Как работает зарядка для смарфона?

Большинство из нас используют зарядное устройство для телефона каждый день. За последние несколько лет эти аксессуары значительно изменились. Например, производители начали стандартизировать зарядные устройства, которые до недавнего времени существенно различались в зависимости от конкретной модели смартфона. Также были созданы новые типы зарядных устройств, благодаря которым вы можете заряжать смартфоны совершенно новыми способами. Так как же сейчас работает зарядное устройство для телефона?

Из чего состоит зарядное устройство?

Стандартное зарядное устройство для телефона подключается к электрической розетке с напряжением 220 В. Помимо контактной вилки, зарядное устройство также состоит из USB-кабеля, который подключается к смартфону. На рынке есть моноблочные зарядные устройства, в которых зарядный  кабель  постоянно подключен к источнику питания. Однако сегодня наибольшей популярностью пользуются зарядные устройства для телефонов, состоящие из отдельного адаптера и съемного USB-кабеля . Это решение более удобно, так как в случае повреждения кабеля вам нужно только заменить кабель, не покупая полностью новое зарядное устройство.

Как работает зарядное устройство

Зарядные устройства для телефонов  работают по простому принципу преобразования переменного тока в постоянный . При этом они регулируют напряжение, которое может потреблять смартфон. Таким образом, они генерируют выходное напряжение, например 5 В, из входного напряжения, подаваемого электрической розеткой (220 В), однако эти значения никогда не будут абсолютно точными, поэтому ток, который постоянно фильтруется катушками индуктивности и конденсаторами не будет прежним. Регулятор напряжения также находится в ведении специального регулятора в зарядном устройстве.

Различные стандарты разъемов USB

Разъемы USB каждого зарядного устройства могут различаться в зависимости от производителя и поколения телефона.  Однако в последнее время они значительно объединились. Поэтому можно правдиво написать, что в старых смартфонах с операционной системой Android используется разъем micro USB, а в новых — разъем типа USB — C, который, в отличие от предыдущего, имеет симметричную форму и овальную форму. Точно так же современные iPhone  используют зарядные устройства с разъемом типа Lightning, в то время как в телефонах Apple предыдущего поколения использовался широкий разъем.

Напряжение и ток

Зарядные устройства для телефонов различаются и по другим параметрам. Наиболее важными из них, сразу после USB-разъема, являются зарядное напряжение и ток.  Они напрямую влияют на время зарядки вашего смартфона. Чем выше напряжение и сила тока при зарядке, тем выше мощность зарядки и тем быстрее заряжается смартфон. Однако телефон должен быть технологически приспособлен к этому, иначе он может перегреться и выйти из строя. Вот почему мы начали разрабатывать и производить телефоны, поддерживающие различные типы технологий быстрой зарядки, такие как Quick charge, SuperCharge или Power Delivery. Эти зарядные устройства также в настоящее время имеют одинаковые стандарты.

Дополнительные возможности

Помимо поддержки технологии быстрой зарядки, современные зарядные устройства для смартфонов также предлагают дополнительные функции. Адаптеры, которые обеспечивают несколько входов USB, часто разных стандартов, в настоящее время выпускаются серийно. Благодаря этому вы можете одновременно заряжать несколько смартфонов от одной электрической розетки или места в распределительной панели.  Зарядные устройства для телефонов также можно приобрести вместе с очень длинным кабелем USB, например, длиной один метр.

Автомобильные зарядные устройства — комфорт для пассажиров

Для тех из вас, кто проводит много времени за рулем, обычных зарядных устройств может оказаться недостаточно. Вот почему были созданы автомобильные зарядные устройства, которые подключаются непосредственно к разъему, который изначально использовался для прикуривателя. Современные автомобильные зарядные устройства работают так же эффективно, иногда они могут заряжать даже быстрее.  Они также доступны с функцией быстрой зарядки, которая значительно ускоряет зарядку.

Многие автомобильные зарядные устройства имеют несколько портов USB. Кроме того, они также могут иметь FM-передатчики, устройства чтения карт памяти micro SD или работать в качестве громкой связи. Примером такого зарядного устройства является модель Baseus T FM  с 2 x USB и TF  , которую мы предлагаем исключительно на нашем сайте.

