การชาร์จอย่างรวดเร็วคืออะไรและทำงานอย่างไร?

โทรศัพท์รุ่นใหญ่ส่วนใหญ่ในปัจจุบันมาพร้อมกับความเร็วในการชาร์จที่ดีขึ้น เครื่องชาร์จแบบเร็วทำงานอย่างไรและจะเร็วขึ้นได้อย่างไร ค้นหาได้ที่นี่

การเพิ่มขึ้นของการชาร์จอย่างรวดเร็ว

โทรศัพท์เรือธงรุ่นล่าสุดเกือบทุกรุ่นในตลาดมีการชาร์จเร็วบางประเภท ผู้ผลิตมักจะทุ่มตัวเลขเช่น“ 80% ใน 30 นาที” หรือ“ ชาร์จเต็มภายในหนึ่งชั่วโมง” ในการทำตลาดอุปกรณ์รุ่นล่าสุด

การใช้การชาร์จแบบเร็วอย่างแพร่หลายเป็นการตอบสนองต่อการใช้งานโทรศัพท์ที่เพิ่มขึ้นโดยหลายคนต้องชาร์จโทรศัพท์มากกว่าหนึ่งครั้งต่อวัน ก็จำเป็นเช่นกัน เนื่องจากขนาดโทรศัพท์มีขนาดใหญ่ขึ้นในแต่ละปีจึงต้องใช้แบตเตอรี่ที่ใหญ่ขึ้นเพื่อรองรับการใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้น หากไม่มีการชาร์จอย่างรวดเร็วเราต้องรอเป็นชั่วโมงกว่าโทรศัพท์ของเราจะเติมเงิน

ในระดับพื้นฐานที่สุดการชาร์จอย่างรวดเร็วเป็นเพียงการเพิ่มจำนวนวัตต์ (W) ที่ส่งไปยังแบตเตอรี่ของโทรศัพท์ พอร์ต USB พื้นฐานจะส่ง 2.5W ไปยังอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อและอุปกรณ์ชาร์จที่เร็วกว่าจะเพิ่มจำนวนนี้ โดยทั่วไปแล้วอุปกรณ์รุ่นปัจจุบันจะมีอิฐกำลัง 15W ทันทีที่แกะออกจากกล่อง ผู้ผลิตบางรายมีที่ชาร์จ 50W, 80W และ 100W

สำหรับผู้ใช้ปลายทางทำได้ง่ายเพียงแค่ใช้เครื่องชาร์จเร็วที่เข้ากันได้กับโทรศัพท์ของตน อย่างไรก็ตามสำหรับผู้ผลิตไม่ตรงไปตรงมาเหมือนกับการใช้อิฐกำลังวัตต์สูงกว่า

ที่เกี่ยวข้อง: ไม่ต้องกังวลกับแบตเตอรี่ของสมาร์ทโฟนของคุณเพียงแค่ใช้มัน

กระบวนการชาร์จอย่างรวดเร็ว

ก่อนที่เราจะไปต่อคุณควรจดสูตรง่ายๆไว้ก่อน วัตต์หรือกำลังไฟฟ้าคำนวณจากกระแส (A หรือแอมแปร์) คูณด้วยแรงดันไฟฟ้า (V หรือโวลต์) กระแสคือปริมาณของกระแสไฟฟ้าที่ขนส่งในขณะที่แรงดันไฟฟ้าเป็นแรงที่ขับเคลื่อนกระแสนี้ไปข้างหน้า ดังนั้นการชาร์จ 3A / 5V จะให้พลังงาน 15W

สิ่งหนึ่งที่คุณจะสังเกตเห็นก็คือผู้ผลิตหลายรายเชื่อมั่นในความสามารถในการชาร์จบางส่วนอย่างรวดเร็วเช่นสามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้ 50-80% ภายในครึ่งชั่วโมง นี่เป็นเพราะวิธีที่แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบชาร์จได้ภายในโทรศัพท์ได้รับพลังงาน หากคุณเคยตรวจสอบวิธีการเติมแบตเตอรี่คุณจะสังเกตได้ว่าความเร็วในการชาร์จจะช้าลงเรื่อย ๆ เมื่อเวลาผ่านไป

กระบวนการชาร์จสามารถแบ่งออกเป็นสามส่วน ดู "รูปที่ 1: แผนภูมิขั้นตอนการชาร์จของลิเธียมไอออน" ในบทความนี้โดย Battery University สำหรับรายละเอียดทางเทคนิคเพิ่มเติม สั้น ๆ นี่คือสิ่งที่แสดง:

• ขั้นตอนที่ 1 - กระแสคงที่: แรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นจนถึงจุดสูงสุดในขณะที่กระแสคงที่ที่ระดับสูง นี่คือเฟสที่มีการส่งพลังงานจำนวนมากไปยังอุปกรณ์อย่างรวดเร็ว
• ขั้นตอนที่ 2 - ความอิ่มตัว: นี่คือเฟสที่แรงดันไฟฟ้าถึงจุดสูงสุดและกระแสไฟฟ้าลดลง
• ขั้นตอนที่ 3 - Trickle / Topping: แบตเตอรี่ชาร์จเต็มแล้ว ในขั้นตอนนี้พลังงานจะค่อยๆไหลเข้ามาหรือจะชาร์จในปริมาณที่ต่ำเป็นระยะเนื่องจากโทรศัพท์ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่

