Você sabia que um carregador rápido precisa de um chip eletrônico dentro do cabo de carregamento para funcionar de forma eficiente? Mesmo os carregadores tradicionais precisam de um cabo de alta qualidade para trabalhar em sua velocidade ideal. Este guia visa explicar a influência do cabo de carregamento na eficiência do carregamento rápido. Também abordará mitos e mal-entendidos comuns relacionados à velocidade de carregamento.
Os métodos de carregamento tradicionais empurram sua faixa limitada de fonte de alimentação para o dispositivo de conexão. Eles não exigem um cabo de carregamento de alta tecnologia. Em contraste, os cabos de carregamento modernos têm pequenos circuitos que se comunicam com o carregador e o dispositivo. Esses circuitos podem limitar ou aumentar a capacidade de fornecimento de energia do carregador que atende ao dispositivo de carregamento.
Um cabo abaixo do padrão pode limitar a capacidade do carregador principalmente devido à sua alta resistência. Alguns fabricantes desenvolvem cabos longos com fios de bitola pequena, o que leva à baixa condutividade. Mesmo que o carregador empurre alta potência, muito converte em calor durante a viagem.
Você pode carregar eficientemente seu dispositivo usando um cabo de 60W com um carregador de 100W? Vamos nos aprofundar nesses conceitos básicos para entender o efeito dos cabos de carregamento no carregamento rápido e encontrar a resposta.
Noções básicas sobre cabos de carregamento
Tipos de cabos de carregamento
Existem principalmente três categorias principais de cabos de carregamento disponíveis para os consumidores. Cada um deles tem um conector exclusivo que atende a diferentes dispositivos. A forma do conector define os tipos de cabo. Aqui estão seus detalhes:
- Cabos USB-C: : Cabos USB-C: Os fabricantes podem se referir a um cabo como USB-C se ele tiver um conector Tipo-C em uma ou ambas as extremidades. O USB-IF inovou o Type-C em 2014. É um dos projetos de conector mais robustos de sua linha, consistindo de 24 pinos dentro de um conector oval de 8,4 mm. Ele pode transferir dados, vídeo, áudio, ethernet e sinais de energia simultaneamente.
- Cabos USB-A: Um cabo com um conector USB-A em uma extremidade é um cabo USB-A. No entanto, ele pode ter um USB-C, Lightning, USB-A Fêmea ou outro conector na extremidade adjacente. Estes estão sendo lançados lentamente como cabos de carregamento, mas ainda têm aplicações amplas em conectividade de PC desktop e dispositivo.
- Lightning Cable: barramento de computador proprietário da Apple e cabo baseado em conector de energia. Ele pode ter um conector USB-A ou similar na outra extremidade. No entanto, a Apple está lentamente eliminando seus conectores e cabos, adotando USB-C em seus dispositivos modernos.
Principais características que afetam o desempenho
Qualidade do Material
Os materiais são vitais para qualquer cabo de carregamento, pois determinam sua capacidade de maior durabilidade. Um cabo abaixo do padrão usará materiais de baixa qualidade que são um brinde instantâneo. Aqui estão os componentes do cabo que você deve inspecionar antes de investir em um cabo de carregamento:
- Bainha do cabo: É uma parte crítica de qualquer cabo, pois protege os fios do desgaste. Os fabricantes usam PVC ou material de jaqueta trançada para fazê-los. Geralmente, os usuários preferem o material da jaqueta trançada por suas propriedades leves e duráveis.
- Conector: Esta é a parte central que protege a conexão entre seus dispositivos. Consiste em pinos que se prendem à porta. Conectores banhados a ouro proporcionam melhor resistência à corrosão
- Carcaça ou Shell: O material cobre o chipset de alimentação e o conector. Um cabo de alta qualidade contará com uma carcaça à base de alumínio ou metal para a melhor dissipação de calor e estabilidade do cabo durante o uso prolongado.
- Chipset: Os cabos modernos possuem um chipset para gerenciar a energia entre dispositivos. Atualmente, USB-IF e Intel testam esses chipsets para certificar cabos. O fabricante mencionará uma certificação de cabo na embalagem.
Medidor de cabos
O medidor é uma representação direta da qualidade do cabo. Um cabo com um AWG (fio mais grosso) mais baixo oferecerá menor resistência ao fluxo de eletricidade e não aquecerá tanto O termo comum que a maioria dos fabricantes usa para representar a espessura do cabo é AWG (American Wire Guage). Aqui estão os medidores e seus efeitos:
AWG mais alto: Um fio com um AWG mais alto será mais fino, oferecendo mais resistência, mas também pode ser mais flexível.
