شحن الكابل يؤثر على كفاءة الشحن السريع ?

مقياس الكابل

يُعد المقياس تمثيلًا مباشرًا لجودة الكابل. سيوفر الكابل ذو مقياس AWG الأقل (سلك أكثر سمكًا) مقاومة أقل للكهرباء المتدفقة ولن يسخن كثيرًاالمصطلح الشائع الذي يستخدمه معظم المصنعين لتمثيل سمك الكابل هو AWG (مقياس الأسلاك الأمريكي). وفيما يلي المقاييس وتأثيراتها:

AWG أعلى: سيكون السلك ذو مقياس AWG الأعلى أرق، ويوفر مقاومة أكبر، ولكن قد يكون أيضًا أكثر مرونة.

AWG أقل: إن السلك ذو الموصل الأكثر سمكًا سيوصل الكهرباء بشكل أفضل، وينتج حرارة أقل، ويؤدي أداءً أفضل. العيب الوحيد هو مرونته، مما يقلل من سهولة استخدامه.

طول الكابل

توصي Intel وUSB-IF، المنظمتان التقنيتان المسؤولتان عن إدارة معايير USB وThunderbolt، عمومًا بطول كبل يبلغ مترًا واحدًا. وذلك لتقليل المقاومة عبر الكبل. ستؤدي زيادة طول الكبل إلى حدوث مشكلات في توصيل الطاقة وتبديد الحرارة والفعالية من حيث التكلفة وإدارة الكبلات.

معايير USB وتوافق الشحن السريع

الآن بعد أن علمنا أن كابلات USB يمكن أن تؤثر على أداء الشحن، هناك بعض المعايير التي يجب أن تتبعها كابلات USB والشواحن لضمان الاستقرار.

معيار USB

USB-IF هي منظمة بحثية غير ربحية أسستها مجموعة من الشركات. وهي تدير جميع المعايير المرتبطة بـ USB. وهي تقدم شهادات للكابلات وأجهزة الشحن. ومن أهم معايير USB وأحدثها:

معيار	قوة (الأعلى)	الجهد االكهربى	حاضِر	الحد الأقصى لطول الكابل (سلبي)
يو إس بي 3.2 الجيل 2x2	7.5 واط	5 فولت	1.5 أمبير	1م
USB4 (الإصدار 2)	100 واط	20 فولت	5أ	0.8م
يو إس بي بي دي 2.0	100 واط	20 فولت	5أ	2م
يو إس بي بي دي 3.1	240 واط	50 فولت	5أ	2م

كما ترى، هناك إصداران، USB PD وUSB 4، وهما معياران مخصصان لتوصيل الطاقة. وهما يعطيان الأولوية لتوصيل الطاقة، وأي كابل يدعم هذا المعيار سيكون لديه قدرة فائقة على توصيل الطاقة. ويمكن لـ USB 4 وUSB 3.1 Gen 2x2 المتبقيين توفير الطاقة ولكنهما يستهدفان في المقام الأول تقنية نقل البيانات.

ثندربولت القياسي

تمتلك شركة Intel واجهة Thunderbolt. وهي تستخدم موصل USB-C مشابهًا وتوفر طاقة فائقة مع تقنية نقل البيانات. يمكن لأحدث معيار Thunderbolt 4 توفير 100 وات. ومع ذلك، يتمتع USB PD 3.1 بأعلى قدرة على توصيل الطاقة وهو مثالي لأجهزة الكمبيوتر المحمولة وتشغيل الشاشات.

شرح تقنية الشحن السريع

كيف يعمل الشحن السريع

بشكل عام، تعمل الشواحن ذات الطاقة الأعلى على شحن الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية أو أي جهاز إلكتروني آخر بشكل أسرع. ومع ذلك، هناك بعض العيوب في الشحن السريع. فقد يؤدي ذلك إلى تقليل عمر البطارية بسبب مشكلات التسخين. لذا، لإيجاد التوازن الصحيح، يستخدم المصنعون تقنيات مختلفة:

الشحن حسب المرحلة

• الشحن السريع: يوفر الشاحن طاقة عالية، مثل 240 وات أو 100 وات، في هذه المرحلة الأولية عندما تكون البطارية منخفضة الطاقة. ويشحنها بسرعة حتى 80-90%، حسب إعدادات الشركة المصنعة.
• الشحن البطيء أو المتقطع: يتحول الشاحن إلى وضع الشحن المتقطع البطيء لملء الشاحن حتى 100% ببطء. وعادة ما تكون هذه المرحلة أبطأ وتنتج حرارة أقل.