Индукционные зарядные устройства — совершенно новый способ зарядки смартфонов

Новые смартфоны все чаще поддерживают стандарт индуктивной зарядки, сокращенно QI . Что скрывается за этим ярлыком? Проще говоря, это беспроводная зарядка. Индукционные зарядные устройства  обеспечивают зарядку вашего телефона без необходимости подключения USB-кабеля. Просто поместите смартфон на зарядное устройство. В его крышке спрятан провод, выполняющий роль передаточной катушки. Он генерирует электромагнитное поле, которое индуцирует ток в приемной катушке, расположенной внутри смартфона.

Поскольку технология индуктивной зарядки постоянно развивается, таким образом уже можно заряжать телефон быстрее, чем с помощью большинства сетевых зарядных устройств. Удобство индукционной зарядки трудно не заметить. Проверьте это, например, на универсальном индукционном зарядном устройстве  Baseus UFO Fast Charge 9V . Он предлагает КПД до 80% при диапазоне заряда 6 мм. На поверхности зарядного устройства есть светодиод, который сигнализирует, когда ваш смартфон заряжается.

Если вам понравилась данная статья, вам также может понравится как выбрать кабель зарядки.

история, факты, мифы / Хабр

Сегодня рядовой смартфон щеголяет фантастическими возможностями. Расстраивает лишь одно — аккумулятор, которого едва хватает на день активной работы! В этом посте мы расскажем о том, как и почему эволюционировали источники питания в мобильных телефонах и что представляют собой технологии быстрой зарядки аккумуляторов. А заодно развеем несколько застарелых мифах о «правильном» обращении с батареями.

Привет, Хабр! Мы Anker, и это наш первый, но далеко не последний пост в хабраблоге. Если кто-то ещё не знает, Anker — крупнейший в мире производитель зарядных устройств для мобильной техники для продажи в ритейле, основанный бывшим инженером Google Стивеном Янгом. Однако одними зарядками наше портфолио не ограничивается. Под маркой Anker выпускаются разнообразные USB-кабели и пауэрбанки, наушники и портативные колонки, USB-хабы, док-станции и даже роботы-пылесосы! Причем всё это наши собственные разработки. Мы не занимаемся перемаркировкой чужих продуктов. В штате Anker состоят сотни инженеров, занятых реальными исследованиями, разработкой и испытаниями новых продуктов. 

В этом блоге мы будем рассказывать о технологиях через призму нашей специализации, поделимся знаниями и инсайдами от международной команды Anker. Гарантируем, что никакой навязчивой рекламы и маркетинговых заявлений вы здесь не встретите. А прямо сейчас мы совершим маленький экскурс в историю зарядки мобильных телефонов (наша любимая тема). Как заряжались первые мобильники, как работают технологии быстрой зарядки и почему мифы об аккумуляторах давно пора забыть — рассказываем здесь и сейчас.

История батарей для телефонов начинается в далеких 1940-х годах, когда в автомобилях полиции города Сент-Луис, шт. Миссури, появились радиотелефоны. Они питались от автомобильного аккумулятора, одного полного заряда которого хватало примерно на шесть коротких звонков. Заряжался автомобильный аккумулятор от включенного мотора автомобиля. Несколько десятилетий мобильные телефоны оставались дорогим аксессуаром премиальных автомобилей бизнес-класса — электроника той эпохи была настолько требовательна к силе тока, что ни один из компактных аккумуляторов не мог её запитать.

Первый автомобильный радиотелефон 1946 года выпуска. С одной стороны, прогрессивные беспроводные технологии. С другой, дисковой набор номера. Источник: Daderot / Wikipedia

Так продолжалось до 1973 года, когда появился первый по-настоящему портативный сотовый телефон Motorola, получивший впоследствии имя DynaTAC 8000X (вышел в продажу только в 1983 году). Телефон довольствовался никель-кадмиевым аккумулятором из шести ячеек общей ёмкостью 500 мА·ч. Одного заряда хватало на 30-40 минут разговора (в зависимости от силы сигнала с базовой станции).

Зарядное устройство для DynaTAC 8000X имело функцию капельной подзарядки — это питание уже заряженной батареи низкими токами для компенсации её саморазряда, чем очень грешат никель-кадмиевые батареи. На восстановление заряда телефона с нуля требовалось 10 часов. Для самых торопливых бизнесменов Motorola предлагала особую быструю зарядку — док-станцию массой 2 кг, которая могла зарядить аккумулятор DynaTAC 8000X всего за час! При этом телефон почти не нагревался, а батарея не деградировала. Фактически быстрая зарядка телефонов появилась не «вчера», а 37 лет назад.

