あなたの電話の充電器の出力を理解する

電気回路では、電圧は電流を駆動する電位差です。 電圧が高いほど、流れる電流の量が多くなります。 簡単に言うと、充電器の電圧が高いほど、バッテリーの充電にかかる時間は短くなります。 島の反対側では、電流はバッテリーを満たす量であり、電圧は充電器がバッテリーに電流を流すために及ぼす「プッシュ」です。

標準充電と急速充電

• 標準充電:標準充電器の定格電流は通常、5ボルト、最大2アンペアです。 標準充電は、一定の低速速度で携帯電話のバッテリーを徐々に満たす安定した電流供給のように機能し、このタイプの充電ブリックの電力定格は5ワットから10ワットの範囲です。

• 急速充電:充電電圧(V)を上げて、バッテリーをより速い速度で充電できるようにします。 急速充電器は最大12ボルトを使用し、充電速度を最適化するために可変電流供給を提供します。 標準の急速充電器は、採用されている独自の充電規格に応じて、15ワットから始まり、最大240ワットまで上がります。

充電器の電力出力の計算方法

充電器に20V / 5Aのラベルが付いている場合、5ボルトの電気的プッシュで20アンペアの最大電流を供給できます。

したがって、供給できる最大電力は20V x 5A = 100ワットです。

充電器に複数の電圧とアンペアの組み合わせが印刷されている場合は、電圧が変動していることを意味します。 これらの充電器は通常、大規模なアプリケーションに使用され、要件に基づいてデバイスを充電できます。

充電器の電力と充電効率の関係

携帯電話のバッテリー充電効率と充電器の電力の関係は非線形です。 初期の充電段階では、充電電力が増加すると効率が向上します。 ただし、それ以上の電力増加は、特定のポイントを超えて効率を大幅に向上させない可能性があります。 この収穫逓減は、エネルギー損失、熱的制約、およびバッテリーの特性が原因で発生します。 携帯電話のバッテリーは温度に敏感です。 入力電力を増やしすぎると、充電プロセスの効率が悪くなります。 急速充電は、バッテリーが最大~70%に達するまでは効率的ですが、その後は温度の制約により充電器の効率が制限されます。

ワイヤレス充電器は、電磁誘導の動作原理により、電話のバッテリーに電力を伝送するのにより効率的になる可能性があります。

携帯電話メーカーの主な関心事は、充電器の電力と効率の最適なバランスを維持することです。 彼らはこのバランスを達成するために革新しています。

電話の仕様に基づく適切な充電器の選択

すべての急速充電技術一般的にはプロプライエタリです。 宣伝されている結果を得るには、会社指定の充電器とケーブルが必要です。 ある会社の充電ブリックを使用して他の人の電話を充電しても、期待した結果が得られない場合があります。 この携帯電話の充電器は、まず携帯電話のモデルとメーカーを特定することで簡単に選択でき、それに対して、会社のWebサイトですぐに入手できる携帯電話のパンフレットで充電器の仕様を検索できます。

したがって、ユーザーは、アフターマーケットの急速充電器を使用して電話を損傷するという神話を除外できます。 メーカーは、安全に設計および製造された電話充電器とケーブルの完全なコレクションを提供しています。 単一の充電ブリックから、1つのデバイスに9Wから100Wを供給できる複雑な複数出力の電話充電器まで選択できます。 巧妙に設計された設計により、携帯電話のバッテリーを過熱の危険や、設計が不十分なサードパーティの充電ブリックの敵対者から保護します。

急速充電技術の説明

急速充電の基本

地上レベルでは、急速充電により携帯電話充電器の出力電圧が上昇します。 USBポートの標準電力出力は通常2.5ワットです。 最新の携帯電話の充電器は通常15ワットをはるかに超え、中には200ワット以上に達するものもあります。