تبديد الحرارة

من الضروري التأكد من قدرة البطاريات على تبديد الحرارة بشكل فعال. فعندما تتدفق كميات كبيرة من التيار إلى البطارية، تبدأ في التسخين، مما قد يؤدي إلى تلف البطارية. يستخدم المصنعون الآن أنظمة البطاريات المزدوجة، وغرف التبريد السائل، ومبددات الحرارة، والأغلفة المعدنية لضمان قدرة الجهاز على إزالة الحرارة بشكل فعال.

دور الشواحن

لنأخذ على سبيل المثال أحدث جيل من الشواحن. الشاحن بقوة 20 وات أعلى من الشاحن بقوة 5 وات في علبة iPhone. سيشحن الشاحن بقوة 20 وات هاتفك إلى 60% في 30 دقيقة، مقارنة بـ 20% في 30 دقيقة مع الشاحن الأصلي. هذه الإحصائيات خاصة بسلسلة هواتف iPhone 14 الذكية.

ومع ذلك، هناك مسألة ارتفاع درجة الحرارة أو تلف البطارية. وكما أوضحنا سابقًا، تشحن هذه الشواحن السريعة في مراحل مختلفة، مما يسمح للبطارية بالتبريد. ويمكن لشاحن الطاقة 20 وات نفسه استخدام تكوينات 5 فولت/3 أمبير، و9 فولت/2.22 أمبير، و12 فولت/1.67 أمبير لتزويد الهواتف الذكية بالكهرباء بناءً على المتطلبات.

التفاعل بين كابلات الشحن والشواحن

تبدأ عملية الشحن عندما يتصل الشاحن بالجهاز الذي يتلقى الشحن. ومع ذلك، فإن التفاصيل المحددة معقدة. فيما يلي شرح للتفاعل:

• كابل الشحن: بمجرد أن يبدأ الشاحن في تدفق التيار عبر الكابل، تبدأ مقاومة الكابل في العمل. سيوفر الكابل ذو الجودة المنخفضة أو دون المستوى مقاومة أعلى، مما يتسبب في ارتفاع درجة حرارة الشاحن وموصلات الكابل.

• شريحة E-Mark: تستخدم الكابلات المتقدمة والأصلية والمعتمدة من Intel وUSB-IF مجموعة شرائح. تتواصل هذه المجموعة وتتفاوض مع الشاحن والجهاز. وتحدد الجهد ومستوى الطاقة الأمثل، مما يوفر تحكمًا أفضل في الشحن والتبديل بين مراحل الشحن.

• كشف الجهد الطرفي: تستخدم الشواحن أيضًا الفولتية الطرفية للكشف عن شحن البطارية. تعتمد الشواحن القديمة التي لا يمكنها التواصل مع شريحة E-Mark فقط على الفولتية الطرفية. يعتبر الشاحن البطارية مشحونة بالكامل عندما تصل الفولتية إلى القيمة المثلى. ومع ذلك، لا يمكن للبطارية المتدهورة أبدًا الوصول إلى الفولتية المثلى بسبب ترسب الملح، مما يسبب مشاكل ارتفاع درجة الحرارة للبطاريات القديمة قليلاً.

