تکنولوژی شارژ سریع چیست و آیا برای باتری تلفن‌همراه مضر است؟

همانطور که مشخص است هرکدام از سازندگان شارژ دارای تکنولوژی مخصوص خود هستند. در حالی که تمامی این سازندگان از یک سری اصول اساسی و اولیه پیروی می‌کنند ممکن است در بعضی نقاط باهم تفاوت‌هایی داشته باشند. در اینجا می‌خواهیم توضیحاتی در رابطه با تکنولوژی شارژ سریع و نحوه عملکرد آن به شما عزیزان ارائه کنیم.

مبانی شارژ باتری

باتری‌ها از سه بخش اصلی تشکیل می‌شوند: آند، کاتد و الکترولیت مابین این دو. آندها و کاتدها در اصل فقط اتصال‌دهنده‌هایی هستند که دسترسی به مدار را به برق ذخیره شده درون سلول‌ می‌دهند. الکترولیت از محلولی تشکیل شده است که در هنگام وجود بار الکتریکی، مقداری اضافه الکترون با بار منفی درون آن وجود دارد.

سیستم‌های شارژ نیز از سه مؤلفه تشکیل شده‌اند: سیستم شارژ در بخش اول از یک مبدل (که به صورت اشتباه آن را شارژر می‌نامند) استفاده می‌کند. مسئولیت اصلی این مبدل تبدیل جریان AC به جریان DC است و هرکدام حداکثر سرعت از پیش تعیین شده دارند. مؤلفه دوم مدار شارژ است که وظیفه رساندن جریان تأمین شده توسط مبدل و هدایت آن (عموماً با سرعت پویا) را به سمت باتری که سومین مؤلفه سیستم‌های شارژ است را دارا می‌باشد. مدار شارژ همان بخشی است که نوع و سرعت شارژ را در داخل یک دستگاه تعیین می‌نماید، زیرا با استفاده از نرم‌افزاری که در درون دستگاه برنامه‌ریزی شده است با باتری ارتباط برقرار می‌کند. معمولا تولیدکنندگان استانداردها را بر روی مدارهای شارژ پیاده‌سازی می‌کنند و درست در همین بخش است که ظرفیت‌های مختلف مبدل به وجود می‌آید. به عنوان مثال دستگاهی با استاندارد USB 2.0 یعنی 5 ولت در 500 میلی‌آمپر برنامه‌ریزی شده است، به کمک قانون اهم متوجه خواهیم شد که دستگاه 2.5 وات است که این مقدار برای کامل شارژ کردن یک تلفن هوشمند امروزی بسیار زمان‌بر خواهد بود.

همانطور که مشخص است نحوه شارژ باتری یک چرخه خطی 0 تا 100 درصد نمی‌باشد. بلکه مدارهای مدیریت انرژی به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در ابتدا باتری را سریع پر کرده و هنگام رسیدن به نقطه مورد نظر یک یا چند چرخه کندتر را وارد می‌کنند تا باتری به صورت کامل شارژ شود، به همین دلیل است که شارژ 15 تا 20 درصد آخر باتری تقریبا به همان 75 درصد اولیه طول می‌کشد. از این موضوع می‌توان مشخص نمود که بین 0 درصد تا 80 درصد شارژ است که فناوری شارژ سریع فعال می‌شود.

چه چیزهایی برای باتری مضر است؟

برای سال‌ها مواردی وجود داشت که باعث آسیب رساندن به طول عمر باتری و یا حتی بدتر از آن، باعث گرم شدن بیش از حد باتری و انفجار آن می‌شد. خوشبختانه به غیر از گلکسی نوت 7 تقریبا در هیچکدام از گوشی‌های موجود در بازار گزارشی از انفجار باتری وجود ندارد ولی برخی رفتارها و کارها می‌توانند اثرات مخربی بر روی طول عمر باتری داشته باشند، البته این موضوع به مدت زمان طولانی نیاز دارد.

ابتدا باید به این موضوع اشاره کرد که جمله “شارژ بیش از حد تلفن ممکن است به باتری آسیب برساند” درست نیست. تکنولوژی شارژ به شکلی است که به محض رسیدن به 100 درصد شارژ، مدار فرآیند شارژ را متوقف می‌کند و دیگر نیرویی از طریق عملکرد معمولی وارد باتری نخواهد شد. موضوع دوم این است که در سال 2020 هستیم و دیگر برای نگهداری شارژ نیازی به غیرفعال کردن سرویس‌های مکان یاب GPS و یا بلوتوث نیست، زیرا این پروتکل‌های به گونه‌ای بهینه شده‌اند که مصرف برق آن‌ها به میزان قابل توجهی کاهش یافته است.