Первый портативный телефон Motorola DynaTAC 8000X и опциональная 2-килограммовая быстрая зарядка для него. Источник: Redrum0486 / Wikipedia, Redfield-1982 / DeviantArt

Пока в первой половине 1990-х мобильники осваивали новые компактные никель-металлогидридные батареи, на рынке аккумуляторов незаметно произошла настоящая революция: в 1991 году Sony выпустила первую литий-ионную батарею, шедшую в комплекте с пленочной видеокамерой CCD-TR1. Литий-ионные аккумуляторы превосходили предшественников по сроку жизни и энергетической плотности. Помимо этого, в них отсутствовал «эффект памяти», что наконец дало покупателям портативной электроники возможность по-новому заряжать свою технику — не дожидаясь полной разрядки батареи и не заряжая её до конца.

С приходом литий-ионных аккумуляторов время работы телефонов в режиме ожидания возросло до дней и даже недель против одного-двух дней ранее. Эпоха «прожорливых» карманных персональных компьютеров (КПК) и тем более смартфонов ещё не пришла, поэтому подзарядка телефона раз в неделю была обычным делом — необходимости в «быстрой» зарядке просто не было. Но прогресс не стоял на месте, и в конце 1990-х годов в продажу поступили литий-полимерные аккумуляторы. Первым телефоном с литий-полимерной батареей стал легендарный Ericsson T28 1999 года выпуска.

Ericsson T28 впечатлял своей «худобой» — всего 15,2 мм в толщину, что по тем временам было очень мало. Благодарить за это стоило новый литий-полимерный аккумулятор. Источник: Holger.Ellgaard / Wikipedia

Это был не новый тип батарей, а лишь небольшой апгрейд литий-ионных ячеек: жидкий электролит в них заменили на твёрдый или гелеобразный, что увеличило энергетическую плотность. Но повышенная энергоплотность дала возможность делать более тонкие аккумуляторы с прежней ёмкостью. Или более ёмкие в прежних размерах. Ёмкость батарей заметно увеличилась, а вот скорость их зарядки не изменилась. В комплекте со смартфонами чаще всего шли максимально дешёвые ЗУ с выходной мощностью около 5 Вт, которым требовалось до трёх часов на восполнение заряда ёмкого аккумулятора. Даже если пользователи покупали адаптеры с мощностью 10 Вт, контроллер питания смартфонов не всегда соглашался подавать на батарею такую мощность, оставаясь верным безопасному профилю 5 В / 1 А. Необходимость заряжать смартфон в течение мучительно долгих нескольких часов заставила шестерёнки прогресса шевелиться — в начале 2010-х годов производители мобильных устройств активно искали способы быстрой подзарядки аккумуляторов.

И таки нашли.

В конце ХХ века на зарядку телефона в среднем уходило полтора-два часа, но мобильные телефоны работали на одном заряде по несколько дней. Смартфон с огромной для начала 2010-х годов ёмкостью батареи 2000 мА·ч мог быть посажен «в ноль» меньше чем за день — спасибо требовательным играм, потоковому видео и быстрому мобильному интернету. 

Так называемая «медленная» зарядка через USB по стандарту USB Battery Charging допускает повышение силы тока зарядного устройства до 2 А при напряжении 5 В, но даже два часа на подзарядку большого смартфона — это слишком долго. 

Пожалуй, самый знаменитый блок питания для смартфонов — 5-ваттный зарядник из комплекта iPhone. Из-за малой мощности и проистекающей из этого бесполезности ЗУ со временем перешло в разряд «электронного мусора». В итоге Apple убрала его из комплекта iPhone и Apple Watch. Источник: Apple

В 2012 году был принят стандарт USB Power Delivery, который регламентировал передачу через интерфейс USB напряжения до 20 В и токов до 5 А. Правда, для высоких мощностей требуются высококачественные сертифицированные кабели. На основе спецификаций Power Delivery производители чипов принялись разрабатывать собственные решения для быстрой зарядки смартфонов. Раньше всех это удалось сделать телекоммуникационному гиганту Qualcomm, чей протокол Quick Charge 2.0 стал усовершенствованной версией Power Delivery — в отличие от родительского стандарта, Quick Charge 2.0 работал с любыми кабелями и разъемами Micro-USB 2.0.