携帯電話会社は、総充電時間を短縮する充電技術を誇らしげに自慢しています。 メーカーは、バッテリーが30分で50%の電力を供給し、1時間以内に完全に充電できると頻繁に主張しています。 携帯電話を動かす独自のテクノロジーを掘り下げてみましょう。

DC充電器の出力の場合、電力(P)は電流(I)の供給と電圧(V)の積です。 単純な数式では、P = V x Iです。 したがって、3 アンペアと 5 ボルトの充電器は、その出力に 15 ワットの DC を供給し、最終的に電話のバッテリーに電力を供給します。

充電速度は、バッテリー残量が増えるにつれて変化します。 完全に消耗した状態では、バッテリーがギリギリまで満タンになると、充電速度が増減します。 急速充電器は、電力を増やすためにさまざまな独自の技術を採用しています。 テクノロジーの世界は、電圧が上昇しているにもかかわらず、バッテリーを充填することに感銘を受けています。 このプロセスは段階的に行われます。 ここでは、これら 3 つの段階について説明します。

• 定電流段:第1段では、電流はより高い値を維持し、電圧は最大レベルまで上昇します。 ボリュームを覚えておいてくださいtag前に説明した充電器に記載されている番号。 バッテリが消耗した初期状態では、充電器のピーク電圧でこの電流が流れ、最初の30分間で50%の充電などが可能です。

• 飽和またはプラトー段階:バッテリーがほぼ半分になり、電圧がピークに達すると、電流が低下します。 この段階は最大 ~ 80% 続きます。

• トリクルダウン段階:この第3段階でバッテリーはほぼ完成しており、電流値が大幅に低下しています。 そのため、電力はゆっくりとバッテリーに流れ込みます。 この段階は 80% から 100% まで続き、最も遅くなります。

急速充電技術の例

クアルコムのクイックチャージ

アメリカのハイテク大手クアルコムは、ほぼすべてのメーカーの主力シリーズに搭載されているプロセッサを製造しています。 現在のプロセッサはQuick Charge 4+規格をサポートしており、最大100ワットの電力出力の充電器をサポートできます。 充電器がQC 5.0をサポートしている場合、下位互換性があるため、Qualcommデバイスを安全に充電できます。

USB-IF(またはUSB PD)によるUSB Power Delivery

この規格は、USBポートの電力伝送能力を2.5ボルト(USB 2.0)から最大100ワットに引き上げます。 新しいUSB 4規格は、超高速データ転送速度(最大40Gbits/秒)を提供するだけでなく、240Wの革新的な電力供給でUSBポートを可能にし、電話やラップトップなど、USBポートに依存するデバイスの充電を広く標準化します。 USB PD充電器はすぐに入手でき、安定した多様な充電機能を提供します。

Xiaomiのハイパーチャージ

最大120ワットの充電器出力を提供し、標準の5000mAhバッテリーを充電するのに17分かかります。 Xiaomiは、2021年にXiaomi 11Tモバイルセットを発売し、この素晴らしい技術の偉業を実証しました。充電システムは独自の技術であるため、ほとんどのデバイスと互換性がありません。 ただし、互換性のあるXiaomi電話では機能します。 最新のXiaomi 14ハンドセットに搭載されている90ワットの充電器は、わずか33分で100%のバッテリー充電を約束します。

Xiaomiは、OPPOのVOOCCと同様のアプローチを採用しました。 デュアルセルバッテリ構造を採用しており、利用可能な入力を2倍にすることができます。 このデバイスは、2つのセルを独立して充電することにより、従来の電圧制限を克服します。 デュアル充電セットアップまたはデュアルチャージポンプは、電圧を下げ、アンペアを適切な高い数値に増やすことによって、アンペアと電圧の比率を最適化します。

より大きな電流の摂取でバッテリーの熱制御を改善し、何百回もの急速充電サイクルの後でもバッテリーの寿命を損なわないようにします。 Xiaomiはまた、バッテリーの単一のアノード端子とカソード端子を分割して乗算するマルチタブ巻線(MTW)を採用しており、電流経路を短くし、内部抵抗を低減しています。

