Влияние зарядного кабеля Быстрая зарядка Эффективность?

Длина кабеля

Intel и USB-IF, две технические организации, которые управляют стандартами USB и Thunderbolt, обычно рекомендуют длину кабеля 1 м. Это необходимо для снижения сопротивления на кабеле. Увеличение длины кабеля вызовет проблемы с подачей питания, рассеиванием тепла, экономичностью и прокладкой кабелей.

Совместимость со стандартами USB и быстрой зарядкой

Теперь, когда мы знаем, что USB-кабели могут влиять на производительность зарядки, существуют некоторые стандарты, которым должны соответствовать USB-кабели и зарядные устройства для обеспечения стабильности.

Стандарт USB

USB-IF — некоммерческая исследовательская организация, основанная группой компаний. Он управляет всеми стандартами, связанными с USB. Он обеспечивает сертификацию кабелей и зарядных устройств. Наиболее значимыми и новейшими стандартами USB являются:

Как видите, существует две версии, USB PD и USB 4, которые являются специализированными стандартами для подачи питания. Они отдают приоритет подаче питания, и любой кабель, поддерживающий этот стандарт, будет иметь превосходные возможности подачи питания. Остальные USB 4 и USB 3.1 Gen 2x2 могут обеспечивать питание, но в первую очередь предназначены для технологии передачи данных.

Стандартный Thunderbolt

Intel владеет интерфейсом Thunderbolt. Он использует аналогичный разъем USB-C и обеспечивает превосходную мощность благодаря технологии передачи данных. Новейший стандарт Thunderbolt 4 обеспечивает мощность 100 Вт. Тем не менее, USB PD 3.1 обладает высочайшими возможностями подачи питания и идеально подходит для ноутбуков и мониторов.

Объяснение технологии быстрой зарядки

Как работает быстрая зарядка

Как правило, зарядные устройства более высокой мощности заряжают смартфоны, ноутбуки, планшеты или любые другие электронные устройства быстрее. Однако у более быстрой зарядки есть некоторые недостатки. Это может сократить срок службы батареи из-за проблем с нагревом. Так, чтобы найти правильный баланс, производители используют различные методики:

Ступенчатая зарядка

• Быстрая зарядка: зарядное устройство обеспечивает высокую мощность, например, 240 Вт или 100 Вт, на этом начальном этапе, когда батарея работает на низком уровне заряда. Он быстро достигает 80-90%, в зависимости от настроек производителя.
• Медленная или тонкая зарядка: зарядное устройство переходит в режим медленной зарядки, чтобы зарядное устройство заполнялось до 100% медленно. Эта фаза обычно протекает медленнее и выделяет меньше тепла.

Теплоотдача

Важно убедиться, что батареи эффективно рассеивают тепло. Когда ток поступает в батарею, она начинает нагреваться, что может привести к повреждению аккумулятора. В настоящее время производители используют системы с двумя батареями, камеры жидкостного охлаждения, радиаторы и металлические корпуса, чтобы обеспечить эффективный отвод тепла устройством.

Роль зарядных устройств

Рассмотрим, например, последнее поколение зарядных устройств. Зарядное устройство мощностью 20 Вт выше, чем зарядное устройство мощностью 5 Вт в комплекте с iPhone. Зарядное устройство мощностью 20 Вт зарядит ваш телефон до 60% за 30 минут по сравнению с 20% за 30 минут с оригинальным зарядным устройством. Эта статистика относится к смартфону серии iPhone 14.

Однако встает вопрос о перегреве или повреждении аккумулятора. Как объяснялось ранее, эти быстрые зарядные устройства заряжаются в разные фазы, позволяя аккумулятору остыть. Одно и то же зарядное устройство мощностью 20 Вт может использовать конфигурации 5 В / 3 А, 9 В / 2,22 А и 12 В / 1,67 А для питания смартфонов в зависимости от требований.

Взаимодействие между зарядными кабелями и зарядными устройствами

Процесс зарядки начинается, когда зарядное устройство подключается к устройству, которое получает зарядку. Однако конкретные детали замысловаты. Вот проработка взаимодействия:

• Зарядный кабель: Как только зарядное устройство начинает пропускать ток по кабелю, сопротивление кабеля начинает работать. Некачественный или некачественный кабель будет иметь более высокое сопротивление, что приведет к нагреву разъемов зарядного устройства и кабеля.

• Набор микросхем E-Mark: Усовершенствованные, оригинальные, сертифицированные кабели Intel и USB-IF используют набор микросхем. Он связывается и согласовывает с зарядным устройством и устройством. Он устанавливает оптимальное напряжение и уровень мощности, обеспечивая лучший контроль над зарядкой и переключение эффективности между фазами зарядки.

