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¿Carga lenta o rápida del teléfono o smartwatch? ¿Qué influencia tenemos en la velocidad de carga (y la vida útil?) de las baterías de Li-ion en los smartphones, etc.?
Una gran cantidad de estándares de carga, cargadores estándar, lentos, rápidos, Quick Charge, Power Delivery, PPS... Sin duda, se puede perder uno en las tecnologías actuales de carga de dispositivos móviles, sin embargo, vale la pena conocer los principios básicos de funcionamiento así como el impacto del cargador utilizado en el rendimiento de nuestro equipo. Dividiremos el tema en varios escenarios junto con preguntas y dudas típicas de nuestros clientes. El artículo se refiere a la técnica típica de carga utilizando un cable con conector USB-A; el tema de la carga inalámbrica, inductiva, se rige por leyes y limitaciones adicionales, que pueden ser el tema de otra entrada futura en nuestro blog.
1. Mi reloj inteligente requiere un cargador de 5V 1A, mientras que en el mercado hay modelos más potentes y eficientes. Temo que queme mi dispositivo con un cargador de 5V 3.4A.
Los cargadores USB de 5V no son más que fuentes de alimentación para el dispositivo conectado. El aspecto más importante que debemos recordar es que el dispositivo conectado impone sus condiciones a dicho cargador – en otras palabras, querrá extraer de la carga una cantidad específica de energía, previamente determinada. Un dispositivo diseñado para un cargador USB de 5V 500 mA se cargará exactamente de la misma manera y a la misma velocidad, incluso si lo conectamos a un cargador mucho más rápido y potente. También desde el punto de vista del usuario, no hay nada que impida conectar un dispositivo de baja potencia a un cargador más potente – pero solo bajo una condición – solo si el voltaje de salida de ambos cargadores es idéntico – en el caso de cargadores típicos con salida USB básica, el voltaje típico es de 5V DC.
2. Entonces, ¿un nuevo cargador universal de 5V/5A cargará de manera segura y óptima cualquier dispositivo menos exigente - incluso uno que requiera un máximo de 5V/0.5A?
Un cargador USB de buena calidad, teóricamente mucho más potente, cargará tales dispositivos de exactamente la misma manera y a la misma velocidad, siempre que su voltaje de salida (5V) sea el mismo que el del cargador original.
De esta regla pueden haber pocas excepciones, pero solo se aplicarán a dispositivos no certificados y potencialmente peligrosos, donde el fabricante no se ha asegurado de un control adecuado del proceso de carga.
Usar un cargador más débil tiene solo una ventaja potencial. Un cargador potente, trabajando en condiciones de muy baja carga – del orden del 5% o 10% de su máxima eficiencia, funcionará con una eficiencia bastante baja – es decir, que un poco más de energía extraída de la red eléctrica se desperdiciará en los circuitos de dicho cargador.
3. Mi teléfono tiene carga ultrarrápida de 80W - carga la batería en menos de media hora. Temo por la vida útil de la batería, especialmente porque no es fácil de reemplazar.
De hecho, casi todos los smartphones disponibles actualmente están equipados con soluciones que aceleran la carga de la batería incorporada. A pesar de las afirmaciones de los fabricantes de que esto no afecta la vida útil de la batería, hay preocupaciones justificadas de que tal tratamiento de la batería afectará negativamente su durabilidad. Aquí citaré los argumentos básicos que apoyan la afirmación anterior. Corrientes de carga más altas significan temperaturas más altas de los componentes y de la propia batería. Como se sabe, una temperatura elevada es uno de los principales criterios que tienen un impacto directo en el desgaste más rápido de la batería, acumuladores y, en general, de la electrónica. Además, debemos ser conscientes de que la capacidad de aceptar y entregar energía rápidamente solo la tiene una celda de calidad adecuada con baja resistencia interna. El aumento de la resistencia de la batería asociado con su desgaste natural provocará un aumento aún mayor de la temperatura durante la carga, lo que a su vez causará un desgaste aún más rápido. La potencia de carga de dicha batería en algún momento se verá significativamente limitada (se activarán los mecanismos de seguridad) y, a pesar de un tiempo de carga similar, la batería tendrá una capacidad útil ya significativamente limitada – de esto no hay vuelta atrás y dicha celda solo será adecuada para ser reemplazada.
El mecanismo más típico que acelera la carga consiste en usar un voltaje más alto que 5V – por ejemplo, 9V o 12V – para obtener tales condiciones de carga, debemos tener un cargador adecuado y compatible que negocie las condiciones de carga con nuestro teléfono y establezca un ritmo óptimo (generalmente lo más rápido posible) de carga. En una situación típica, no tenemos mucha influencia sobre la velocidad de carga – si queremos „reducir” un cargador rápido, una solución universal es usar un cable más simple, de menor calidad, que solo tenga funciones de carga – sin intercambio de datos – sin embargo, en la era de dispositivos alimentados por USB tipo C, tales cables son raros.
En tal situación, queda usar otro cargador estándar que tenga un voltaje de salida limitado a los estándares de 5V DC – por ejemplo, modelos everActive SC-100, SC-200, SC-300, SC-400. Después de conectar un cargador estándar así, el dispositivo conectado no debería negociar una mayor potencia de carga que 10-12W, lo cual ya es un valor relativamente bajo para las baterías actuales utilizadas en smartphones.