كيف تؤثر كابلات الشحن على سرعة الشحن

حالة دراسية: استخدام كابل بقوة 60 وات مع شاحن بقوة 100 وات

الفكرة الأساسية هي معرفة ما سيحدث إذا قمنا بتوصيل كابل دعم منخفض الطاقة بشاحن عالي الطاقة. هل سيؤثر ذلك على كفاءة الشحن؟ دعنا نرى:

تتواصل الشواحن الحديثة مع الجهاز لتحديد قوة التيار الكهربائي وعوامل أخرى.لا يوجد للشاحن واجهة مع الكابل ما لم يكن به شريحة E-Marker. في حالتنا، سيرسل الشاحن بقوة 100 وات الطاقة عبر كابل بقوة 60 وات ويقلل من طاقة خرجه عن طريق التكيف مع المقاومة في السلك. على الرغم من أن الجهاز يتطلب 100 وات للشحن السريع، فإن الشاحن سيحافظ على قوة التيار الكهربائي منخفضة لتجنب مخاطر الكهرباء مثل ارتفاع درجة حرارة السلك أو احتراقه. ماذا سيحدث في النهاية؟ سيشحن الجهاز ببطء لأن الكابل دون المستوى أو منخفض الطاقة يشكل عنق زجاجة.

الحكم: اشترِ كابلًا يمكنه التعامل مع مصدر طاقة بقوة 100 وات من الشاحن. يجب أن يكون الكابل بنفس قوة الشاحن أو أعلى من أجل إمكانية الشحن السريع. وإلا، سيستغرق شحن جهازك وقتًا طويلاً.

تأثير المقاومة على تدفق التيار

شحنة واحدة موصل USB-C يحتوي هذا الكابل على 24 سنًا، 22 منها متصلة بالأسلاك داخل كابل واحد. يؤثر مقياس هذه الأسلاك بشكل مباشر على قدرتها على تدفق التيار. وكما ناقشنا سابقًا، فإن المقياس الأعلى أفضل، ولكن هناك مقايضة بين المرونة والمقاومة.

انخفاض الجهد والاعتبارات ذات الصلة

يحدد مطورو USB وThunderbolt طول كابل محدد كما هو مذكور في قسم معايير USB. تتطلب سرعات نقل البيانات العالية للغاية استخدام كابلات قصيرة للغاية لتقليل انخفاض الجهد، وزيادة الحجم من شأنه أن يزيد من انخفاض الجهد، مما يؤدي إلى انخفاض الطاقة. الطاقة هي ببساطة نتاج الجهد والأمبير.

مشاكل تبديد الحرارة

في القسم السابق، ركزنا على مشكلات تبديد الحرارة في البطاريات. ومع ذلك، تتأثر الكابلات أيضًا بتبديد الحرارة. يمكن أن يسخن الكابل دون المستوى المطلوب ويفقد مرونته في النهاية أو قد يؤدي حتى إلى تلف الغلاف، مما يعرض الأسلاك الموجودة بالداخل. يمكن أن يؤدي المزيد من التلف إلى صدمة كهربائية. من الضروري أن يكون لديك سلك وموصل منخفض المقاومة للحد الأدنى من التسخين.

تحديد كابلات الشحن الفعالة

خصائص كابل الشحن السريع الجيد

الآن بعد أن أصبح لدينا معرفة بالآليات المشاركة في تشغيل الكابل، يمكننا تحديد الخصائص الأساسية لكابل الشحن السريع الممتاز.

• طول: يجب أن يكون طول الكابل عالي الجودة بتصميم سلبي 2 متر كحد أقصى. أي زيادة في الطول فوق 2 متر تعتبر تقنيًا أعلى من أي مواصفات لواجهة USB أو Thunderbolt. يجب أن يكون الكابل الذي يقل طوله عن 2 متر مناسبًا من حيث الجهد ونقل الطاقة.

• السكن/الغلاف: يمكن أن يؤدي نقل الطاقة العالية إلى تسخين الموصل، مما يرفع درجة حرارة الغلاف. إذا كان الغلاف يتكون من مواد مثل سبائك الزنك أو الألومنيوم، فسوف يبدد الحرارة بكفاءة في الغلاف الجوي. يمكن أن يطيل عمر الكابل ويجعله مريحًا للمس.