内部抵抗をさらに低減するために、Xiaomiはグラフェンベースのリチウムイオン技術を使用しており、従来のバッテリーセットアップよりも導電性が高く、抵抗が少なくなっています。 急速充電を効率的にし、バッテリーの温度を低く保つために、Xiaomiは、バッテリーの充電時に効率的な熱放散を提供する液体冷却テクノロジーの独自の機能を提供します。 同時に、XiaomiのHyperChargeは、過熱シャットダウン保護や過電流/電圧保護など、バッテリーを保護するための複数の自動アクションを採用して、人間の安全を確保します。

急速充電:充電器と携帯電話への影響

現在の急速充電技術は独自のものであり、最適な結果を得るには特定のハードウェアが必要です。 充電器と充電ケーブルの両方が含まれています。 一部の設計者は、充電器またはケーブル端子の内部にバッテリ充電用の電気的保護を組み込んでいます。

異なる急速充電技術を持つ別のベンダーの充電器またはケーブルを使用しても、最適な結果は得られません。 携帯電話メーカーが提供する仕様に固執する必要があります。 そのため、お使いの携帯電話が充電規格をサポートしていることを常に確認してください。

*注:高電圧レベルでの急速充電は熱を大量に消費するため、直射日光の当たる場所での充電を避け、低温環境で電話を充電して、バッテリーの寿命を確保してください。

お使いの携帯電話に最適な充電器の選び方

デバイスの要件を理解したら、携帯電話に最適な充電器の選択に進むことができます。 お使いの携帯電話に最適な充電器を選択する前に、どのような情報が必要になるかについて説明することから始めましょう。

• スマートフォンの充電に必要な電力を確認します。
• 電話機からUSB-PD、QC、またはその他の急速充電サポートを確認します。

これら 2 つの電話の仕様を知ることで、適切な充電器を簡単に選択できます。 USB-PD充電器は、一般的にほとんどのアプリケーションで汎用的であると考えられています。 デバイスに対してワット数を調整し、効率を維持できます。 ユーザーは、複数のポートと充電ワット数を備えた充電器を選択することもできます。 そこで、携帯電話の充電器を選ぶためのヒントをご紹介します。

お使いの携帯電話に最適な充電器を選択するためのヒント

• 充電器は、QC、USB-PDなどの同様の急速充電テクノロジーをサポートする必要があります。
• 一般に、USB-PDマルチポート充電器は、さまざまなワット数を提供するため理想的です。
• 携帯性を最大限に高めるためにコンパクトなGaNベースの充電器を探してください。
• 充電器の接続が電話ケーブルと壁のコンセントをサポートしていることを確認してください。

チャージャの電力選択と長期充電効率のバランス

常にOEM充電器とケーブル急速充電のメリットを享受するため。 置き忘れたり、利用できなかったりした場合は、適切に設計され、電話ベンダーが規定する充電仕様に適合するブランドのサードパーティ製充電器を選択してください。 長期的な充電効率を確保するには、シリコンベースの充電器ではなく、優れた窒化ガリウム(GaN)ベースの充電器に投資してください。 高温環境での充電や、充電中の電話の使用は避けてください。

GaN技術を採用したCABLETIME充電器

CABLETIME は、携帯電話をデジタル ニーズに常に対応できる充電器とケーブルのプレミアム セットを提供します。 すべての充電器は、最新の窒化ガリウム(GaN)技術を備えています。 GaNはシリコンの1000倍の効率で電子を伝導することができます。 このGaNは、従来のシリコン製品よりも部品点数が少なく、小型で、より効率的に動作します。

GaNは、シリコンよりも高い電圧を経時的に伝導するのに役立ちます。 伝導プロセスがより効率的であるため、プロセスで発生する熱が少なくなります。 また、GaN充電器は、携帯電話のワイヤレス充電器よりも高い充電電力を提供します。 cabletimetech.com の充電器はすべてGaN駆動です。

