Как мы дошли до быстрой зарядки в смартфонах

Твой новый смартфон умеет заряжаться до 100% всего за полчаса? Бабушки бы сказали, что «А раньше было по-другому…». Но не лучше, это точно! Предлагаем узнать, как производители дошли до таких результатов!

Как мы дошли до быстрой зарядки в смартфонах

Все же помнят, как мы на ночь подключали свои телефоны к сети, чтобы утром увидеть блаженные 100%? И это не прихоть, это та самая «уверенность в завтрашнем дне». В течение последних пары лет все кардинально изменилось: и речь уже не о топовых моделях, ведь функцией быстрой зарядки сейчас оснащаются и весьма бюджетные модели смартфонов. То есть, пользователь с любой толщиной кошелька (ну или суммой, которую он рационально не пожалеет на гаджет) может получить скоростную зарядку своего устройства.

Массовая доступность ценной технологии объясняется гонкой производителей и желанием продвинуть свою линейку гаджетов (гонка за сокращением минут зарядки и за местом лидера по скорости зарядки). Логично, что не все будут покупать флагманы, если «вот тот, допустим, средненький телефон предлагает те же функции?».

Так, рынок смартфонов пришел, в некотором роде, к обрушению престижного класса товара, обесцениванию флагманов. И это самые очевидные перемены. А куда все движется в перспективе и куда загонит производителей их безумная гонка?

Как происходит разрядка и зарядка гаджета?

Итак, когда вы пользуетесь телефоном, электроны текут по цепи от катода батареи (-) к аноду (+) через электролит. Как только процесс завершится, аккумулятор достигнет 0% значения, тогда вам нужно переместить эти электроны обратно к катоду, чтобы продолжить использование вашего устройства. Это уже процесс зарядки. Процесс этот может занимать много времени – тут и нужны технологии, чтобы зарядку ускорить.

На первом этапе быстрой зарядки, когда мы хотим быстро «подняться» от 0 до 50-80%, зарядный блок поддерживает постоянный ток при фиксированной силе тока и медленно увеличивает напряжение. Как только заряд достигает фиксированного порога, зарядник, поддерживая фиксированное напряжение, медленно снижает силу тока. И так, пока аккумулятор не будет заряжен полностью.

Важно помнить, что батареи смартфонов работают при напряжении ниже 5 вольт (обычно этот диапазон равняется 3,3-4,4). Таким образом, технически вам не нужно более 5 вольт для зарядки аккумулятора.

По заверениям производителей, стандарты быстрой зарядки были созданы для облегчения зарядки устройств, позволяя им принимать больший ток в течение короткого периода времени. Значение имеет и «пропускная» возможность кабеля (если она равна 1,5 А или 3 А, вы не получите мощность выше 15 Вт).

Простым языком, были разработаны аккумуляторы, которые способны выдерживать получение большего тока.

Старший директор по продукции Qualcomm уточняет, что большинство производителей используют понижающие стабилизаторы – тип компонента, который для безопасного достижения этой цели преобразует высокое напряжение в низкое. С целью приспособить зарядку мощностью 45 Вт и выше, брендам понадобилось изменить конструкцию печатных плат, разъемов, резисторов и даже батарей в своих гаджетах. Многие производители перешли на двухэлементную конструкцию, чтобы обеспечить большее напряжение и более высокую скорость зарядки.

Современная быстрая зарядка

 

С этой целью некоторые компании используют метод подкачки заряда типа «деление на 2» (или «деление на 4») – удваивание тока и уменьшение напряжения вдвое, когда заряд достигает телефона. Это и позволяет современным смартфонам заряжаться быстро.

Система зарядки телефона должна поддерживать одинаковую мощность на уровне зарядного устройства и телефона. Таким образом, если зарядный блок обеспечивает более высокое напряжение в источнике, система быстрой зарядки преобразует его в ток и доводит уровень напряжения примерно до 5 В, когда он достигает телефона.

К примеру, зарядка с мощностью 45 Вт может работать при 20 А или 2,25 А в источнике и при 5 В/9 А в потребителе для поддержания мощности.

Если говорить о технологиях быстрой зарядки, то у отдельных производителей они есть фирменные: «VOOC» у OPPO, «FlashCharge» у vivo или «HyperCharge» у Xiaomi. Эти бренды продемонстрировали технологии зарядки просто на безумных скоростях. Так, в прошлом году, Xiaomi показали зарядку мощностью 200 Вт, а OPPO и вовсе на 240 Вт!

В качестве примера приведем Xiaomi 12 Pro с зарядкой 120 Вт – это зарядка от 0 до 100% за 20 минут. Вот вам, технологии наглядно! Исследователи также упоминают, что бренд стал использовать графеновые батареи для лучшего управления температурой и потребления большего количества тока. Давайте вообще не забывать, насколько важно контролировать температуру, когда речь касается аккумуляторов.

К чему мы пришли в 2022?

OPPO (и ее дочерние realme, vivo и OnePlus) в этом году выпустит гаджеты с зарядной мощностью 150 Вт. Также уже были продемонстрированы возможности зарядки 240 Вт. Чтобы вам было наглядно ясно, что такое 240 Вт – это зарядка смартфона за 9 минут.

И это реально круто, ведь ты не оставляешь телефон в сети на несколько мучительных часов. С другой стороны, этого невозможно достичь без фирменных зарядных устройств (блок, кабель). Поэтому любой обыватель, желая пользоваться данной технологией, зависим от фирменной продукции бренда и буквально заперт в этой системе.

Чтобы решить эту проблему, USB-IF и Qualcomm пытались продвигать USB-PD и QC в качестве общих стандартов зарядки для телефонов. Это значит, что пользователь может приобрести стандартное зарядное устройство и кабель, которые можно использовать для разных моделей, и при этом получить одинаковую скорость зарядки.

Но столкнулись с проблемой другого характера: далеко не все производители поддерживают USB-PD на постоянной основе (только Apple, Google и Samsung). Они же, кроме Google, вовсе исключили зарядники из комплектации. В общем, при переходе с одного производителя на другого, могут возникнуть путаница и неудобства.

И если уж сильно углубляться в вопрос резонности использования данной технологии, некоторые эксперты намекают на проблемы с аккумулятором ввиду всей этой гонки. Хотя и технологии аккумуляторов не стоят на месте…

Очевидно, производители не остановятся на достигнутом и будут пытаться переиграть друг друга, вбухивая в проекты развития процесса зарядки колоссальные средства. Ради прогресса или маркетингового хода – здесь уж судите сами…

Источник: Thebextweb.

Если вам интересны новости мира ИТ так же сильно, как нам, подписывайтесь на Telegram-канал. Там все материалы появляются максимально оперативно. Или, может быть, удобнее "Вконтакте"?

Фото автораАвтор: Валерия Лесивненко
Начинающий журналист, подрабатывающий копирайтингом.

Поговорить?

Читайте нас где удобно

Ещё на эту тему было

Для тех, кто долистал

Ай-ти шуточка бонусом. Samsung Galaxy S III оказался настолько крут, что разрядился еще во время презентации.