Các công nghệ sạc nhanh: So sánh sạc nhanh không dây và có dây
Source: Các công nghệ sạc nhanh: So sánh sạc nhanh không dây và có dây
Có rất nhiều chuẩn sạc nhanh trên thị trường, nhưng chúng đều có chung một công nghệ cốt lõi. Đây là cách hoạt động của công nghệ sạc nhanh.
Ngày nay, sạc nhanh là một tính năng cần phải có trên điện thoại. Nó giữ cho pin của chúng tôi luôn đầy trong suốt một ngày bận rộn và giúp chúng tôi sao lưu và chạy chỉ trong vài phút. Tuy nhiên, có một loạt các 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 giúp mọi người hiểu nó.
Nếu bạn đã bao giờ tự hỏi tại sao một cổng USB mất vài giờ để sạc điện thoại thông minh của bạn, thì đây là lý do tại sao. Nếu không có sạc nhanh, các cổng USB-A cũ hơn có thể rất chậm. Theo mặc định, cổng USB-C có thể nhanh hơn – nhanh hơn tới 15W – nhưng không có gì đảm bảo.
Điện thoại thông minh có khả năng sạc nhanh ngày nay dao động 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, sạc nhanh không chỉ dành cho sạc có dây. Sạc không dây cũng đang gia nhập thị trường.
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 chú ý theo dõi.
Hiểu biết cơ bản về Quy trình sạc pin
Trước khi đi sâu vào các tiêu chuẩn sạc nhanh, chúng ta hãy tìm hiểu một số điều cơ bản về việc 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, cần phải tuân thủ để sạc chúng một cách an toàn.
Sạc pin nhanh 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 chạy đến pin.
Màu vàng: Bắt đầu điện áp không đổi.
Màu đỏ: Sạc điện áp cao trong thời gian dài trong 15% gần đây nhất.
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. Vì vậy :
Công nghệ sạc nhanh có hiệu quả nhất khi pin của bạn đầy dưới 50%, nhưng có tác động giảm dần thời gian sạc khi pin đạt trên 80%.
Có một số kỹ thuật mà 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, 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 mấu cực dương và cực âm có thể làm giảm điện trở bên trong của pin và tăng cường độ 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 đưa trở lại bộ sạc thông minh để tối ưu hóa việc cung cấp năng lượng cho các thiết bị như điện thoại thông minh của bạn. Thỏa thuận nguồn điện này là nơi phát huy tác dụng của các tiêu chuẩn sạc nhanh được nêu dưới đây.
Tổng quan về công nghệ sạc nhanh
Bây giờ chúng ta đã biết sạc nhanh hoạt động như thế nào, hãy cùng xem xét các tiêu chuẩn khác nhau được tìm thấy trong điện thoại thông minh và các thiết bị 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. Tính đến năm 2020, USB PD đã trở thành tiêu chuẩn sạc được hỗ trợ phổ biến nhất trong ngành điện. điện thoại thông minh. Trong khi một số lượng lớn điện thoại vẫn có các tiêu chuẩn độc quyền nhanh hơn, hầu hết các điện thoại ngày nay đều hỗ trợ USB PD qua cổng USB-C của chúng.
Như với 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 công suất từ 0,5W đến 100W.
| Dải điện USB PD | Điện áp cố định | Phạm vi hiện tại | Thiết bị mẫu |
|---|---|---|---|
| 0,5 – 15W | 5V | 0,1 – 3,0A | Tai nghe, phụ kiện USB nhỏ |
| 15 – 27W | 9V | 1,67 – 3,0A | Điện thoại thông minh, máy ảnh, máy bay không người lái |
| 27 – 45W | 15V | 1,8 – 3,0A | Máy tính bảng, máy tính xách tay nhỏ – thường không có VGA rời |
| 45 – 100W | 20V | 2,25 – 3,0A 3.0 – 5.0A chỉ với cáp định mức |
Máy tính xách tay lớn, màn hình |
Điện thoại thông minh thường sử dụng khoảng 18-25W điện để sạc bằng USB PD. Tiêu chuẩn này cũng hỗ trợ nguồn điện hai chiều, cho phép điện thoại của bạn sạc các thiết bị ngoại vi khác. Điện thoại thông minh sử dụng USB PD bao gồm Apple iPhone 12 và Google Pixel 5.
Tiêu chuẩn USB PD mới nhất cũng bao gồm sửa đổi Nguồn điện có thể lập trình (USB PD PPS) tùy chọn. Điều này giúp kiểm soát điện áp linh hoạt hơn ở các bước 20mV, giúp sạc nhanh tối ưu hơn nhiều. Dòng Samsung Galaxy 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 hai tiêu chuẩn USB PD và USB độc quyền. Nhưng hiện tại nó đã ở thế hệ thứ năm và vẫn đang tiếp tục phát triển với sự hỗ trợ thường xuyên trên nhiều loại điện thoại thông minh.