غیرفعال کردن این بخش‌ها نه تنها کمکی به کاهش مصرف شارژ نمی‌کند حتی ممکن است با این کار برنامه‌های پس‌زمینه گوشی غیرفعال شوند و برای فعال شدن دوباره آن‌ها مقداری برق نیز به هدر برود. اگر بخواهیم توضیح بدهیم موضوع اصلی این است که برای بسته شدن این نرم‌افزارها مقدار بیشتری برق مصرف می‌شود و برای باز کردن مجدد این برنامه‌ها مقداری از حافظه RAM نیز اشغال می‌شود. به صورت کلی، استفاده از مبدل‌ها و کابل‌های تولیدکنندگان مختلف اصلا موضوع مهمی نیست اگرچه در برخی موارد می‌تواند سرعت شارژ سریع را تحت تأثیر خود قرار دهد.

بنابراین چه فرقی می‌کند که شما به عمر باتری خود توجه داشته باشید؟ یکی از مشخص‌ترین مسائل این است که ظرفیت باتری به دلیل ماهیت فیزیکی که دارد با گذشت زمان کاهش می‌یابد. برخی‌ها شاید به یاد داشته باشند که در برخی از گوشی‌های iOS با کم شدن عمر باتری سرعت گوشی نیز کاهش می‌یافت. اپل پس از ارائه تخفیف برای تعویض باتری‌ دستگاه‌های آسیب دیده این موضوع را برطرف کرد.

یکی از مسائل اصلی باتری‌ها گرمای آن‌ها می‌باشد. گرما بیش از حد تقریباً در تمامی لوازم الکترونیکی وجود دارد و باتری‌ها نیز از این قاعده مستثنی نیستند. انجام بعضی از کارها نیز روی این گرما تأثیر می‌گذارد و خطرناک است و متأسفانه عده‌ای این کارها را انجام می‌دهند. برای مثال نگه‌داشتن گوشی تلفن‌همراه در زیر بالش در هنگام خواب (که برخی‌ها این کار را می‌کنند) یکی از عوامل گرم شدن باتری است. علاوه بر این، سلول‌های یونی لیتیوم فقط تعداد محدودی از چرخه‌های شارژ را دارا می‌باشند. البته این تعداد بسیار زیاد است و به طور متوسط کاربران نباید نگران چرخه شارژ خود در طول 1 تا 3 سال باشند. با وجود این اگر مشکلات بالا را دارا می‌باشید بهتر است برای کارهای مانند پخش فیلم، بازی یا برای جلوگیری از داغ شدن بیش از حد گوشی آن را به برق متصل کنید و یا باتری خود را تعویض نمایید.

یکی از موارد مهمی که باید به آن توجه داشت مناسب بودن چرخه شارژ است، زیرا چرخه شارژ بیش از اندازه باعث آسیب رساندن به باتری می‌شود. معمولا بهترین شارژ برای سلول‌های Li-ion شارژی ما بین 50 تا 70 درصد است و شارژ کمتر از این ممکن است به باتری آسیب برساند. البته باید اشاره کرد این گفته بدین معنا نیست که اگر گهگاهی شارژ شما به 30 درصد برسد یا حتی شارژ شما تمام شود عمر باتری شما از بین خواهد رفت، این موضوع برای مواقعی صدق می‌کند که شما دائما یا گوشی خاموش دارید یا شارژ کمتر از 50 درصد.

در طرف مقابل اگر شما از دسته کسانی هستید که علاقه دارید شارژ 100 درصد داشته باشید باید بدانید که اگر همیشه باتری خود را تا 100 درصد شارژ کنید باعث می‌شود آسیب جدی به باتری شما وارد شود.

استانداردهای شارژ سریع مناسب

با تمام اطلاعاتی که در قسمت فوق داده شده حال وقت آن است که بهترین و سریع‌ترین نوع شارژ را برای گوشی خود پیدا کنید. ذکر این نکته که متغیرهای زیادی وجود دارند حائز اهمیت است. در اینباره ممکن است اختلاف نظرهایی وجود داشته باشد ولی همیشه باید این را مد نظر داشته باشید که از شارژرهایی با مارک‌های متفرقه استفاده نکنید.

USB Power Delivery

USB Power Delivery یا USB PD دارای ظرفیت حداکثر 100 وات است. این میزان ظرفیت برای لپ‌تاپ‌های Ultrabook رده بالا، 2 در 1 و حتی بسیاری از لپ‌تاپ‌های دیگر مناسب است. اگر از دستگاهی استفاده می‌کنید که با استاندارد PD سازگاری دارد، به لطف استانداردسازی قدرتمند USB-IF معیارهایی وجود دارد که می‌توانید از خوب بودن آن مطمئن شوید.