• غمد مضفر: يمكن أن تكون الأغلفة مصنوعة من مادة البولي فينيل كلوريد أو مضفرة. تحظى الكابلات المضفرة المصنوعة من النايلون بشعبية كبيرة بسبب خصائص نقل الحرارة الممتازة والمتانة.

• الشريحة المعتمدة: شريحة E-Marker الموجودة داخل كابل الشحن هي مؤشر جيد. ستضمن نقلًا مستقرًا وقويًا للكهرباء. تعد شرائح Cypress المعتمدة من Intel أو USB-IF هي الأكثر شيوعًا في كابلات الشحن الجيدة.

• ضمان: نادرًا ما يوفر كابل الشحن غير المطابق للمواصفات ضمانًا. ومع ذلك، يوفر كابل الشحن المناسب ضمانًا دائمًا، مما يشير إلى ثقة الشركة المصنعة في المنتج.

الشهادات والعلامة التجارية

تذكر العلامات التجارية الجيدة الشهادات ومعرفاتها على صفحة المنتج أو العبوة. ابحث عن الشهادات التالية عند البحث عن كابل.

يو إس بي-إذا: إذا قامت منظمة USB-IF بإصدار شهادة اعتماد للكابل، فسوف يذكر المصنع رقم اعتماد USB-IF في المواصفات. ويمكن البحث عن رقم الاعتماد في قاعدة بيانات موقع USB-IF الرسمي.

UL: تتأكد مختبرات Underwriters من أن الأسلاك ليست معيبة وليست عرضة للتلف أو الصدمات الكهربائية أو الحرائق.

مفي: تضمن شهادة Apple أن الكابل متوافق مع معايير MFi (مصمم خصيصًا لأجهزة iPhone/iPad/iPod).

آراء المستخدمين والموثوقية

هناك طريقة رائعة أخرى تتمثل في التحقق من مراجعات الكابل للتأكد من موثوقيته. بشكل عام، سيذكر الأشخاص تجربتهم مع المنتج المحدد أثناء مراجعته. تأكد من أن الكابل الذي تستهدف شراءه له مراجعات جيدة للمنتج الذي ستشحنه به.

ينشر بعض الأشخاص تقييمات بعد الاستخدام الدقيق للمنتج، مما يدل على موثوقيته. لذا، فإن مراجعة قسم التقييمات من مواقع التجارة الإلكترونية المختلفة هو الحل المثالي دائمًا. إذا لم تكن هناك تقييمات للمنتج المحدد، فراجع تقييمات المنتجات الأخرى من العلامة التجارية.

كابلات الشحن السريع الفعالة الموصى بها

كابل USB 4 من CABLETIME من النوع C بقوة 240 واط وسرعة شحن 40 جيجابت في الثانية وتقنية 8K PD 3.1

هل يعتبر حمل كابلات الطاقة والبيانات المنفصلة أمرًا مزعجًا بالنسبة لك؟ كابل تايم كابل USB 4 Type C بقوة 240 واط للشحن بسرعة 40 جيجابت في الثانية وتقنية 8K PD 3.1 يعد هذا الكابل حلاً متكاملاً لنقل البيانات وسرعة شحن مذهلة. يمكن للمستخدمين توصيل وحدات معالجة الرسوميات الخارجية والموزعات ومحركات الأقراص الخارجية والشاشات أو استخدامها ببساطة للشحن. يتميز الكابل بأفضل معيار USB 4 يمكن أن يقدمه. فيما يلي بعض ميزاته الرئيسية:

• توصيل طاقة قوي PD 3.1 (240 واط)
• شريحة Cypress 2103 المعتمدة من Intel لإدارة الطاقة
• سرعة نقل البيانات 40 جيجابت في الثانية
• عمر افتراضي يصل إلى 10000+ انحناءة
• غلاف موصل من سبائك الزنك وغلاف مضفر

كابل USB C إلى USB C بزاوية قائمة 90 درجة من CABLETIME، 20 جيجابت في الثانية، 100 وات، 4K