AWG mais baixo: Um fio com um condutor mais espesso conduzirá melhor a eletricidade, produzirá menos calor e terá um desempenho melhor. A única desvantagem é sua flexibilidade, reduzindo sua facilidade de uso.
Comprimento do cabo
Intel e USB-IF, as duas organizações de tecnologia que gerenciam os padrões USB e Thunderbolt, geralmente recomendam um comprimento de cabo de 1m. Isso é para diminuir a resistência em todo o cabo. Um aumento no comprimento do cabo causará problemas com fornecimento de energia, dissipação de aquecimento, custo-benefício e gerenciamento de cabos.
Padrões USB e compatibilidade de carga rápida
Agora que sabemos que os cabos USB podem afetar o desempenho de carregamento, existem alguns padrões que os cabos e carregadores USB devem seguir para garantir a estabilidade.
Padrão USB
A USB-IF é uma organização de pesquisa sem fins lucrativos fundada por um grupo de empresas. Ele gerencia todos os padrões associados ao USB. Fornece certificação para cabos e carregadores. Os padrões USB mais significativos e recentes são:
|
Padrão |
Poder (máx.) |
Voltagem |
Atual |
Comprimento máximo do cabo (passivo) |
|
USB 3.2 Geração 2x2 |
7,5W |
5V |
1,5A |
1m |
|
USB4 (Versão 2) |
100W |
20V |
5A |
0.8m |
|
Porta USB PD 2.0 |
100W |
20V |
5A |
2m |
|
Porta USB PD 3,1 |
240W |
50V |
5A |
2m |
Como você pode ver, existem duas versões, USB PD e USB 4, que são padrões dedicados para entrega de energia. Eles priorizam a entrega de energia, e qualquer cabo que suporte esse padrão terá capacidade superior de fornecimento de energia. O restante USB 4 e USB 3.1 Gen 2x2 pode fornecer energia, mas principalmente direcionar a tecnologia de transmissão de dados.
Padrão Thunderbolt
A Intel possui a interface Thunderbolt. Ele usa um conector USB-C semelhante e fornece energia superior com tecnologia de transferência de dados. O mais recente padrão Thunderbolt 4 pode entregar 100W. No entanto, o USB PD 3.1 tem a maior capacidade de entrega de energia e é ideal para laptops e monitores de alimentação.
Tecnologia de carregamento rápido explicada
Como funciona o carregamento rápido
Geralmente, carregadores de maior potência carregam smartphones, laptops, tablets ou qualquer outro dispositivo eletrônico mais rapidamente. No entanto, existem algumas desvantagens em carregar mais rápido. Pode diminuir a vida útil da bateria devido a problemas de aquecimento. Assim, para encontrar o equilíbrio certo, os fabricantes usam várias técnicas:
Estágio sábio de carregamento
- Carregamento rápido: O carregador fornece alta potência, como 240W ou 100W, nesta fase inicial quando a bateria está com pouca potência. Leva rapidamente até 80-90%, dependendo da configuração do fabricante.
- Carga lenta ou gotejante: O carregador gira para o modo de carga lenta gotejante para encher o carregador até 100% lentamente. Esta fase é geralmente mais lenta e produz menos calor.
Dissipação de calor
É essencial garantir que as baterias dissipem eficazmente o calor. Quando cargas de corrente fluem para a bateria, ela começará a esquentar, o que pode danificar a bateria. Os fabricantes agora usam sistemas de bateria dupla, câmaras de resfriamento líquido, dissipadores de calor e invólucros de metal para garantir que o dispositivo remova o calor de forma eficaz.
O papel dos carregadores
Vamos considerar a última geração de carregadores, por exemplo. Um carregador com potência de 20W é maior do que o carregador de 5W em um pacote de iPhone. O carregador de 20W carregará seu telefone a 60% em 30 minutos, em comparação com 20% em 30 minutos com o carregador original. Estas estatísticas são para o smartphone da série iPhone 14.
No entanto, há a questão do superaquecimento ou danos à bateria. Como explicado anteriormente, esses carregadores rápidos carregam em diferentes fases, permitindo que a bateria esfrie. O mesmo carregador de energia de 20W pode usar configurações de 5V/3A, 9V/2.22A e 12V/1.67A para fornecer smartphones com base nos requisitos.