彼らは提供しますCABLETIME 100W 4ポートUSB GaNウォールチャージャーヨーロッパラップトップ用アップルMacBookデルさまざまな用途に最適です。 17Wから100Wの範囲の要件に応じて電力を供給できます。 主な機能は次のとおりです。

• MacBook Proをわずか30分で55%まで充電
• 4台のデバイスの同時充電をサポート
• 3x USB-Cおよび1x USB-Aポートダイバーシティ
• 耐久性のある陽極酸化表面

充電器の電力とバッテリーの状態の関係

急速充電に関連する一般的な神話は、バッテリーの寿命を延ばすというものです。 この感覚は、充電サイクル中の発熱によって発生します。 充電と放電のサイクル中に充電がバッテリーに出入りすると、バッテリーが熱くなります。 そのため、充電プロセス中に携帯電話の背面が暖かくなります。 この状態は、充電中に電話機が稼働しているときに重大になります。

時間の経過とともに、バッテリーの内部構造にある液体電解質内の塩が結晶化し始め、充電サイクル中にイオン移動と貯蔵の閉塞を引き起こします。 保存される料金が少なくなり、電話使用中に解放される料金が少なくなります。 これは、バッテリーの寿命が時間の経過とともに自然に短くなる方法です。

この結晶塩の形成は、バッテリーの温度が上昇するにつれて増加します。 10年前、急速充電の初期の取り組みでは、バッテリーの大幅な加熱が観察され、バッテリーが損傷しやすくなりました。 しかし、携帯電話の設計における技術的進歩により、より優れた冷却メカニズムが可能になり、充電および放電サイクル中に電話を冷却します。 一部のフラッグシップシリーズは、デュアルセルバッテリー構造と並列した液冷技術を採用して、比類のない温度制御とバッテリー寿命の延長を提供します。

バッテリーを長持ちさせるための理想的な充電環境と習慣

特に急速充電器で携帯電話を充電する場合は、夜間のアイドル充電の習慣を避けてください。 すでに満タンのバッテリーを連続的にトリクル充電すると、リチウム金属のめっきやバッテリーへの過剰な電圧ストレスが発生し、時間の経過とともにバッテリーの性能が低下する可能性があります。

部分的な充電は、実証済みの健康的な方法です。 バッテリーは、レベルが20%未満に達したら充電し、80%を超えたら切断する必要があります。

5Gでのストリーミング、オンラインゲーム、充電中のタスク集約型の使用など、電話を集中的に使用しないでください。 バッテリーの並列充電と放電サイクルは過度の熱を発生し、バッテリーセルを損傷する可能性があります。

ユーザーは、仕様書に従ってOEM(相手先ブランド供給)充電器または充電器を利用する必要があります。 安価で設計が不十分で、製造された充電器は、携帯電話のバッテリーを損傷し、火災の危険をもたらす可能性があります。

熱は携帯電話のバッテリーの最大の敵です。 充電中にスマートフォンが熱くなった場合は、スマートフォンのカバーを避け、低温環境に保管してください。

ワイヤレス充電器の電力に関する考慮事項

ワイヤレス充電技術は、携帯電話のバッテリー充電における最新のイノベーションです。 エアギャップを介して物理的なケーブルを電話に接続することなく、電話のバッテリーを充電するのに役立ちます。

Qi(「チー」と発音)は、デバイスに電力を供給する便利な方法を提供する、世界的に高く評価されているワイヤレス充電規格です。 この規格は、電気誘導原理に基づいて、最大4cmの電力をワイヤレスで伝送できます。 Qi対応の携帯電話を充電パッドに置くだけです。

Qi充電器(2008年発売)は、常に下位互換性があるため、信頼できる選択肢となっています。 通常、充電器の定格は5〜15ワットです。 それでも、Xiaomiは15分以内に4000mAhのバッテリーを充電できる200ワットのワイヤレス充電を実証しており、このテクノロジーの将来の可能性を示しています。