كابل آخر ممتاز لنقل الفيديو والبيانات والطاقة بين الأجهزة هو كابل USB C إلى USB C بزاوية قائمة 90 درجة من CABLETIME، 20 جيجابت في الثانية، 100 وات، 4K. ومن الجدير بالذكر أنه مزود بموصل USB-C فريد من نوعه ينحني بزاوية 90 درجة، وهو مثالي لتطبيقات الألعاب على الهواتف الذكية. وفيما يلي أهم ميزاته:

• يدعم وضع عرض DP Alt للهواتف الذكية
• قدرة الشحن من النوع 100 وات
• شريحة E-marker للحماية من التيار الزائد والشحن الزائد
• دعم دقة 4K بمعدل 60 هرتز
• حماية قلب النحاس المطلي بطبقة من 32/22AWG

اختبار كفاءة كابل الشحن الخاص بك

طرق بسيطة لاختبار أداء الكابلات في المنزل

يعد اختبار الكابل في المنزل أمرًا سهلاً إلى حد ما. كل ما ستحتاج إليه هو شاحن عالي الجودة وكابل عالي الجودة. اتبع هذه الطريقة خطوة بخطوة:

1. أولاً، تأكد من تفريغ جهازك بنفس النسبة المئوية، ويفضل أن تكون حوالي 10% -15%.
2. الآن قم بتوصيل الكابل عالي الجودة ولاحظ الوقت المستغرق للوصول إلى 90%.
3. استخدم جهازك وقم بتفريغ الشحنة إلى 10% -15% مرة أخرى.
4. الآن قم بتوصيل كابل الاختبار ولاحظ الوقت الذي يستغرقه حتى يصل إلى 90%.
5. إذا كان كابل الاختبار يستهلك وقتًا أطول للشحن، فهذا يعني أنه غير مقدر بالشكل الكافي.
6. إذا شعرت أن الموصل ساخن، فمن المحتمل أن يكون أيضًا دون المستوى المطلوب.
7. ومع ذلك، إذا نجح في اجتياز اختبار وقت الشحن، فابحث عن إشارة مادية لكابل دون المستوى المطلوب.
8. إن الغلاف البلاستيكي منخفض الجودة، والكسور في غلاف PVC، والموصلات الفضفاضة كلها مؤشرات على أن الكابل منخفض الجودة.

تحسين كفاءة شحن جهازك

أفضل الممارسات للحفاظ على سلامة الكابلات

قد يتطلب الحفاظ على أداء الكابل الخاص بك بعض التدابير. إذا كنت تمتلك كابل طاقة باهظ الثمن وترغب في الاحتفاظ به لفترة طويلة، فإليك بعض أفضل الطرق للحفاظ على سلامة الكابل في أفضل حالاتها:

• قم بلف الكابل بعناية في حلقة أكبر عند تخزينه.
• لا تسحب الكابل لتجنب إتلاف الأسلاك الداخلية والموصل.
• قم بتنظيف موصلاتك بانتظام، ولا تتخلص من الواقيات البلاستيكية الموجودة في عبوات الكابلات. استخدمها عند تخزين الكابل.
• تجنب الظروف الجوية القاسية التي يتجاوز تصميم الكابل قدرتها. احفظه بعيدًا عن اللهب والسخانات.
• قد يكون دخول كمية قليلة من الماء إلى الموصل أمرًا خطيرًا. احرص على إبقاء الكابلات جافة في حالة ملامستها للسائل.

متى يجب استبدال كابل الشحن الخاص بك

مع مرور الوقت، يميل الكابل إلى التصلب إذا تم تشغيله فوق قدرته الكهربائية. إذا كان وقت الشحن يزداد ويمكنك رؤية تدهور واضح في غلاف الكابل، فقد حان الوقت لاستبدال كابل الشحن. الاستمرار في استخدام كابل تالف يمكن أن يؤثر بشكل مباشر على الشاحن الخاص بك أو يؤدي إلى صدمة كهربائية أو مخاطر أخرى تتعلق بالسلامة.