Принцип работы Quick Charge 2.0 заключался в поэтапной подаче на аккумулятор повышенного вплоть до 12 В напряжения при постоянном токе до тех пор, пока не зарядится примерно половина батареи. После этого напряжение спадает и скорость зарядки уменьшается, что снижает перегрев смартфона и аккумулятора вместе с ним.

Сейчас актуальна уже пятая версия Quick Charge: Qualcomm обещает зарядить смартфон до 50% за 5 минут и до 100% за 15 минут. Всё потому, что Quick Charge 5.0 предусматривает передачу мощности на смартфон вплоть до 100 Вт.

Причём без перегрева аккумулятора — смартфон будет разогреваться не выше чем до 40 °C.

Qualcomm Quick Charge — закрытый лицензируемый стандарт. Он поддерживается только системами-на-чипе Qualcomm Snapdragon, на которых, впрочем, построено порядка 40% современных Android-смартфонов. Также Quick Charge должен поддерживаться зарядным устройством. Добавление Quick Charge в блок питания сказывается на его цене совсем незначительно. Блоки питания с этой технологией обязательно помечаются логотипом с молнией, а сам зарядный порт выделяется цветом.

В Anker PowerPort Speed 5 два разъёма поддерживают Qualcomm Quick Charge — они выделены синим цветом и сопровождаются логотипом технологии (на другом боку ЗУ). Источник: Anker

На основе Quick Charge другими компаниями были разработаны как бы собственные, но полностью совместимые технологии быстрой зарядки: Motorola TurboPower, Xiaomi Mi Fast Charging, Samsung Adaptive Fast Charging, Asus BoostMaster и Vivo Dual-Engine Fast Charging. По сути, они ничем не отличаются от Quick Charge кроме имён, и потому прекрасно работают в паре с блоками питания с поддержкой Quick Charge. 

В противовес зарядке повышенным напряжением право на жизнь заслужил и другой подход — зарядка аккумуляторов повышенными токами при обычном напряжении в 5 В. По этому пути, например, пошла китайская BBK Electronics, которой принадлежит бренд OPPO. Технология VOOC (Voltage Open Loop Multi-step Constant-Current Charging) подаёт на смартфон стандартное для USB напряжение 5 В, но с током не менее 4,0 А. Третья версия VOOC принесла поддержку токов до 5,0 А, а четвёртая версия — до 6,0 А. VOOC под другими именами пришла в смартфоны других брендов BBK Electronics: OnePlus Dash Charge, Vivo Super FlashCharge и Realme Dart Charge. 

Маленькие зарядные устройства на 5 Вт из комплекта iPhone за ненадобностью часто даже не вынимают из коробки. Anker PowerPort III Nano при схожих размерах заряжает iPhone с максимальной для него мощностью 18 Вт.   Источник: Anker

VOOC и её аналоги работают в паре со специальными аккумуляторами, поделенными на секторы. Батарея с поддержкой этой технологии несёт восемь контактных площадок, через которые параллельно ведётся зарядка нескольких секторов одной батареи.

Так как напряжение заряда через VOOC стандартное, телефону нет нужды снижать его для подачи на аккумулятор, а значит контроллер не будет заниматься понижением, выделяя вредное для батареи тепло. То есть с точки зрения здоровья аккумулятора VOOC более безопасна, чем Quick Charge. Ещё одним преимуществом оказалось то, что при использовании смартфона во время зарядки по VOOC он не перегревается. А вот аппараты с Quick Charge до версии 5.0 лучше не использовать во время подзарядки, иначе смартфоны начинают греться и контроллер питания в целях безопасности снижает напряжение и замедляет зарядку.

VOOC выглядел слишком хорошо до тех пор, пока пользователь не узнавал, что для работы технологии необходим специальный кабель с более толстыми жилами для передачи высоких токов и дополнительным сигнальным контактом на коннекторе.  

Для работы технологии быстрой зарядки OPPO VOOC и её аналогов необходим вот такой нестандартный кабель. Кабели со штекером USB-C вместо Micro-USB 2.0 тоже несут дополнительный пин. Источник: AliExpress

Как вы понимаете, комплектные зарядные устройства к смартфонам всегда поддерживают одну технологию быстрой зарядки (ну, и её «копии»). Если вы являетесь счастливым обладателем гаджетов от разных компаний, например, Apple iPad Pro с Power Delivery, Samsung GALAXY S9 с Adaptive Fast Charging, то зарядка от одного гаджета будет заряжать другой гаджет в медленном режиме. 

