підтримки безпечного проходження струму 4A, при цьому напруга залишилася незмінною – 5 В, а потужність швидкої зарядки збільшилася до 20 Вт. Особливість технології в тому, що вона дозволяє перетворювати напругу 220В на вхід мобільного пристрою 5В безпосередньо в зарядному пристрої, позбавляючи необхідності додаткового перетворення напруги всередині телефону.

Швидка зарядка з подвійним акумулятором

При подальшому збільшенні швидкості швидкої зарядки з’ясувалося, що через обмеження структури батареї, коли струм одного елемента занадто високий, температура запобіжної плати і батареї зростають, знижуючи ефективність зарядки. Але незабаром із цієї ситуації було знайдено вихід: виробники стали використовувати двоелементну схему, за якої дві батареї послідовно з’єднані одна з одною.

При такій схемі напруга зарядки подвоюється, але відбувається фізична втрата 10% ємності, чого не можна допускати, тому що фізична структура одного і того ж обсягу має бути збережена. До того ж, напруга заряджання підвищується разом із напругою, що вимагає ступінчастої схеми для живлення системи. Це приносить у жертву майже 5% ємності акумулятора. Ну а після тривалого використання ступінь зношування двох батарей різний, і при розряді живлення залежить лише від батареї з найменшою потужністю, що призводить до подальшої втрати електроенергії.

Крім того, існують технології паралельного та послідовно-паралельного з’єднання двох акумуляторів. Але в першому випадку спостерігається проблема взаємної підзарядки акумуляторів, що знижує їх ресурс, а в другому є втрата поділу на два акумулятори зі зниженням загальної ємності батареї.

Швидка двоканальна зарядка

За всіх своїх переваг технологія швидкої зарядки з подвійним акумулятором має ряд недоліків, про які ми розповіли раніше. І останнім часом на ринку дедалі частіше можна зустріти технологію двоканальної зарядки. Вона використовує один акумулятор із двома позитивними та одним негативним полюсами в осередку. Це рівноцінно додаванню другого каналу зарядки до одноелементної батареї для досягнення «двоканальної зарядки».

Такий акумулятор із двома каналами має високу енергію, надійний захист та відсутність втрат під час розряду батареї, тобто позбавлений більшості недоліків схеми із двома послідовно з’єднаними одна з одною батареями. Яскравим прикладом подібної технології стала швидка зарядка HONOR SuperCharge потужністю 66 Вт.

Саме вона використовується в Honor 50 Lite та трохи дорожчому смартфоні Honor 50, з яким ми вже мали можливість познайомитися особисто. Завдяки цій технології на повне заряджання акумулятора смартфона йде всього 50 хвилин, а для зарядки до 40% достатньо й 10 хвилин. Погодьтеся, цифри більш ніж вражаючі.

Втім, хоча технологія двоканальної зарядки має перевагу при певному діапазоні потужності, у самій компанії HONOR не заперечують можливості використання двох акумуляторів. Іншими словами, ця технологія також має право на існування, дозволяючи досягти непоганих результатів.

Висновки

У змаганні за швидкістю швидкої зарядки важливо не стільки час, що йде на підзарядку смартфона, скільки безпека самої технології, те як вона впливає на працездатність гаджета, ресурс його акумулятора та час автономної роботи самого смартфона. По суті, це не гонка на короткій дистанції, а марафон, для перемоги в якому потрібно врахувати багато важливих нюансів.

Швидкий заряд повинен забезпечувати стабільність, впевненість та безпеку. І лише в цьому випадку її (зарядку) можна вважати закінченою технологією, придатною для масового використання. Іншими словами, при виборі смартфона з технологією швидкого заряджання потрібно звертати увагу не на якусь приголомшливу цифру, а на те, як вдалося її досягти.