الاتجاهات المستقبلية في تكنولوجيا الشحن

يستبعد الاتحاد الأوروبي إصدار لائحة جديدة لفرض استخدام منفذ USB-C القياسي لجميع الأجهزة الإلكترونية. وسوف نشهد نهجًا أكثر توحيدًا لكابلات الشحن. يوفر منفذ USB 4 بالفعل طاقة 240 وات من خلال واجهته، وهو ما يكفي لتشغيل شاشة، وكمبيوتر محمول، وجهاز كمبيوتر شخصي موفر للطاقة، والعديد من الأجهزة الأخرى.

إن السباق نحو تدفق المزيد من الطاقة عبر USB-C سوف يصل في النهاية إلى حد معين. وسوف تعمل الأجهزة على تحسين الكفاءة ومن ثم زيادة قدرة الكابلات على تدفق الطاقة.

خاتمة

يعد اختيار كابل شحن مناسب أمرًا حيويًا لكفاءة الشحن السريع. يمكن أن يوفر الاستقرار والأمان وطول العمر. الاستثمار في كابل شحن قوي كابل USB-C يعد هذا الخيار الأمثل، فهو متوافق مع الإصدارات السابقة ويتميز بشريحة E-Marker. يتزايد استخدام موصلات USB من النوع C القياسية، ومع قدرة USB 4V2.0 240W، فإن إمكانيات استخدامه لا حصر لها.

باختصار، اشترِ دائمًا الكابلات ذات العلامات التجارية والأصلية. فهي ذات تكلفة رأسمالية أعلى ولكنها تدوم لفترة أطول وتتمتع بضمان. لذا، فإن أهم ما يمكن تعلمه من هذا الدليل هو:

• اختر علامة تجارية راسخة أو أصلية بعد قراءة المراجعات.
• التحقق من الشهادات والشعارات الموجودة على العبوة
• قم بفحص الكابل بصريًا لمعرفة ما إذا كان جودة تصنيعه منخفضة
• استثمر في كابل شحن USB 4 أو Thunderbolt 4. فهو متوافق مع مجموعة واسعة من الأجهزة.
• يعد الكابل ذو مقياس AWG الأقل دائمًا خيارًا جيدًا لإطالة العمر
• قم بشراء شاحن يحتوي على مجموعة واسعة من مجموعات الجهد والأمبير
• ابحث عن الأغلفة المعدنية والأغلفة المضفرة على كابل شحن USB
• حافظ على كابل شحن USB الخاص بك وقم بتخزينه بعناية

الناس يسألون أيضا

هل الشحن السريع بالكابل يقلل من عمر البطارية؟

لا يمكن لكابل الشحن السريع أن يقلل من عمر البطارية، على الرغم من أن قدرات الشاحن يمكن أن تساهم في هذا التخفيض. ومع ذلك، يمكن لكابل الشحن السريع أن يحمي عمر بطارية جهازك. ستحافظ شريحة E-Mark الموجودة على كابل الشحن المتقدم على تدفق التيار بقيمة مدعومة محدودة لتجنب التسخين أو التيار الزائد أو نقص الكهرباء.

ما هو الجانب السلبي للشواحن السريعة؟

الجانب السلبي للشواحن السريعة هو تدفق الطاقة العالي، مما قد يؤدي إلى تدهور البطارية. عادةً، تتحلل بطارية الليثيوم ببطء بسبب تكوين الأملاح داخل البطارية. يقلل هذا من القدرة على تخزين الشحن. تحدث عملية التبلور بمعدل أسرع في درجات حرارة أعلى، مما قد يؤدي إلى انخفاض عمر البطارية. ومع ذلك، تعالج الشواحن السريعة الحديثة هذه المشكلة من خلال الجهد المتغير والرقائق الذكية.

هل من الأفضل الشحن بسرعة أم ببطء؟

الشحن البطيء يؤدي إلى تفريغ سريع. هناك دائمًا مقايضة في تصنيع جهاز يتمتع بقدرة شحن سريعة. يسمح المصنعون بتدفق سريع للتيار في المراحل الأولية، وبعد شحن البطارية بنسبة 90%، يرسل الشاحن إشارات لخفض طاقته من خلال شريحة E-Marker.