ปริมาณพลังงานและความยาวของแต่ละกระบวนการขึ้นอยู่กับมาตรฐานการชาร์จเร็ว มาตรฐานคือกระบวนการชาร์จที่กำหนดขึ้นซึ่งสอดคล้องกับอุปกรณ์เครื่องชาร์จและเอาต์พุตกำลังไฟโดยเฉพาะ ผู้ผลิตหลายรายต่างพัฒนามาตรฐานการชาร์จที่หลากหลายซึ่งมีความสามารถของเอาต์พุตและเวลาในการชาร์จที่แตกต่างกัน

มาตรฐานการชาร์จเร็ว

มาตรฐานการชาร์จเร็วต่างๆที่นำมาใช้ในโทรศัพท์มือถือมีดังนี้

• USB Power Delivery: โทรศัพท์มือถือทุกเครื่องมีสายชาร์จที่ใช้ USB แม้แต่สาย Lightning สำหรับ iPhone ของ Apple ก็มีการเชื่อมต่อ USB ที่ปลายอีกด้านหนึ่ง USB 2.0 ซึ่งเป็นข้อกำหนดทั่วไปมานานสองทศวรรษมีกำลังขับสูงสุด 2.5W เนื่องจากมีข้อกำหนดสำหรับพอร์ต USB เพื่อให้จ่ายพลังงานได้มากขึ้นมาตรฐาน USB-PD จึงถูกสร้างขึ้น USB-PD มีเอาต์พุตสูงสุด 100W และใช้สำหรับอุปกรณ์หลากหลายประเภทรวมถึงโทรศัพท์มือถือรุ่นเรือธงส่วนใหญ่ อุปกรณ์ USB 4 ทั้งหมดจะมีเทคโนโลยี USB-PD ซึ่งหวังว่าจะช่วยสร้างมาตรฐานได้
• Qualcomm Quick Charge:  Qualcomm เป็นชิปเซ็ตที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับอุปกรณ์ Android ระดับเรือธงและโปรเซสเซอร์ล่าสุดของพวกเขามีความเข้ากันได้ในตัวกับมาตรฐาน Quick Charge ที่เป็นกรรมสิทธิ์ Quick Charge 4+ ใหม่ล่าสุดมีกำลังขับสูงสุด 100W
• Samsung Adaptive Fast Charging: อุปกรณ์ Samsung ใช้มาตรฐานนี้โดยเฉพาะสาย Galaxy มาตรฐานนี้มีกำลังขับสูงสุด 18W และจะเปลี่ยนความเร็วในการชาร์จโดยอัตโนมัติเพื่อรักษาอายุการใช้งานของแบตเตอรี่
• OnePlus Warp Charging:  OnePlus ใช้มาตรฐาน Warp Charging ที่เป็นกรรมสิทธิ์ซึ่งชาร์จอุปกรณ์ได้ถึง 30W แทนที่จะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเหมือนมาตรฐานอื่น ๆ ซึ่งแตกต่างจากตัวเลือกอื่น ๆ ในรายการนี้ยังมีการชาร์จแบบเต็มความเร็ว 30W
• Oppo Super VOOC Charging: Oppo ใช้มาตรฐานที่เป็นกรรมสิทธิ์ซึ่งชาร์จอุปกรณ์ได้สูงสุด 50W

บริษัท ส่วนใหญ่ที่ไม่มีเทคโนโลยีการชาร์จของตนเองจะใช้ USB-PD หรือ Qualcomm Quick Charge หรือปรับให้เข้ากับอุปกรณ์เฉพาะของตน บริษัท ต่างๆเช่น Apple, LG, Samsung และ Google ใช้มาตรฐานเหล่านี้สำหรับโทรศัพท์เรือธงของตน

โซลูชันเหล่านี้ส่วนใหญ่จะเพิ่มความเร็วในการชาร์จโดยการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าของอะแดปเตอร์ ค่าผิดปกติคือโซลูชันของ Oppo และ OnePlus ซึ่งเพิ่มกระแสมากกว่าแรงดันไฟฟ้าอย่างมีนัยสำคัญ การชาร์จอย่างรวดเร็วด้วยอุปกรณ์เหล่านี้จำเป็นต้องใช้สายเคเบิลที่เป็นกรรมสิทธิ์ของตน

ที่เกี่ยวข้อง: USB4: อะไรที่แตกต่างและทำไมจึงสำคัญ

อนาคตของการชาร์จ

เทคโนโลยีการชาร์จกำลังดีขึ้นเรื่อย ๆ เนื่องจากผู้ผลิตยังคงเพิ่มความเร็วในการชาร์จ ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า บริษัท ต่างๆจะทดลองใช้เทคโนโลยีการชาร์จมากขึ้นและมาตรฐานใหม่จะปรากฏในอุตสาหกรรมนี้ อย่างไรก็ตามมีแนวโน้มว่ามาตรฐานเหล่านี้ส่วนใหญ่จะยังคงใช้ USB-PD เป็นกระดูกสันหลัง

นอกจากนี้ยังมีการเกิดขึ้นของการชาร์จเร็วแบบไร้สาย การส่งพลังงานจำนวนมากแบบไร้สายอาจเป็นอันตรายได้หากไม่มีการจัดการความร้อนที่เหมาะสม การชาร์จแบบไร้สายยังช้ากว่าแบบมีสายเนื่องจาก บริษัท เทคโนโลยียังคงหาวิธีจัดการความร้อนอยู่ นั่นเป็นเหตุผลที่ บริษัท ต่างๆเช่น OnePlus ปล่อยค่าบริการไร้สาย 30W ที่มีพัดลมขนาดใหญ่เพื่อให้มีการไหลเวียนของอากาศที่เพียงพอ

ที่เกี่ยวข้อง: การชาร์จแบบไร้สายทำงานอย่างไร?