Interação entre cabos de carregamento e carregadores
O processo de carregamento começa quando um carregador se conecta ao dispositivo que recebe o carregamento. No entanto, detalhes específicos são intrincados. Eis a elaboração da interação:
- Cabo de carregamento: Assim que o carregador começa a fluir corrente através do cabo, a resistência do cabo começa a funcionar. Um cabo de baixa qualidade ou abaixo do padrão oferecerá maior resistência, fazendo com que os conectores do carregador e do cabo aqueçam.
- Chipset E-Mark: Cabos avançados, genuínos e certificados da Intel e USB-IF usam um chipset. Ele se comunica e negocia com o carregador e o dispositivo. Ele define a tensão e o nível de potência ideais, proporcionando melhor controle sobre o carregamento e interruptores de eficiência entre as fases de carregamento.
- Detecção de tensão terminal: Os carregadores também usam tensões terminais para detectar o carregamento da bateria. Carregadores mais antigos que não conseguiam se comunicar com um chip E-Mark dependiam exclusivamente da tensão do terminal. O carregador considera a bateria reabastecida à medida que as tensões atingem o valor ideal. No entanto, uma bateria degradada nunca pode atingir a tensão ideal devido à deposição de sal, o que causa problemas de superaquecimento para baterias ligeiramente envelhecidas.
Como os cabos de carregamento afetam a velocidade de carregamento
Estudo de Caso: Usando um Cabo de 60W com um Carregador de 100W
A ideia básica é ver o que acontece se conectarmos um cabo de suporte de baixa potência com um carregador de alta potência. Isso afetará a eficiência de carregamento? Vejamos:
Os carregadores modernos se comunicam com o dispositivo para decidir a potência da fonte e outros fatores. O carregador não tem interface com o cabo, a menos que tenha um chip E-Marker. No nosso caso, o carregador de 100W enviará energia através do cabo de 60W e reduzirá sua potência de saída ajustando-se à resistência no fio. Mesmo que o dispositivo exija 100W para carregamento rápido, o carregador manterá a potência de alimentação baixa para evitar riscos de eletricidade, como superaquecimento ou queima de fios. O que acabará por acontecer? O dispositivo carregará lentamente porque o cabo abaixo do padrão ou de baixa potência é um gargalo.
Veredicto: Compre um cabo que possa lidar com a fonte de alimentação de 100W do carregador. O cabo deve ter a mesma potência ou maior que o carregador para capacidade de carregamento rápido. Caso contrário, o dispositivo levará uma eternidade para carregar.
Impacto da Resistência no Fluxo de Corrente
Um único conector USB-C de carregamento tem 24 pinos, 22 dos quais estão conectados aos fios dentro de um único cabo. A bitola desses fios afeta diretamente sua capacidade de escoamento de corrente. Como discutido anteriormente, um medidor mais alto é melhor, mas há um trade-off entre flexibilidade e resistência.
Queda de tensão e considerações relacionadas
Os desenvolvedores USB e Thunderbolt definem um comprimento de cabo específico, conforme mencionado na seção padrão USB. Velocidades de transferência de dados ultra-altas exigem cabos muito curtos para uma queda de tensão mínima, e aumentar o tamanho aumentará a queda de tensão, levando a uma menor potência. A potência é simplesmente um produto de tensão e amperes.
Problemas de dissipação de calor
Na seção anterior, nos concentramos nos problemas de dissipação de calor em baterias. No entanto, os cabos também são afetados pela dissipação de calor. Um cabo abaixo do padrão pode esquentar e eventualmente perder sua flexibilidade ou até mesmo levar a danos na bainha, expondo os fios em seu interior. Danos adicionais podem levar ao choque. É vital ter um fio e conector de baixa resistência para aquecimento mínimo.
Identificando cabos de carregamento eficientes
Características de um bom cabo de carregamento rápido
Agora que sabemos quais mecanismos estão envolvidos na operação de um cabo, podemos identificar as características críticas de um excelente cabo de carregamento rápido.
- Comprimento: Um cabo de boa qualidade com um design passivo será de 2m no máximo. Qualquer aumento no comprimento acima de 2m é tecnicamente acima de qualquer especificação de interface USB ou Thunderbolt. Um cabo com menos de 2m terá tensão e transmissão de energia adequadas.
- Alojamento/Shell: A transmissão de alta potência pode aquecer o conector, elevando a temperatura da carcaça. Se a carcaça consistir em materiais como liga de zinco ou alumínio, ela dissipará eficientemente o calor na atmosfera. Pode prolongar a vida útil do cabo e torná-lo confortável para tocar.
- Bainha trançada: As bainhas podem ser de PVC ou trançadas. Os cabos trançados de nylon são populares devido às suas excelentes propriedades de transferência de calor e durabilidade.