Для «зоопарка» устройств от разных брендов полезно купить один универсальный адаптер с несколькими выходами для одновременной зарядки всех гаджетов — такой, чтобы зарядное устройство понимало, с каким стандартом быстрой зарядки работает подключенный гаджет, и начинало зарядку согласно этому стандарту. 

А вот вам памятка. В этой таблице собраны спецификации самых популярных технологий быстрой зарядки смартфонов в сравнении со всеми версиями USB. Источник: Anker

Во всех зарядках Anker за это отвечает технология Anker PowerIQ. Например, Anker PowerPort Atom III имеет выходы USB-C и USB-A, каждый из которых отмечен значком PowerIQ 3.0 и PowerIQ 2.0 соответственно. К этим выходам можно подключать смартфоны, планшеты и даже ноутбуки с поддержкой USB Power Delivery, Qualcomm Quick Charge и их аналогами — во всех случаях адаптер выберет максимально допустимый режим питания, будь то 5 В / 2,4 А, 9 В / 2 А или даже 12 В / 1,5 А.   

Незаменимым помощником в таком случае может стать Anker Powerport III Nano 20W. Это самое тонкое и лёгкое зарядное устройство в линейке Anker. Новинка подойдёт практически к любому устройству Apple и Android и избавит от необходимости иметь персональное ЗУ для каждого гаджета. Оно оснащено одним единственным портом USB-C, способным выдавать до 20 Вт энергии с использованием стандарта Power Delivery. Инженеры Anker Innovations уместили 20Вт в адаптер размером 2,74 х 3,00 см, что сопоставимо с размером 5 рублевой монеты.

В каждом зарядном устройстве Anker с технологией PowerIQ есть чип, который связывается с подключенным гаджетом и выбирает наиболее эффективный для него протокол питания. Например, PowerIQ 3.0 работает с Power Delivery, Quick Charge и Apple Fast Charging. При подключении смартфона чип PowerIQ отправляет команды, которыми предлагает смартфону по очереди поддерживаемые протоколы питания. Если смартфон отвечаёт, что может работать с Power Delivery или Quick Charge, зарядное устройство Anker передаёт данные о поддерживаемом выходном напряжении и токе. Смартфон выберет из предложенных оптимальный для себя режим питания и отправит команду об этом в зарядное устройство. После этого ЗУ Anker будет регулировать напряжение в соответствии с выбранным профилем, а смартфон — потреблять ток в соответствии с протоколом.

Anker PowerPort Atom III может зарядить хоть смартфон, хоть ноутбук, причём с максимально возможной для них скоростью. На выход USB-C подаётся 45 Вт, а на USB-A 15 Вт, причём одновременно. Источник: Anker

Пользователи смартфонов до сих пор спорят в интернете о вреде быстрой зарядки для аккумуляторов. Одни упирают на то, что любое отклонение от годами проверенного сочетания 5 В / 2 А (10 Вт) вредит батарее, другие приводят результаты исследований, доказывающих, что подача на телефон мощности даже в 30 Вт если и влияет на здоровье аккумулятора, то крайне незначительно. Этот и ещё несколько мифов о зарядке аккумуляторов мы сейчас безжалостно разгромим.

Конечно, высокие токи заряда и разряда не идут батареям на пользу. Но стоит ли опасаться заряжать гаджет таким образом или негативный эффект от этого если и проявится, то ближе к концу жизни самого смартфона? Ежедневная зарядка в самом щадящем режиме (5 В / 1 А) уменьшит ёмкость литий-полимерной батареи примерно на 10-15% за 400 циклов, что соответствует одному-полутора годам использования устройства. По достижению 500 циклов батарею телефона рекомендуется менять, так как по мере старения ёмкость элемента питания падает не линейно, а по экспоненте.  

