Mục lục
01 Làm thế nào để bạn sạc nhanh pin? 02 Các loại tiêu chuẩn sạc nhanh03 Cách hoạt động của sạc không dây04 Trạng thái sạc nhanh
Sạc nhanh là một tính năng cần phải có trong điện thoại hiện nay. Nó giữ cho pin của chúng tôi luôn tràn đầy trong suốt một ngày bận rộn và giúp chúng tôi hoạt động trở lại chỉ trong vài phút. Tuy nhiên, có nhiều tiêu chuẩn khác nhau từ các công ty khác nhau và tốc độ sạc thường phụ thuộc vào cáp và bộ sạc. Tất cả đều có thể hơi khó hiểu, vì vậy chúng tôi ở đây để hiểu nó.
Nếu bạn là thương hiệu mới với ý tưởng sạc nhanh, thì ý tưởng là cung cấp nhiều năng lượng hơn cho pin qua cổng USB thay vì đầu nối khá hầm hố 2.5W công suất. Nếu bạn đã bao giờ tự hỏi tại sao một cổng USB lại mất vài giờ để sạc điện thoại thông minh của bạn, thì đây là lý do tại sao. Nếu không có khả năng sạc nhanh, các cổng USB-A cũ có thể rất chậm. Theo mặc định, cổng USB-C có thể nhanh hơn – nhanh hơn tới 15W – nhưng không có gì đảm bảo.
Cần gợi ý? Bộ sạc tường tốt nhất: Hướng dẫn cho người mua
Sạc nhanh ngày nay smartphones Phạm vi công suất từ 18W đến 65W, với thời gian sạc từ 30 phút đến hơn một giờ. Thậm chí còn có điện thoại sạc siêu nhanh 120W trên thị trường, mặc dù chúng chắc chắn không phải là tiêu chuẩn. Ngày nay, tính năng sạc nhanh không chỉ dành riêng cho sạc có dây. Tính năng sạc không dây cũng tham gia vào trò chơi.
Nếu bạn muốn biết công nghệ này hoạt động như thế nào và tất cả các tiêu chuẩn sạc nhanh phổ biến so sánh như thế nào thì hãy theo dõi.
Làm cách nào để bạn sạc nhanh pin?
Trước khi đi sâu vào các tiêu chuẩn sạc nhanh, hãy cùng tìm hiểu một số điều cơ bản về cách sạc đầy pin. Giống như tất cả các thiết bị điện tử, pin hoạt động với một điện áp cụ thể và có thể đầu vào và đầu ra một lượng dòng điện nhất định. Nhiều hơn cả hai nghĩa là nhiều năng lượng hơn và do đó sạc nhanh hơn. Tuy nhiên, pin có các giới hạn hoạt động rất nghiêm ngặt, đặc biệt là về điện áp, phải tuân theo để sạc chúng một cách an toàn.
Sạc nhanh pin không chỉ là trường hợp ném càng nhiều điện áp và dòng điện vào pin càng tốt. Thay vào đó, quá trình sạc pin được chia thành hai giai đoạn riêng biệt – dòng điện không đổi và điện áp không đổi. Sơ đồ dưới đây cho thấy điện áp thay đổi như thế nào trong quá trình sạc và điều đó ảnh hưởng như thế nào đến lượng dòng điện có thể truyền đến pin.
Điện áp pin thấp hơn giúp kéo dài dung lượng theo thời gian. Màu xanh lá cây: sạc điện áp thấp hơn cho lần đầu tiên ~ 65%. Màu vàng: Bắt đầu điện áp không đổi. Màu đỏ: Thời gian dài sạc điện áp cao trong 15% cuối cùng.
Công nghệ sạc nhanh khai thác giai đoạn dòng điện không đổi bằng cách bơm càng nhiều dòng điện càng tốt vào pin trước khi nó đạt đến điện áp cao nhất. Do đó, công nghệ sạc nhanh hiệu quả nhất khi pin của bạn đầy dưới 50% nhưng có tác động giảm dần thời gian sạc sau khi pin vượt qua 80%. Ngẫu nhiên, việc sạc dòng điện liên tục là khoảng thời gian ít gây bất lợi nhất cho sức khỏe lâu dài của pin. Điện áp không đổi cao hơn, cùng với nhiệt, gây bất lợi hơn cho tuổi thọ của pin.