- Chip certificado: O chip E-Marker dentro do cabo de carregamento é uma boa indicação. Garantirá uma transmissão estável e robusta de electricidade. Os chips Cypress com certificação Intel ou USB-IF são os mais populares em bons cabos de carregamento.
- Garantia: Um cabo de carregamento abaixo do padrão raramente oferece uma garantia. No entanto, um cabo de carregamento adequado sempre fornecerá um, indicando a confiança do fabricante no produto.
Certificações e Marca
Boas marcas mencionam a certificação e seus IDs na página do produto ou na embalagem. Procure as seguintes certificações ao procurar um cabo.
USB-IF: Se a organização USB-IF certificar o cabo, o fabricante mencionará o ID certificado USB-IF nas especificações. O ID pode ser pesquisado no banco de dados do site oficial do USB-IF.
UL: Os Laboratórios de Subscritores garantem que a fiação não está defeituosa e não é suscetível a danos, choques elétricos ou incêndio.
MFi: A certificação Apple garante que o cabo é MFi (Made for iPhone/iPad/iPod).
Comentários de usuários e confiabilidade
Outra ótima maneira é verificar a revisão do cabo para garantir a confiabilidade. Geralmente, as pessoas mencionam sua experiência com o produto específico ao analisá-lo. Certifique-se de que o cabo que você pretende comprar tenha boas avaliações para o produto com o qual você irá carregá-lo.
Algumas pessoas postam comentários após o uso rigoroso, mostrando a confiabilidade do produto. Então, verificar a seção de revisão de diferentes sites de comércio eletrônico é sempre ideal. Se não houver comentários para o produto específico, confira outros comentários de produtos da marca.
Cabos de carregamento rápido eficientes recomendados
CABLETIME USB 4 Cabo Tipo C 240w Carregamento 40Gbps 8K PD 3.1
Carregar cabos de energia e dados separados é uma dor de cabeça para você? CABLETIME USB 4 Cable Type C 240w Charging 40Gbps 8K PD 3.1 é uma solução tudo-em-um para transferência de dados e velocidade de carregamento extremamente rápida. Os usuários podem conectar GPUs, Hubs, Unidades Externas e Monitores externos ou simplesmente usá-los para carregamento. O cabo possui o melhor padrão USB 4 pode oferecer. Aqui estão algumas de suas principais características:
- Poderosa entrega de energia PD 3.1 (240W)
- Chip Cypress 2103 com certificação Intel para gerenciamento de energia
- Velocidade de transferência de dados de 40Gbps
- 10.000+ Curvas Vida Útil
- Casca do conector do conector do aço da liga de zinco e bainha trançada
CABLETIME 90 graus ângulo reto USB C para USB C cabo 20Gbps 100W 4K
Outro cabo que é excelente para transmissão de vídeo, dados e energia entre dispositivos é o CABLETIME 90 Degree Right Angle USB C To USB C Cable 20Gbps 100W 4K Vale a pena mencionar por causa do conector USB-C de curvatura de 90 graus exclusivo que é ideal para aplicativos de jogos smarphone. Aqui estão suas principais características:
- Suporta DP Alt Mode Display para Smartphones
- Capacidade de carregamento tipo 100W
- Chip E-marker para proteção contra sobrecorrente e sobrecarga
- Resolução 4K a 60Hz Suporte
- Proteção do núcleo de cobre estanhado 32/22AWG
Testando a eficiência do seu cabo de carregamento
Métodos simples para testar o desempenho do cabo em casa
Testar um cabo em casa é bastante fácil. Tudo o que você vai precisar é de um carregador de boa qualidade e cabo de alta qualidade. Siga este método passo a passo:
- Primeiro, certifique-se de que seu dispositivo descarrega na mesma porcentagem, de preferência em torno de 10% a 15%.
- Agora conecte o cabo de alta qualidade e observe o tempo que leva para atingir 90%.
- Use seu dispositivo e descarregue para 10%-15% novamente.
- Agora conecte o cabo de teste e observe o tempo que leva para 90%.
- Se o cabo de teste consome mais tempo para carregar, ele é subestimado.
- Toque no conector se estiver quente; então é provável que também seja abaixo do padrão.
- No entanto, se ele passar no teste de tempo de carga, procure uma indicação física de cabo abaixo do padrão.
- Carcaça de plástico de baixa qualidade, quebras na bainha de PVC e conectores soltos são indicações de cabos de baixa qualidade.