Влияние быстрой зарядки на износ аккумулятора было проверено специалистами SLAC National Accelerator Laboratory (лаборатория при Стэнфордском университете) еще в 2014 году. Результаты исследования показали, что состояние анода и катода не меняется в зависимости от скорости зарядки аккумулятора. В 2020 году сотрудники сайта DDay.it устроили стресс-тест для смартфона OPPO Find X2 Pro с технологией VOOC. В течение полутора месяцев телефон заряжали адаптером мощностью 65 Вт, за время испытания аккумулятор пережил 248 циклов. Для быстрой разрядки в телефоне создавали искусственную предельную нагрузку, от которой устройство нагревалось до вредных 44 °C. В конце эксперимента батарея потеряла порядка 15% ёмкости, хотя изначально предполагалось, что деградация составит до 35%. Если бы не высокие нагрузки и опасная для аккумулятора температура, падение ёмкости было бы ещё меньше.

Удивительно, что даже в 2020 году среди неопытных пользователей смартфонов гуляют застарелые мифы о «правильной» зарядке. Например, некоторые до сих пор после покупки телефона проводят «раскачку» батареи, несколько раз заряжая устройство до конца и разряжая его до нуля, как это рекомендовалось в начале 1990-х для никель-металлогидридных ячеек. Это якобы помогает задействовать всю ёмкость нового аккумулятора, и если этого не сделать, то смартфон, мол, будет разряжаться раньше, чем должен. Кто-то также называет этот процесс «калибровкой контроллера питания».

На самом деле литий-ионным батареям не нужна никакая «тренировка» перед началом использования устройства, несколько циклов полной зарядки и разрядки вообще никак не повлияют на ёмкость батареи и ни на минуту не увеличат возможное время автономной работы. Контроллер прекрасно знает, с какой ёмкостью ему предстоит работать, да к тому же иногда сам, без участия пользователя, проводит калибровку по мере деградации батареи.

Вырезка из инструкции к Motorola StarTAC. В ней ясно прописано, что никель-металлогидридную батарею перед началом использования надо «раскачать». Телефон также комплектовался литий-ионными батареями, но об их «раскачке» в инструкции ни слова

Легенда о важности «раскачки» аккумуляторов до сих пор питает миф об эффекте памяти. Сам по себе эффект памяти, когда ёмкость элемента теряется из-за частых подзарядок не до конца разряженной батареи, действительно существует. Вот только и ранние литий-ионные, и современные литий-полимерные элементы питания этим эффектом практически не обладают (его проявление ничтожно мало). Эффекту памяти подвержены устаревшие никель-кадмиевые и в меньшей степени никель-металлогидридные аккумуляторы, которые не используются в гаджетах с конца 1990-х годов. 

Эффект памяти проявляется из-за укрупнения кристаллов рабочего вещества никель-кадмиевого аккумулятора. Чем крупнее кристаллы, тем меньше общая площадь поверхности. Чем меньше площадь, тем меньше ёмкость батареи. В литий-ионных аккумуляторах укрупнения кристаллов не происходит. На схематичном изображении показаны слева здоровый электрод, а справа электрод с выросшими кристаллами. Источник: Anker

Третий миф гласит, что смартфоны нельзя оставлять подключенными к зарядному устройству надолго, например, на ночь — будто бы батарея перезаряжается сверх меры, отчего теряет ёмкость и даже может загореться. В принципе, в начале 1990-х такое мнение ещё имело право на жизнь, но сейчас, в эпоху литий-ионных батарей с контроллерами нет вообще никакой разницы, как долго вы держите смартфон подключенным к розетке. Затем и придуман контроллер питания, чтобы не допускать перезаряда. Когда аккумулятор заряжен, контроллер видит это и переходит в режим сбережения заряда, снижая потребляемый ток до околонулевых значений.

Ёмкость аккумуляторов мобильных телефонов за четверть века выросла в прямом смысле на порядок, как выросли и «аппетиты» гаджетов. Прогресс в области элементов питания движется не так быстро, как в области графических процессоров или памяти, однако нынешние литий-полимерные аккумуляторы — это настоящее чудо, требующее лишь качественного питания.  

Чтобы раскрыть потенциал батареи полностью, наслаждаться безопасной и быстрой зарядкой, следует подобрать хорошее зарядное устройство — комплектные адаптеры смартфонов из экономии чаще всего отвечают только минимальным требованиям для зарядки. Вдвойне разумно завести дома многопортовый универсальный зарядный блок, работающий с несколькими протоколами быстрой зарядки и имеющий выходы USB-A и USB-C для самой современной и устаревающей техники.

Имеют ли значение материалы в зарядном устройстве PD?