Có một số kỹ thuật mà các nhà sản xuất có thể sử dụng để tăng khả năng xử lý hiện tại của pin nhằm cải thiện thời gian sạc. Ví dụ, các loại pin đắt tiền hơn có thể đi kèm với tỷ lệ C cao hơn và vật liệu mới để chịu được dòng điện và nhiệt độ cao hơn. Pin có nhiều tab cực dương và cực âm có thể làm giảm điện trở bên trong của pin và tăng dòng điện. Pin hai ngăn chia dòng điện qua hai pin song song để sạc nhanh hơn.
Việc tối ưu hóa thời gian sạc pin giờ đây cũng liên quan đến việc giám sát điện áp và dòng điện cũng như tối ưu hóa các thuật toán. Cùng với nhiệt độ, dữ liệu này có thể được cung cấp lại cho bộ sạc thông minh để tối ưu hóa việc cung cấp năng lượng cho thiết bị, chẳng hạn như điện thoại thông minh của bạn. Thỏa thuận nguồn điện này là nơi các tiêu chuẩn sạc nhanh, được nêu dưới đây, phát huy tác dụng.
Tổng quan về tiêu chuẩn sạc nhanh
Bây giờ chúng ta biết cách sạc nhanh hoạt động, hãy xem xét các tiêu chuẩn khác nhau được tìm thấy trong smartphones và các tiện ích khác.
Cung cấp điện qua USB
USB Power Delivery (USB PD) là thông số kỹ thuật sạc nhanh chính thức được USB-IF công bố vào năm 2012. Kể từ năm 2020, USB PD đã trở thành tiêu chuẩn sạc được hỗ trợ phổ biến nhất trong ngành công nghiệp điện thoại thông minh. Mặc dù một số lượng lớn điện thoại vẫn có các tiêu chuẩn độc quyền nhanh hơn, nhưng phần lớn điện thoại ngày nay đều hỗ trợ USB PD qua cổng USB-C của chúng.
Cũng giống như tất cả các tiêu chuẩn sạc nhanh, USB PD thực hiện một giao thức dữ liệu để giao tiếp giữa bộ sạc và điện thoại. Điều này thỏa thuận mức phân phối điện tối đa có thể chấp nhận được cho cả bộ sạc và thiết bị cầm tay. USB PD mở rộng năng lượng từ mức thấp nhất 0.5W tất cả các cách lên đến 100W.
Dải nguồn USB PD: 0.5 – 15W | Điện áp cố định: 5V | Phạm vi hiện tại: 0.1 – 3.0A | Các thiết bị mẫu: Tai nghe, phụ kiện USB nhỏ |
Dải nguồn USB PD: 15 – 27W | Điện áp cố định: 9V | Phạm vi hiện tại: 1.67 – 3.0A | Các thiết bị mẫu: Điện thoại thông minh, máy ảnh, máy bay không người lái |
Dải nguồn USB PD: 27 – 45W | Điện áp cố định: 15V | Phạm vi hiện tại: 1.8 – 3.0A | Các thiết bị mẫu: Máy tính bảng, máy tính xách tay nhỏ |
Dải nguồn USB PD: 45 – 100W | Điện áp cố định: 20V | Phạm vi hiện tại: 2.25 – 3.0A | Các thiết bị mẫu: Máy tính xách tay lớn, màn hình |
Tiêu chuẩn USB PD mới nhất cũng bao gồm bản sửa đổi Nguồn điện có thể lập trình (USB PD PPS) tùy chọn. Điều này giới thiệu khả năng kiểm soát điện áp linh hoạt hơn trong các bước 20mV, làm cho nó hữu ích hơn nhiều cho việc sạc nhanh tối ưu. Samsung Galaxy Dòng S21 là một ví dụ về điện thoại sạc nhanh sử dụng USB PD PPS.