• Определение напряжения на клемме: Зарядные устройства также используют напряжение клемм для обнаружения зарядки аккумулятора. Старые зарядные устройства, которые не могли взаимодействовать с чипом E-Mark, зависели исключительно от напряжения на клемме. Зарядное устройство считает аккумулятор пополненным по мере достижения напряжения оптимальным значением. Однако изношенная батарея никогда не может достичь оптимального напряжения из-за отложения солей, что вызывает проблемы с перегревом слегка изношенных батарей.

Как зарядные кабели влияют на скорость зарядки

Пример использования: Использование кабеля мощностью 60 Вт с зарядным устройством мощностью 100 Вт

Основная идея состоит в том, чтобы посмотреть, что произойдет, если мы соединим маломощный поддерживающий кабель с мощным зарядным устройством. Повлияет ли это на эффективность зарядки? Давайте посмотрим:

Современные зарядные устройства взаимодействуют с устройством, чтобы определить мощность питания и другие факторы. Зарядное устройство не имеет интерфейса с кабелем, если в нем нет чипа E-Marker. В нашем случае зарядное устройство мощностью 100 Вт будет передавать питание по кабелю мощностью 60 Вт и уменьшать его выходную мощность, подстраиваясь под сопротивление в проводе. Несмотря на то, что устройству требуется 100 Вт для быстрой зарядки, зарядное устройство будет поддерживать низкую мощность питания, чтобы избежать опасностей, связанных с электричеством, таких как перегрев провода или ожог. Что в итоге произойдет? Устройство будет заряжаться медленно, потому что некачественный кабель или кабель с низким энергопотреблением является узким местом.

Вердикт: покупайте кабель, который может выдержать блок питания мощностью 100 Вт от зарядного устройства. Кабель должен иметь ту же или большую мощность, что и зарядное устройство, для возможности быстрой зарядки. В противном случае ваше устройство будет заряжаться вечно.

Влияние сопротивления на протекание тока

Падение напряжения и связанные с этим соображения

Разработчики USB и Thunderbolt определяют конкретную длину кабеля, как указано в разделе о стандарте USB. Сверхвысокие скорости передачи данных требуют очень коротких кабелей для минимального падения напряжения, а увеличение размера приведет к увеличению падения напряжения, что приведет к снижению энергопотребления. Мощность — это просто произведение напряжения и ампера.

Проблемы с рассеиванием тепла

В предыдущем разделе мы сосредоточились на проблемах рассеивания тепла в батареях. Однако кабели также подвержены влиянию тепловыделения. Некачественный кабель может нагреться и в конечном итоге потерять свою гибкость или даже привести к повреждению оболочки, обнажив провода внутри. Дальнейшее повреждение может привести к шоку. Жизненно важно иметь провод и разъем с низким сопротивлением для минимального нагрева.

Определение эффективных зарядных кабелей

Характеристики хорошего кабеля для быстрой зарядки

Теперь, когда мы знаем, какие механизмы задействованы в работе кабеля, мы можем определить критические характеристики отличного кабеля для быстрой зарядки.

• Длина: Кабель хорошего качества с пассивной конструкцией будет иметь длину не более 2 м. Любое увеличение длины более чем на 2 м технически превышает любую спецификацию интерфейса USB или Thunderbolt. Кабель длиной менее 2 м будет иметь подходящее напряжение и передачу мощности.

• Корпус/оболочка: Передача высокой мощности может нагревать разъем, повышая температуру корпуса. Если корпус состоит из таких материалов, как цинковый сплав или алюминий, он будет эффективно рассеивать тепло в атмосферу. Это может продлить срок службы кабеля и сделать его удобным для прикосновения.

• Плетеные ножны: Оболочки могут быть из ПВХ или плетеными. Кабели в нейлоновой оплетке популярны благодаря своим отличным теплопередающим свойствам и долговечности.

• Сертифицированный чип: чип E-Marker внутри зарядного кабеля является хорошим индикатором. Это обеспечит стабильную и надежную передачу электроэнергии. Чипы Cypress, сертифицированные Intel или USB-IF, наиболее популярны в хороших зарядных кабелях.

• Гарантия: Некачественный зарядный кабель редко дает гарантию. Тем не менее, подходящий зарядный кабель всегда обеспечит его, что свидетельствует об уверенности производителя в продукте.

Сертификаты и бренд

Хорошие бренды упоминают сертификацию и свои идентификаторы на странице продукта или упаковке. При поиске кабеля обратите внимание на следующие сертификаты.