Несколько недель назад мы погрузились в мир энергоснабжения, нового стандарта зарядки, призванного произвести революцию в способах зарядки аккумуляторов в наших устройствах. Преданные читатели могут вспомнить, что мы также упомянули в этом посте новость о том, что RAVPower представила новую линейку зарядных устройств GaN PD мощностью 45 Вт. Линейка одна из первых, появившихся на рынке, и почти в два раза мощнее зарядных устройств наших ближайших конкурентов. На что мы, , не успели сделать в этом посте, так это по-настоящему разобраться в том, что такое зарядка GaN (нитрид галлия) и чем зарядные устройства, изготовленные из этих компонентов, отличаются от зарядных устройств, использующих традиционный кремний.

Что ж, теперь нам нужно исправить это, не так ли?

Сравнение стандартного зарядного устройства Apple Wall Charger с зарядным устройством RAVPower GaN PD (любезно предоставлено The Verge) на техническом уровне, наиболее исчерпывающим из которых, вероятно, является вопрос о том, почему аккумуляторы теряют заряд. Мы процитируем здесь отрывок, чтобы ввести вас в курс дела:

«Подумайте о батареях как о контейнере Tupperware, наполненном химикатами, разделенном на три отдельные секции. Это называется клеткой. По обеим сторонам ячейки находятся электроды или электрические клеммы, между которыми находится химическое вещество, известное как электролит. […] Когда электроды вашей батареи подключены к цепи, например, к отсеку на пульте дистанционного управления вашего телевизора, электролит начинает трансформироваться. Раствор медленно начинает превращаться в атомы ионов, которые имеют избыточные электроны. Эти электроны, притягиваемые электродами батареи, движутся по сформированной цепи, когда вы подключаете батарею к устройству, создавая электрическую энергию».

Сегодня практически во всех сотовых телефонах и ноутбуках используются литий-ионные или литий-ионные аккумуляторы. Эти батареи можно перезаряжать благодаря свойствам ионов лития, которые могут переходить из положительного состояния в отрицательное и обратно при подключении к зарядному устройству.

Зарядные устройства работают, пропуская электрический ток в элементы батареи, заставляя эти ионы лития трансформироваться. С 1980-х годов большинство зарядных устройств для аккумуляторов изготавливались из кремниевых компонентов. Кремниевые транзисторы чрезвычайно дешевы в производстве и проводят электричество намного лучше, чем ранее использовавшиеся материалы. Транзисторы используются для преобразования сырой электрической энергии, поступающей из розетки, в более контролируемый выход электронов; это называется переключением. На протяжении десятилетий быстрое совершенствование технологии привело к высокой производительности, к которой мы привыкли сегодня.

Адаптер питания Apple мощностью 29 Вт рядом с зарядным устройством RAVPower GaN Power Delivery Charger (любезно предоставлено MacRumors)

Но кремний имеет свои физические ограничения, и мы в значительной степени достигли конца пути инноваций с использованием этого материала. Введите зарядные устройства GaN.

Зарядка GaN: быстрее, меньше сопротивление, дешевле

Точно так же, как кремний сделал предыдущие материалы устаревшими, зарядные устройства GaN со временем превратят своих кремниевых предков в ископаемые. Было показано, что зарядка GaN способна проводить электроны с эффективностью, в 1000 раз превышающей эффективность кремния. В результате можно производить зарядные устройства GaN, которые намного меньше, чем даже самые компактные кремниевые устройства. Это полезно для потребителя, но также имеет большое значение для производителей. Будучи меньше, зарядные устройства GaN PD требуют меньшего количества физических материалов и могут быть изготовлены с меньшими затратами на тех же предприятиях, которые в настоящее время производят кремниевые зарядные устройства.

Как мы видели в кремниевой эре, инновации развиваются быстро, как только промышленность приняла стандартный материал, и, вероятно, мы еще не коснулись того, что может сделать зарядка GaN и технология на основе GaN, что приводит нас назад для подачи питания.

Зарядка GaN в действии (любезно предоставлено Android Headlines)

Зарядное устройство GaN Power Delivery от RAVPower

Линейка зарядных устройств GaN PD от RAVPower является наиболее эффективным продуктом на рынке. При толщине всего 14 мм настенное зарядное устройство заряжает аккумуляторы в 2,5 раза быстрее, чем аналогичные зарядные устройства 5 В/1 А. Хотя время зарядки будет варьироваться в зависимости от размера, возраста и состава батареи, мы сравнивали время зарядки от 0% до 50% на многих устройствах за 30 минут или меньше — сравните это с 20% для большинства кремниевых зарядных устройств. Что касается скорости, GaN Power Delivery — это то, что вам нужно.