Maximizando a eficiência de carregamento do seu dispositivo
Práticas recomendadas para manter a integridade do cabo
Manter o desempenho do cabo pode exigir algumas medidas. Se você possui um cabo de alimentação caro e deseja mantê-lo por um longo tempo, então aqui estão alguns dos melhores métodos para manter a integridade do cabo de alto nível:
- Enrole o cabo cuidadosamente em um loop maior ao armazenar.
- Não puxe o cabo para evitar danos aos fios internos e ao conector.
- Limpe seus conectores regularmente e não jogue fora os protetores de plástico na embalagem do cabo. Use-os ao armazenar o cabo.
- Evite condições climáticas extremas para as quais o design do cabo exceda. Mantenha-o longe de chamas e aquecedores.
- Uma pequena entrada de água no conector pode ser perigosa. Mantenha seus cabos secos se eles entrarem em contato com líquidos.
Quando substituir o cabo de carregamento
Com o passar do tempo, o cabo tenderá a endurecer se trabalhar acima de sua potência. Se o seu tempo de carregamento está aumentando e você pode ver a degradação visível na bainha do cabo, então é hora de substituir o cabo de carregamento. Continuar a usar um cabo danificado pode afetar diretamente o carregador ou levar a choques elétricos ou outros riscos de segurança.
Tendências futuras em tecnologia de carregamento
A UE descarta seu novo regulamento para impor o uso de uma porta USB-C padrão para todos os dispositivos eletrônicos. Vamos ver uma abordagem mais padronizada para carregar cabos. O USB 4 já alimenta 240W através de sua interface, o suficiente para alimentar um monitor, laptop, PC com eficiência energética e muitos outros aparelhos.
A corrida para fluir mais energia através do USB-C acabará atingindo um limite. Os dispositivos melhorarão a eficiência e, em seguida, aumentarão a capacidade de fluxo de energia dos cabos.
Conclusão
A seleção de um cabo de carregamento adequado é vital para a eficiência do carregamento rápido. Pode proporcionar estabilidade, segurança e longevidade. Investir em um cabo USB-C robusto, compatível com versões anteriores e com chip E-Marker é a escolha certa. O uso de conectores USB Type-C padrão está crescendo, e com a capacidade de energia USB 4V2.0 240W, as possibilidades de seu uso são infinitas.
Em poucas palavras, compre sempre cabos autênticos e de marca. Eles têm um custo de capital mais alto, mas duram mais e têm garantia. Então, a principal conclusão do guia é:
- Escolha uma marca bem estabelecida ou autêntica depois de ler comentários.
- Verifique se há certificações e logotipos na embalagem
- Inspecione visualmente o cabo para ver se ele tem baixa qualidade de construção
- Invista em um cabo de carregamento USB 4 ou Thunderbolt 4. Eles são compatíveis com uma ampla gama de dispositivos.
- Um cabo com AWG mais baixo é sempre uma boa escolha para a longevidade
- Compre um carregador com uma ampla gama de combinações de tensão e ampere
- Procure conchas de metal e bainhas trançadas em um cabo de carregamento USB
- Mantenha e armazene seu cabo de carregamento USB cuidadosamente
As pessoas também perguntam
O carregamento rápido por cabo reduz a vida útil da bateria?
Um cabo de carregamento rápido não pode reduzir a vida útil da bateria, embora as capacidades do carregador possam contribuir para essa redução. No entanto, um cabo de carregamento rápido pode proteger a vida útil da bateria do dispositivo. O chip E-Mark em um cabo de carregamento avançado manterá o fluxo de corrente em um valor suportado limitado para evitar aquecimento, sobrecorrente ou escassez de eletricidade.
Qual é a desvantagem dos carregadores rápidos?
A desvantagem dos carregadores rápidos é seu alto fluxo de energia, o que pode levar à degradação da bateria. Normalmente, uma bateria de lítio decai lentamente devido à formação de sais dentro da bateria. Isso reduz a capacidade de armazenar carga. O processo de cristalização ocorre em uma taxa mais rápida em temperaturas mais altas, o que pode levar a uma menor vida útil da bateria. No entanto, os carregadores rápidos modernos resolvem essa questão por meio de tensão variável e chips inteligentes.
É melhor carregar rápido ou devagar?
Uma carga lenta levará a uma descarga rápida. Há sempre uma compensação na fabricação de um dispositivo com capacidade de carregamento rápido. Os fabricantes permitem um fluxo de corrente rápido nos estágios iniciais e, após 90% de carga da bateria, o carregador sinaliza para diminuir sua potência através do chip E-Marker.
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