Sạc nhanh Qualcomm
Quick Charge của Qualcomm có thể không còn nổi bật trong lĩnh vực sạc điện thoại thông minh như cách đây vài năm, do sự phát triển của cả tiêu chuẩn độc quyền và USB PD. Nhưng hiện tại nó đã ở thế hệ thứ năm và vẫn hoạt động với sự hỗ trợ thường xuyên trong một loạt các smartphones.
Sạc nhanh mới nhất 5 tương thích ngược với tất cả các phiên bản Quick Charge trước đó và USB PD. Nó cũng tương thích với thông số kỹ thuật USB PD và có khả năng cung cấp công suất lên tới 100W cho các thiết bị đòi hỏi nhiều hơn. Đây là công suất lớn hơn nhiều so với các phiên bản trước, thường cung cấp công suất 18W và 27W cho các thiết bị tương thích.
| Sạc nhanh 1.0 | Điện áp: 5V | Dòng điện tối đa: 2A | Công suất tối đa: 10W |
| Sạc nhanh 2.0 | Điện áp: 5 / 9 / 12V | Dòng điện tối đa: 3A | Công suất tối đa: 18W |
| Sạc nhanh 3.0 | Điện áp: 3.6 – 20V (khoảng tăng 200mV | Dòng điện tối đa: 2.5 / 4.6A | Công suất tối đa: 18W |
| Sạc nhanh 4+ | Điện áp: 3.6 – Chế độ QC 20V (khoảng tăng 200mV) | Dòng điện tối đa: 2.5 / 4.6A Chế độ QC | Công suất tối đa: Chế độ QC 18W |
| Sạc nhanh 5 | Điện áp: 3.3 – 20V | Dòng điện tối đa: Chế độ 3A, 5A,> 5A | Công suất tối đa: 100W |
Với điện áp hoạt động gia tăng lên đến 20V, dòng điện 3A đến 5A, Sạc nhanh 5 rất giống với khả năng sạc nhanh của USB PD PPS. Qualcomm tăng cường tiêu chuẩn của mình với khả năng nhận dạng bộ sạc, cùng với các giao thức bảo vệ điện áp, dòng điện và nhiệt. Theo lời của Qualcomm, nó được thiết kế để an toàn hơn cả tiêu chuẩn USB PD.
Các tiêu chuẩn độc quyền phổ biến khác
Trong những năm qua, nhiều công ty khác đã phát triển các tiêu chuẩn sạc nhanh của riêng họ. Nhiều trong số này được tạo ra từ khi cổng USB-A phổ biến. Mặc dù một số đã trở nên lỗi thời ít nhiều với việc chuyển sang USB-C và sự gia tăng của USB PD. Tuy nhiên, một số vẫn tồn tại vì được hỗ trợ rộng rãi bởi các thiết bị cũ hoặc vì chúng nhanh hơn những gì được cung cấp với các tiêu chuẩn phổ quát hơn.
Ví dụ, Apple 2Giao thức .4A tăng cường các cổng USB-A tiêu chuẩn với 2.4A hiện tại, thay vì cơ bản 0Khả năng .5A. IPhone cũ hơn và một loạt các thiết bị cũ hơn, hãy tận dụng những khả năng này để sạc từ các cổng cũ hơn. Samsung Adaptive Fast Charge là một tiêu chuẩn kế thừa tương tự được thiết kế cho Samsung cũ hơn Galaxy smartphones và nó cũng được hỗ trợ trong các mô hình thế hệ mới hơn. Điều này cung cấp năng lượng lên đến 15W, làm cho nó chậm hơn đáng kể so với công nghệ sạc nhanh hiện đại hơn.
Các tiêu chuẩn sạc độc quyền rất nhanh vẫn được tìm thấy trong ngành công nghiệp điện thoại thông minh, đặc biệt là từ các nhà sản xuất Trung Quốc. Các ví dụ bao gồm Warp Charge của OnePlus, SuperCharge của Huawei, SuperVooc của Oppo và công nghệ sạc 120W của Xiaomi. Các công nghệ này trải dài từ 40W đến 120W, vượt xa các triển khai được thấy với tiêu chuẩn Quick Charge và USB Power Delivery.