Наши зарядные устройства GaN PD совместимы со всеми предыдущими и настоящими стандартами USB, что означает сокращение времени перезарядки практически любого устройства. На наш взгляд, в 2019 году поставка электроэнергии на основе GaN станет большой технологической тенденцией, а кремний вскоре станет единственной областью зарядных устройств для магазинов и автозаправочных станций. (У нас есть твердое мнение по этому поводу.)

Мы приглашаем вас ознакомиться с нашей последней коллекцией зарядных устройств на основе GaN. Пока вы это делаете, подумайте о том, когда в последний раз вы застряли в сложной ситуации с разряженным смартфоном, и как могли бы помочь дополнительные 30%!

Есть вопросы о зарядке GaN? Напишите нам в комментариях, и наши специалисты сделают все возможное, чтобы ответить!

5 различных типов кабелей для зарядки телефона

Содержание

Вот список различных типов кабелей для зарядки телефона

Первый прототип сотового телефона был изобретен Мартином Купером в 1973 году. кабели были проданы с тех пор. Однако важно приобрести кабель, совместимый с вашим телефоном. Вот руководство, которое поможет вам выбрать правильный зарядный кабель для вашего телефона.

Кабели Micro-USB

• Кабели Micro-USB имеют небольшой размер и используются для мобильных телефонов и некоторых других гаджетов. Важно правильно вставить их в порт. Если они вставлены вверх ногами или задом наперёд, они не смогут зарядить устройство.

Кроме того, существует риск повреждения порта зарядки и кабеля. Они могут быть напрямую подключены к вашему устройству, не требуя компьютерного интерфейса.

Преимущество перед другими кабелями

• Это одни из наиболее часто продаваемых типов кабелей. Кабели Micro-USB стали стандартными кабелями для мобильных телефонов таких брендов, как Samsung и LG. Считается, что они превосходят зарядные устройства Mini-USB из-за их размера и способности поддерживать передачу больших объемов данных.

Они могут поддерживать скорость передачи данных 480 Мбит/с. Тип A и тип B являются подтипами кабелей Micro USB.

Кабель зарядного устройства типа A

• Кабели зарядного устройства USB типа A обычно имеют прямоугольную форму и состоят из штыревых разъемов внизу. Это наиболее распространенные типы USB-кабелей. Порты USB Type-A присутствуют на хост-устройствах, таких как смартфон или компьютер.

Эти кабели довольно жесткие и совместимы только с определенными типами портов. Кабель USB Type-A можно вставлять в порт только одним способом. Поэтому их следует вставлять осторожно, чтобы не повредить устройство или кабель.

 Кабель зарядного устройства типа B

• Порты USB типа B присутствуют на больших устройствах, таких как принтеры, сканеры и внешние устройства хранения данных. Эти кабели имеют характерную квадратную форму со скошенными углами. Однако порты типа B устаревают с изобретением современных устройств и типов зарядных устройств USB.

Поэтому они не так часто встречаются на коммерческом рынке, как другие типы USB-кабелей.

Кабель USB типа C

• За последние несколько лет зарядные кабели USB типа C стали наиболее популярными среди производителей мобильных устройств. Это связано с тем, что эти кабели имеют значительные преимущества перед другими типами. Кабели USB C-типа быстрее, чем их предшественники. Кроме того, эти кабели более мощные, чем старые типы.

Нет риска повреждения устройства из-за неправильного подключения кабеля. Кабели типа USB-C можно вставлять вверх ногами, поскольку они обратно совместимы. Если вы подключите их вверх ногами, они все равно будут работать. В последние годы Apple перешла на кабели USB типа C для своих устройств.

Зарядное устройство Apple Lightning

• Заменяющие оригинальные 30-контактные разъемы док-станции, кабели Lightning для зарядки телефонов разработаны и принадлежат Apple Inc. Шнур молнии имеет 8 контактов и может быть вставлен в порт в любом направлении. iPhone 12, iPhone 12 Max и все последние модели Apple совместимы с зарядным кабелем Lightning.

Apple использует этот тип USB-кабеля с каждой моделью iPhone с 2012 года. Это позволило легко заряжать различные гаджеты Apple с помощью всего одного шнура.