USB-IF: Если организация USB-IF сертифицирует кабель, производитель укажет сертифицированный идентификатор USB-IF в спецификациях. Идентификатор доступен для поиска в базе данных официального сайта USB-IF.

UL: Underwriters Laboratories гарантирует, что проводка исправна и не подвержена повреждениям, поражению электрическим током или возгоранию.

MFi: сертификация Apple гарантирует, что кабель MFi (предназначен для iPhone/iPad/iPod).

Отзывы пользователей и надежность

Еще один отличный способ — проверить обзор кабеля, чтобы убедиться в надежности. Как правило, люди упоминают о своем опыте работы с конкретным продуктом при его рассмотрении. Убедитесь, что кабель, который вы собираетесь приобрести, имеет хорошие отзывы о продукте, которым вы будете его заряжать.

Некоторые люди публикуют отзывы после тщательного использования, показывающие надежность продукта. Таким образом, проверка раздела отзывов на различных сайтах электронной коммерции всегда идеальна. Если нет отзывов о конкретном продукте, ознакомьтесь с другими отзывами о товарах бренда.

Рекомендуемые эффективные кабели для быстрой зарядки

CABLETIME Кабель USB 4 типа C 240 Вт Зарядка 40 Гбит/с 8K PD 3.1

• Поддержка дисплея DP Alt Mode для смартфонов
• Возможность зарядки мощностью 100 Вт
• Чип E-marker для защиты от перегрузки по току и перезарядки
• Разрешение 4K при поддержке 60 Гц
• 32/22AWG Защита сердечника из луженой меди

Проверка эффективности зарядного кабеля

Простые методы проверки работоспособности кабеля в домашних условиях

Проверить кабель в домашних условиях довольно просто. Все, что вам понадобится, это качественное зарядное устройство и качественный кабель. Следуйте этому пошаговому методу:

1. Во-первых, убедитесь, что ваше устройство разряжается в одинаковом процентном соотношении, предпочтительно около 10%-15%.
2. Теперь подключите высококачественный кабель и обратите внимание на время, необходимое для достижения 90%.
3. Используйте устройство и снова разрядите до 10%-15%.
4. Теперь подключите тестовый кабель и обратите внимание на время, необходимое для этого до 90%.
5. Если тестовый кабель требует больше времени для зарядки, он недооценен.
6. Прикоснитесь к разъему, если он горячий; то вполне вероятно, что он еще и некачественный.
7. Однако, если он проходит тест на время зарядки, обратите внимание на физическую индикацию некачественного кабеля.
8. Некачественный пластиковый корпус, разрывы оболочки из ПВХ и ослабленные разъемы — все это признаки некачественного кабеля.

Повышение эффективности зарядки устройства

Рекомендации по поддержанию целостности кабеля

Для поддержания работоспособности кабеля могут потребоваться некоторые меры. Если у вас есть дорогой кабель питания и вы хотите сохранить его в течение длительного времени, то вот несколько лучших способов сохранить целостность кабеля на высшем уровне:

• При хранении осторожно сверните кабель в большую петлю.
• Не тяните за кабель, чтобы не повредить внутренние провода и разъем.
• Регулярно очищайте разъемы и не выбрасывайте пластиковые протекторы в кабельной упаковке. Используйте их при хранении кабеля.
• Избегайте экстремальных погодных условий, для которых конструкция кабеля превышает. Держите его подальше от огня и обогревателей.
• Небольшое попадание воды в разъем может быть опасным. Следите за тем, чтобы кабели были сухими, если они когда-либо контактировали с жидкостью.

Когда следует заменять зарядный кабель

Со временем кабель будет иметь тенденцию к затвердеванию, если он работает выше своей мощности. Если время зарядки увеличивается и вы видите видимую деградацию оболочки кабеля, пришло время заменить зарядный кабель. Продолжение использования поврежденного кабеля может напрямую повлиять на зарядное устройство, привести к поражению электрическим током или другим угрозам безопасности.

Будущие тенденции в технологиях зарядки

ЕС исключает свое новое постановление, требующее использования стандартного порта USB-C для всех электронных устройств. Мы увидим более стандартизированный подход к зарядным кабелям. USB 4 уже питает 240 Вт через свой интерфейс, чего достаточно для питания монитора, ноутбука, энергоэффективного ПК и многих других приборов.

Гонка за подачей большего количества энергии через USB-C в конечном итоге достигнет порога. Устройства повысят эффективность, а затем увеличат пропускную способность кабелей.

Заключение