این پروتکل امکان برقراری دو طرفه تعویض انرژی را از طریق یک درگاه فراهم می‌نماید. بنابراین شما می‌توانید از طریق یک هاب لپ‌تاپ خود را شارژ کنید درحالی که همان هاب از دستگاه دیگری تغذیه می‌شود یا می‌توانید از یک لپ‌تاپ یا درگاه Type-C کامپیوتر خود وسایل جانبی خود را شارژ نمایید. یکی دیگر از ویژگی‌های این پروتکل بالا رفتن طول عمر و تعیین توان شارژ به صورت انعطاف پذیر است، که بدین معناست که دستگاه‌ها از طریق کنترل‌کننده USB ارتباط برقرار کرده تا بتوانند توان مصرفی خود را برای شارژ سریع و ایمن تهیه کنند.

استاندارد USB PD اصلی ظرفیت بالا و سازگاری انعطاف‌پذیری دارد و طبیعتا نسخه‌های جدید آن قادر به استفاده بر روی نسخه‌های قبلی هستند. تا زمانی که دستگاه شما از استانداردهای جدید پشتیبانی کند یعنی PD 2.0 و PD 3.0 عملیات شارژ به سرعت انجام می‌شود.

برای استفاده از این استانداردها به کابل‌های خاص نیاز دارید. در حقیقت در اوایل استفاده از کابل‌های ناسازگار با این استاندارد باعث خراب شدن کابل و یا حتی آتش گرفتن کابل شده بود. خوشبختانه، این مشکل در طی سال‌های اخیر از بین رفته است و تا وقتی که در خرید کابل و شارژر دقت کنید و از USB PD دارای مجوز USB-IF استفاده نمایید باتری لپ‌تاپ یا تبلت شما مدت زمان طولانی‌تری عمر خواهد کرد.

علاوه بر استفاده از این استاندارد برای اولترابوک‌ها، این اولین استاندارد برای شارژ سریع تلفن‌های هوشمند مدرن از جمله آیفون، گوگل پیکسل و همچنین تعدادی زیادی از موبایل‌های دیگر است. اگر از تلفن‌های همراه مختلف استفاده می‌کنید باید دقت کرده باشید که USB PD در همه آن‌ها به خوبی کار می‌کند و با تمامی آن‌ها سازگار دارد.

Qualcomm Quick Charge

از آنجایی که کمپانی Qualcomm مسئول تولید تراشه Snapdragon است، که فروش بیشتری نسبت به SoC در بازار دارد، Qualcomm QC یکی از گسترده‌ترین استانداردها برای شارژ است. در ورژن‌های اصلی 1.0 و 2.0 این پروتکل حداکثر 18، 10، 36 وات را پشتیبانی می‌کند و در Quick Charge 4 و 4+ به 100 وات کامل می‌رسد. در حالی که اکثریت قریب به اتفاق تلفن‌های هوشمند اسنپدراگون توانایی سخت‌افزاری را برای استفاده از این پروتکل را دارند ممکن است تولیدکنندگان دیگر نیز این ویژگی را بر روی گوشی‌های خود داشته باشند. همانطور که گفته شد، برخی از تولیدکنندگان به نسخه آخر این پروتکل اعتقاد دارند، با این حال سامسونگ در جدیدترین گوشی پرچمدار خود از QC 2.0 استفاده کرده است.

به غیر از تنوع در میزان خروجی انرژی، چندین ویژگی جالب دیگری در این استاندارد وجود دارد که سازندگان را برای استفاده از این استاندارد متقاعد نماید. یکی از این ویژگی‌ها فناوری Dual Charge است که شامل یک مدار برای شارژ دستگاه دیگر است و باعث کاهش قابل توجه گرما می‌شود و امکان شارژ سریع را بدون نگران بودن از افزایش دما به شما می‌دهد. ویژگی دیگر، تنظیم ولتاژ است که از 200 mV در نسخه 3.0 شروع می‌شود و به 20mV در نسخه 4.0 و بالاتر می‌رسد. این فناوری به INOV معروف است (Intelligent Negotiation for Optimum Voltage).

به غیر از برخی از دستگاه‌ها که دارای پروتکل‌های با کیفیت یکسان و یا بالاتر از QC هستند مابقی دستگاه‌ها می‌توانند با استفاده از مبدل پیشرفته Qualcomm QC به خوبی شارژ شوند.

استانداردهای دیگر و کمتر مشهور شده

محبوبیت تکنولوژی شارژ سریع باعث شد تا تولیدکنندگان دیگر نیز از ان استفاده کنند تا مشتریانشان بتوانند گوشی‌ها را با سرعت بیشتری شارژ نمایند. استانداردهای شارژ دیگر شامل مواردی همچون Motorola TurboPower، Asus BoostMaste، Samsung Adaptive Charge و Vivo Dual-Engine Fast Charging که با عنوان Mediatek PumpExpress شناخته می‌شود است.