Một tin tốt lành là các bộ sạc độc quyền của OnePlus và Xiaomi đang ngày càng hỗ trợ USB PD bên cạnh các giao thức của riêng họ. Điều này cho phép những viên gạch điện đơn này sạc nhanh smartphones, máy tính xách tay, v.v., đồng thời giảm nhu cầu sử dụng nhiều bộ điều hợp.
Giải thích về sạc nhanh không dây
Sạc không dây có các nguyên tắc và trở ngại tương tự như sạc nhanh có dây. Các thiết bị vẫn yêu cầu pin sạc nhanh và phương thức truyền thông tin từ thiết bị tới bộ sạc. Sau đó, có thêm sự phức tạp của việc truyền một lượng lớn năng lượng qua không khí một cách hiệu quả.
Qi (phát âm là chee) là tiêu chuẩn được áp dụng rộng rãi nhất trong lĩnh vực sạc không dây di động. Cũng giống như USB PD, tiêu chuẩn này đã trải qua nhiều lần sửa đổi, cải thiện khả năng cấp nguồn và các trường hợp sử dụng giao tiếp của tiêu chuẩn. Qi cũng thực hiện sạc không dây ngược, cho phép điện thoại sạc chậm các thiết bị không dây khác.
Phiên bản Qi 1.0, được phát hành vào năm 2010, chỉ cung cấp công suất 5W. Trong những năm qua, công suất đó đã mở rộng đến công suất 10W, 15W, 30W và thậm chí 65W cho các thiết bị lớn hơn. Tuy nhiên, trong không gian điện thoại thông minh, 15W có xu hướng là giới hạn trên, với nhiều thiết bị chọn 10W chậm hơn và 7Cấu hình .5W. Vì vậy, Qi vẫn chậm hơn so với sạc có dây.
Tuy nhiên, có một thị trường đang phát triển cho các tiêu chuẩn sạc không dây độc quyền nhanh hơn nhiều, đặc biệt là giữa các thương hiệu Trung Quốc. Oppo tự hào có SuperVooc không dây 65W, OnePlus có Warp Charge 50W và Huawei có công nghệ 40W. Sạc không dây 100W và hơn thế nữa cũng được chào hàng, nhưng chúng tôi vẫn chưa thấy công nghệ này xuất hiện trong các sản phẩm thương mại.
Chìa khóa để sạc không dây nhanh hơn là sử dụng nhiều cuộn dây hơn để truyền dòng điện qua không khí. Tuy nhiên, điều này có tác dụng phụ là tốn nhiều chi phí thực hiện hơn, chiếm nhiều dung lượng hơn và tăng nhiệt độ sạc. Mặc dù rõ ràng là có thể sạc nhanh không dây nhưng đây không phải là cách hiệu quả nhất để sạc nhanh smartphones và các tiện ích khác.
Tình trạng sạc nhanh vào năm 2021
So với chỉ một vài năm trước, thị trường điện thoại thông minh vào năm 2021 cuối cùng cũng đang tập hợp lại xung quanh một số tiêu chuẩn nhỏ cho sạc không dây và có dây nhanh chóng. Trong không gian có dây, USB PD đã trở thành tiêu chuẩn thực tế để sạc điện thoại thông minh trên cả hệ sinh thái Android và iOS.
USB PD cũng đang trở nên phổ biến trên thị trường máy tính xách tay. Cuối cùng chúng ta cũng thấy được thành quả của tiêu chuẩn sạc một lần được hứa hẹn nhiều cho tất cả các thiết bị của bạn. Mặc dù sự ra đời của USB PD PSS đã tạo thêm một lớp bối rối mới cho người tiêu dùng. Sạc không dây cũng ở trong một không gian tương tự, với các thương hiệu tập hợp xung quanh Qi như một tiêu chuẩn công nghiệp phổ biến.
Điều đó nói rằng, các tiêu chuẩn độc quyền vẫn có chỗ đứng trong trò chơi tính phí và đang đẩy tốc độ lên một tầm cao mới. Không dây 120W, chưa nói đến không dây, là điều không tưởng chỉ vài năm trước đây. Bất chấp sự phổ biến ngày càng tăng của chúng, USB PD và Qi chắc chắn không phải là công nghệ nhanh nhất trong doanh nghiệp.