4. He comprado un cargador USB estándar, pero muy potente, everActive SC-400 5V 5A, después de todo, sigue siendo una corriente alta y hasta 25W de potencia – ¿no es demasiado para mis dispositivos?
Como hemos mencionado en el punto 1, no es el cargador, sino el dispositivo el que decide cuánta corriente extraer del cargador. Ningún smartphone popular extraerá más de 2-2.4A de la salida estándar de 5V de dicho cargador, incluso si el cargador tiene mayores capacidades. Además, el uso de un cable más largo o uno con peores parámetros eléctricos ralentizará aún más el proceso de carga.
5. Quiero maximizar la vida útil de la batería de mi teléfono, por lo que planeo comprar un cargador USB lento de 5W 5V/1A.
Aparentemente, es una buena idea – tal cargador no podrá entregar una corriente significativamente mayor, incluso si el dispositivo intenta forzarla, por lo que realmente limitaremos así la velocidad de carga del teléfono conectado.
Sin embargo, esto conlleva otras posibles consecuencias – el cargador de 5V/1A funcionará en el límite continuo de sobrecarga, cuando alimenta un dispositivo que intenta extraer 2A de corriente. El resultado será un aumento de la temperatura de funcionamiento de dicho cargador, y en una situación extrema, su desgaste más rápido o incluso daño.
Si la eficiencia de corriente del cargador utilizado es menor que los requisitos reales de nuestro dispositivo, esto también puede causar otras anomalías – incluyendo un funcionamiento incorrecto o desconexiones del dispositivo conectado.
6. Mi reloj inteligente viene con un cargador de 5V/1A, en mi opinión, es demasiado para una batería tan pequeña – ¿vale la pena buscar un cargador de 5V/0.5A?
Como hemos descrito en el punto 1, tal reloj inteligente está diseñado para un ritmo específico de carga y, independientemente del cargador que conectemos, la potencia de carga no será mayor que la que fue diseñada por el fabricante. ¿Será menor – no necesariamente – un reloj inteligente típico o un smartband generalmente no extrae más de 0.2-0.5A de un cargador típico, independientemente de si es un cargador de 0.5A, 1A o 3A.
Resumen
Si realmente tenemos preocupaciones sobre la velocidad de carga demasiado rápida de nuestro teléfono, una solución razonable es comprar un cargador USB estándar con un voltaje de salida limitado a 5V – tales modelos son, por ejemplo, los modelos everActive SC-100, SC-200, SC-300, SC-400. Un teléfono alimentado por un cargador estándar así no se cargará con una potencia superior a 5-12W, independientemente de la tecnología de carga rápida implementada por el fabricante de nuestro smartphone.
En el caso de relojes inteligentes o smartbands, la situación es aún más simple, ya que estos dispositivos tienen un ritmo de carga limitado desde el principio y no manejan tecnologías sofisticadas de carga rápida – aquí podemos usar prácticamente cualquier cargador USB, y el efecto será similar.
Sin embargo, recordemos que el cargador no debe ser más débil que los requisitos mínimos de nuestro dispositivo – como hemos descrito en el punto 4 – el uso de un cargador con menor eficiencia de corriente puede llevar a un calentamiento significativo y a un funcionamiento en condiciones no óptimas para él y para el dispositivo conectado. En el caso de dispositivos alimentados desde un puerto USB de 5V, no hay nada que impida el uso de un cargador con mayor eficiencia de corriente – la única consecuencia negativa puede ser una eficiencia de trabajo del cargador ligeramente menor – de acuerdo con el punto 2.
La copia de contenido del artículo o de su parte sin el consentimiento de un representante de la empresa Baltrade sp. z o.o. está prohibida.
Cargadores USB 5V DC recomendados y estándar disponibles en nuestra tienda mayorista:
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everActive SC-400 4xUSB 5A wall charger for phone/smartphone
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OK, to dlaczego w instrukcji producent zastrzega - "ładowarkę do 2 A4604
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To pytanie do producenta urządzenia. Od strony technicznej zdanie w takiej formie nie ma uzasadnienia.
Wartość 2A to już dość wysokie natężenie bliskie maksymalnemu (2.4A) dopuszczalnemu z typowego, pojedynczego wyjścia USB 5V. Także trochę niezrozumiały jest taki zapis - takie ograniczenie jest w zasadzie nieskuteczne - praktycznie nie wyklucza zastosowania żadnej ładowarki.
Przy mniejszych wartościach - np. zapisie w instrukcji wartości 0,5A, czy 1,0A można się zastanawiać, co producent miał na myśli - albo dba o wysoką efektywności procesu ładowania - o tym wspominamy w artykule, albo boi się, że jeżeli w trakcie ładowania zawiedzie układ ładowania w jego urządzeniu to takie podłączone źródło zasilania zostanie zwarte - wówczas prąd zwarciowy 2,4A dla elektroniki jest na pewno bardziej destrukcyjny niż 1A - jednak to już wtórne następstwa już po wystąpieniu awarii w podłączonym urządzeniu. Subiektywnie takie zapisy oceniam jako dodatkowe zabezpieczenie producenta urządzenia, które może przy okazji świadczyć o wątpliwej jakości układu ładowania w samym urządzeniu.4613
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