電話用のワイヤレス充電器を探すときは、出力電力のワット数と電話ベンダーの仕様書との互換性を探す必要があります。 他に考慮しなければならないことは、

• Qiの互換性:充電器がQi規格に対応しているか確認してください
• フォームファクタ:充電器はパッド形式またはスタンド形式のいずれかです
• 電話ケースの互換性:充電器が電話ケース全体で電話を充電できるかどうかを確認します
• 安全機能:充電器には、過電流および過電圧保護を含む電気回路の安全保護が必要です。 これらの保護は、RoHS、CE、またはFCCの安全規制に準拠している必要があります
• 冷却:充電プロセス中に発生する熱を放散するための冷却機構が充電器に組み込まれているかどうかを確認します。

将来の充電ソリューションの模索

バッテリー充電に関する未来は非常に魅力的です。 将来的には、交換可能な統一された充電規格が約束されています。 そのような例の1つは、Appleのライトニングケーブルであり、普遍的に採用されているUSBタイプCを支持してあきらめました。

将来の技術は、充電時間を短縮するバッテリーの種類を変更することに焦点を当てています。 これにより、充電器の電圧上昇ゲームに終止符が打たれます。 未来的な充電技術を約束する進行中の開発には、次のようなものがあります。

全固体電池

従来の液体電解質を固体電解質に置き換え、バッテリーの軽量化と高出力化、充電時間の何倍にも短縮、液体電解質を固体電解質に置き換えることで耐火性の向上を実現し、携帯電話や電気自動車のバッテリーへの応用が期待されます。 2028年までに主流になると予想されています。トヨタは、1200kmの走行距離の車のバッテリーを10分以内に充電する予定。

マイクロスーパーキャパシタ

は、健康センサー、折りたたみ式携帯電話、マイクロセンサーなどの小型フォームファクタデバイスに、少量でより高い電力密度を提供し、電力を供給します。

結論

携帯電話を効率的かつ安全に充電するには、適切な携帯電話充電器の電源を選択することが不可欠です。 デバイスの互換性と個人のニーズを考慮することが不可欠です。 高ワット数の充電器は、最も必要なときに高速充電を提供し、低ワット数の充電器は夜間の充電に適しています。 不適切な充電習慣は、バッテリーの寿命を縮める可能性があります。 この点で、CABLETIME は、高品質のサードパーティ ソリューションを提供する救世主です。急速充電needs.

充電ブリックと電話充電器との互換性について説明したように、読者は希望の仕様に合った充電器を選択する必要があります。 急速充電の背後にある根本的な物理学を理解することで、読者は情報に基づいた決定を下し、携帯電話の効率的な充電習慣を選択できます。 持続可能で効率的な携帯電話充電器への道のりには、消費者、メーカー、イノベーターが緊密に協力して、明日のデジタルの未来を形作る必要があります。

よくある質問

電圧が高いほど充電が速くなりますか?

はい、一般的に電圧(V)が高いほど充電速度が速くなります。 しかし、全体像を把握するには、急速充電にはより高い電力(P)出力が必要であり、これも電流(アンペア)に依存します。 P = V x I を覚えておいてください

100Wの充電器は私の電話を損傷しますか?

いいえ、電話と互換性のない100ワットの充電器は、電話に埋め込まれた最新の電気回路保護により、電話を損傷することはありません。 ただし、電話のスペックシートを確認して、互換性のある充電ブリックを入手することを常にお勧めします。

120Wの充電は安全ですか?

互換性のある120ワットの充電器は、携帯電話の保護回路により、携帯電話に害を及ぼすことはありません:高度な液体冷却技術とグラフェンコーティングされたバッテリーは、発熱に関連する危険に対応します。

5V 1Aと5V 2Aのどちらが良いですか?

P = V x I現象に基づいて、5V、2A充電器は、5V、1A充電器と比較して、充電電力が2倍になり、充電時間が大幅に短縮されます。