O que é carregamento rápido e como funciona?

A maioria dos principais lançamentos de telefones hoje em dia vem com velocidades de carregamento aprimoradas. Como funcionam os carregadores rápidos e como eles estão ficando ainda mais rápidos? Descubra aqui.

A ascensão do carregamento rápido

Quase todos os telefones carros-chefe recentes do mercado oferecem algum tipo de carregamento rápido. Os fabricantes costumam lançar números como “80% em 30 minutos” ou “uma carga completa em menos de uma hora” na comercialização de seus dispositivos mais recentes.

A adoção generalizada do carregamento rápido é uma resposta ao aumento do uso do telefone, com muitas pessoas tendo que recarregar seus telefones mais de uma vez por dia. Também é uma necessidade. Como os tamanhos dos telefones estão ficando maiores a cada ano, eles precisam de baterias maiores para acompanhar o consumo de energia adicional. Sem um carregamento rápido, teríamos que esperar horas até que nossos telefones carregassem.

No nível mais básico, o carregamento rápido é simplesmente aumentar o número de watts (W) que são fornecidos para a bateria de um telefone . Uma porta USB básica envia 2,5 W para o dispositivo conectado e carregadores mais rápidos aumentam essa quantidade. Dispositivos de geração atual normalmente têm blocos de energia de 15W direto da caixa. Alguns fabricantes têm carregadores de 50 W, 80 W e 100 W disponíveis.

Para o usuário final, é tão simples quanto usar um carregador rápido compatível para o telefone. No entanto, para os fabricantes, não é tão simples quanto usar uma fonte de alimentação de mais watt.

O processo de carregamento rápido

Antes de prosseguirmos, você deve observar uma fórmula simples. A potência, ou potência, é calculada como resultado da corrente (A ou amperes) multiplicada pela voltagem (V ou volts). A corrente é a quantidade de corrente elétrica transportada, enquanto a tensão é a força que impulsiona essa corrente para frente. Portanto, o carregamento de 3A / 5V fornecerá 15W de potência.

Uma coisa que você notará é que muitos fabricantes apregoam sua capacidade de fazer uma carga parcial rápida, como carregar 50-80% da bateria em meia hora. Isso ocorre devido à maneira como a bateria recarregável de íon de lítio dentro dos telefones recebe energia. Se você já monitorou a maneira como a bateria é carregada, notará que a velocidade de carregamento fica progressivamente mais lenta com o tempo.

O processo de carregamento pode ser dividido em três partes. Dê uma olhada no gráfico “Figura 1: Estágios de carga do íon-lítio” neste artigo da  Battery University para obter mais detalhes técnicos. Resumidamente, aqui está o que mostra:

• Estágio 1 – Corrente constante: a tensão aumenta em direção ao seu pico, enquanto a corrente permanece constante em um nível alto. Esta é a fase em que muita energia é rapidamente fornecida ao dispositivo.
• Estágio 2 – Saturação: É a fase em que a tensão atingiu seu pico e a corrente cai.
• Estágio 3 – Trickle / Topping: A bateria está totalmente carregada. Nesta fase, a energia irá chegar lentamente ou irá carregar periodicamente em uma pequena quantidade de “topping” conforme o telefone consome bateria.

A quantidade de energia e a duração de cada processo dependem do padrão de carregamento rápido. Um padrão é um processo de carregamento estabelecido que corresponde a um determinado dispositivo, carregador e saída de energia. Diferentes fabricantes desenvolvem vários padrões de carregamento que são capazes de diferentes saídas e tempos de carregamento.

Padrões de carregamento rápido

Aqui estão os vários padrões de carregamento rápido que foram implementados em telefones celulares:

• Fornecimento de energia USB: cada telefone celular possui um cabo de carregamento que usa USB – até mesmo os cabos Lightning para iPhones da Apple têm uma conexão USB na outra extremidade. USB 2.0, que tem sido uma especificação comum por duas décadas, tem uma potência máxima de 2,5W. Como há um requisito de portas USB para fornecer mais energia, o padrão USB-PD foi criado. O USB-PD tem uma saída máxima de 100 W e é usado para uma ampla variedade de dispositivos, incluindo a maioria dos telefones celulares de ponta. Todos os dispositivos USB 4 incluirão a tecnologia USB-PD , o que ajudará a padronizar isso.
• Qualcomm Quick Charge: Qualcomm é o chipset mais amplamente usado para os principais dispositivos Android e seus processadores mais recentes têm compatibilidade integrada com seu padrão proprietário Quick Charge. O mais recente Quick Charge 4+ possui uma potência máxima de 100W.
• Carregamento rápido adaptável da Samsung: esse padrão é usado pelos dispositivos Samsung, principalmente pela linha Galaxy. Este padrão tem uma potência máxima de saída de 18 W e altera automaticamente as velocidades de carregamento para preservar a longevidade da bateria.
• OnePlus Warp Charging:  OnePlus usa o padrão proprietário Warp Charging, que carrega seus dispositivos até 30W. Em vez de aumentar a tensão como a maioria dos outros padrões, ao contrário de outras opções nesta lista, o carregamento de 30W em velocidade total também está disponível.
• Carregamento Oppo Super VOOC: Oppo usa um padrão proprietário que carrega seus dispositivos até 50W.

A maioria das empresas que não tem sua própria tecnologia de carregamento usa USB-PD ou Qualcomm Quick Charge ou os adapta a seus dispositivos específicos. Empresas como Apple, LG, Samsung e Google usam esses padrões em seus telefones principais.

A maioria dessas soluções aumenta as velocidades de carregamento, aumentando a voltagem de seus adaptadores. O outlier são as soluções Oppo e OnePlus, que aumentam significativamente a corrente em vez da tensão. O carregamento rápido com esses dispositivos requer o uso de seus cabos proprietários .

O Futuro do Carregamento

A tecnologia de carregamento está cada vez melhor e melhor, à medida que os fabricantes continuam a aumentar as velocidades de carregamento. Nos próximos anos, mais empresas farão experiências com tecnologia de carregamento e novos padrões surgirão no setor. No entanto, é provável que a maioria desses padrões ainda use USB-PD como backbone.

Há também o surgimento do carregamento rápido sem fio . Transmitir grandes quantidades de energia sem fio pode se tornar perigoso sem o gerenciamento térmico adequado. O carregamento sem fio ainda é significativamente mais lento do que com fio porque as empresas de tecnologia ainda estão descobrindo como controlar o calor. É por isso que empresas como a OnePlus lançaram cargas sem fio de 30W com grandes ventiladores para fornecer fluxo de ar suficiente.