Quick Charge 5 mới nhất tương thích ngược với tất cả các phiên bản trước của Quick Charge và USB PD. Nó cũng tương thích với thông số kỹ thuật USB PD và có khả năng cung cấp công suất lên đến 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.
| Vôn | Dòng điện tối đa | Công suất tối đa | |
|---|---|---|---|
| Sạc nhanh 1.0 | 5V | 2 A | 10W |
| Sạc nhanh 2.0 | 5/9 / 12V | 3A | 18W |
| Sạc nhanh 3.0 | 3,6 – 20V (với gia số 200mV | 2,5 / 4,6A | 18W |
| Sạc nhanh 4+ | Chế độ QC 3,6 – 20V (khoảng tăng 200mV) Chế độ USB-PD 5 / 9V |
Chế độ QC 2.5 / 4.6A Chế độ 3A USB-PD |
Chế độ QC Chế độ 18W USB-PD 27W |
| Sạc nhanh 5 | 3,3 – 20V | Chế độ 3A, 5A,> 5A | 100W |
Với điện áp hoạt động tăng dần lên đến 20V, dòng điện 3A đến 5A, Quick Charge 5 rất giống với khả năng sạc nhanh USB PD PPS. Qualcomm nâng cao tiêu chuẩn của mình với tính năng nhận dạng bộ sạc, cùng với các giao thức bảo vệ điện áp, dòng điện và nhiệt. Theo Qualcomm, nó được thiết kế để bảo mật hơn so với 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 có 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 chúng được hỗ trợ rộng rãi bởi các thiết bị cũ hơn hoặc vì chúng nhanh hơn những gì được cung cấp với các tiêu chuẩn phổ quát hơn.
Ví dụ: giao thức 2.4A của Apple tăng cường các cổng USB-A tiêu chuẩn với dòng điện 2.4A, thay vì các khả năng 0.5A cơ bản. 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 điện thoại thông minh Samsung Galaxy cũ hơn và nó cũng được hỗ trợ trong các mẫu thế hệ mới hơn. Điều này mang lại công suất lên đến 15W, làm cho nó chậm hơn đáng kể so với công nghệ sạc nhanh hiện đại hơn.
Các tiêu chuẩn khác ít phổ biến hơn và cũ hơn, chẳng hạn như Motorola Turbo Charge và Pump Express của MediaTek, đã bị giảm giá trị hoặc về cơ bản trở nên ít hơn so với tiêu chuẩn cho USB Power Delivery.
Tiêu chuẩn sạc rất nhanh độc quyền vẫn được tìm thấy trong ngành công nghiệp điện thoại thông minh, đặc biệt là từ các nhà sản xuất Trung Quốc. Ví dụ như Warp Charge của OnePlus, SuperCharge của Huawei, SuperVooc của Oppo và công nghệ sạc 120W của Xiaomi. Các công nghệ này nằm trong khoảng từ 40W đến 120W, vượt xa các triển khai được thấy với tiêu chuẩn Sạc nhanh và Phân phối điện qua USB.
Tin tốt là các bộ sạc độc quyền của OnePlus và Xiaomi đang ngày càng hỗ trợ USB PD bên cạnh các giao thức riêng của họ. Điều này cho phép các bộ nguồn này nhanh chóng sạc điện thoại thông minh, máy tính xách tay và hơn thế nữa, đồng thời giảm nhu cầu sử dụng nhiều bộ điều hợp.
Giải thích về tính năng sạc nhanh không dây
Sạc không dây có những nguyên tắc và trở ngại giống như sạc nhanh có dây. Các thiết bị vẫn yêu cầu pin sạc nhanh và phương thức truyền thông tin từ thiết bị sang 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 cung cấp điện 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 5W điện năng. Trong những năm qua, công suất đó đã mở rộng lên 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 cấu hình 10W và 7,5W chậm hơn. Vì vậy, Qi vẫn chậm hơn so với sạc có dây.
Apple cũng đã giới thiệu công nghệ sạc không dây độc quyền của riêng mình với MagSafe vào năm 2020. MagSafe cũng sạc ở mức 15W, khiến nó chậm hơn so với 20W điện có dây của iPhone 12 được cung cấp bởi USB Power Delivery.
Tuy nhiên, ngày càng có nhiều thị trường 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 trong không khí. Tuy nhiên, điều này có tác dụng phụ là tốn kém hơn để thực hiện, 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 điện thoại thông minh và các thiết bị khác.
Công nghệ sạc nhanh vào năm 2021
So với chỉ 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 về 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 dành cho tất cả các thiết bị của bạn. Mặc dù sự ra đời của USB PD PSS đã tạo ra 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 chung của ngành.
Điều đó nói lên rằng, các tiêu chuẩn độc quyền vẫn có chỗ đứng trong trò chơi trả 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. Mặc dù ngày càng phổ biến, USB PD và Qi chắc chắn không phải là những công nghệ nhanh nhất trong lĩnh vực kinh doanh.
Via: ihedieuhanh.com
from ihedieuhanh.com https://ift.tt/MqAbsiY
via Ihedieuhanh.com
Nhận xét
Đăng nhận xét