یکی دیگر از این فناوری‌ها فناوری VOOC کمپانی Oppo است. نام این فناوری مخفف Votlage Open Loop Multi-Step-Charging است و نسخه 2.0 از 4 آمپر / 5 ولت شروع می‌شود دارای توان 20 وات است. نسخه 3.0 این فناوری به 5 آمپر جریان افزایش یافته است و جدیدترین مدل آن یعنی SuperVOOC دارای حداکثر خروجی 10 ولت و 6.5 آمپر است که باعث شارژ با توان 65 وات می‌شود.

شارژ سریع عادی ذاتاً به باتری‌ها صدمه نمی‌زند. اما تعدیل جریان به جای ولتاژ ممکن است باعث افزایش گرما شود که اثرات مضری را بر روی باتری دارا می‌باشد. برخی‌ها معتقدند که حتی نسخه 40 وات SuperVOOC ظرفیت باتری را به 70 درصد کاهش می‌دهد. با این حال باید خاطرنشان کنیم که Oppo با استفاده از طراحی باتری دو سلولی که باعث می‌شود در اصل به جای یک باتری از دو باتری استفاده شود و به طور جداگانه شارژ شوند تلاش کرده تا هم عملکرد را افزایش دهد و صدمات را کاهش دهد. برای همین است که هنوز از پیامدهای شارژ SuperVOOC نمی‌توان مطمئن شد، اما ممکن است که اثرات منفی وجود نداشته باشد.

از طرف دیگر ، به دلیل اینکه VOOC از جریان پویا به جای ولتاژ استفاده می‌کند، از نظر استاندارد شارژ سریع، سخت‌افزار و کابل‌ها نمی‌تواند با وسیله‌های مختلف سازگاری داشته باشد. اگر می‌خواهید از این فناوری استفاده کنید باید مطمئن شوید در چرخه شارژ شما از وسایلی استفاده کرده‌اید که سازگاری کامل را با این فناوری دارا می‌باشند. تنها استثنا در این مورد تلفن‌های OnePlus است که از نسخه استاندارد VOOC برای تأمین شارژ Dash و Warp استفاده می‌کند.

Anker PowerIQ

این استاندارد یک استاندارد جالب است زیرا مانند استانداردهای USB Power Delivery و Qualcomm Quick طراحی شده است تا در سخت‌افزارهای مختلف کار کند. اگرچه به اندازه PD شناخته شده و گسترده نیست. می‌توان از این استاندارد برای بسیاری از تلفن‌های هوشمند استفاده کرد ولی در برخی از آن‌ها بسیار ضعیف و در برخی دیگر کاملا خوب کار می‌کند. به طور کلی، PowerIQ 2.0 به طور قابل توجهی کندتر از Quick Charge 3.0 است، با این حال می‌تواند با نرخ شارژ استاندارد 500 میلی‌آمپر شارژ کند.

به نظر می‌رسد که PowerIQ 3.0 توانسته به تمامی رقبای خود بپیوندد و در کنار قیمت‌های قابل قبول و قابلیت اطمینان از محصولات این برند، انتخابی ارزشمند برای بسیاری از کاربران است. این محصول ادعا می‌کند که سریع‌تر از QC 3.0 است و می‌تواند سامسونگ گلکسی و آیفون را در 30 دقیقه تا 50 درصد سریع‌تر شارژ نماید.

همچنین هوآوی دارای استاندارد اختصاصی خود با نام Super Fast Charging است که بالاترین میزان 40 وات است. مانند متد Oppo، این استاندارد نیز از تنظیم جریان پویا استفاده می‌کند که از نظر تئوری باعث گرم شدن بیش از حد باتری می‌شود. اگرچه هنوز شواهد مشخص نکرده است که آیا این موضوع صحت دارد یا نه. صادقانه بگوییم، یکی از بزرگترین مشکلات این کمپانی، خروج اجباری اخیر هوآوی از اکوسیستم خدمات Google Play است که در تمام گوشی‌های آن‌ها صدق می‌کند. هنوز مشخص نیست که آیا ماه‌های آینده منجر به ورود مجدد غول تلفن‌های هوشمند چین به بازار ایالات متحده خواهد شد یا خیر. متأسفانه یک تلفن هوشمند بدون دستری به فروشگاه Google Play در خارج از چین زیادی به درد نمی‌خورد.

نتیجه‌گیری

انتخاب یک تکنولوژی شارژ سریع شامل تصمیم‌گیری در مورد مبادله بین زمان شارژ و سلامت طولانی مدت باتری است. با این حال، اگر از یک درگاه 500 میلی‌آمپر در ساعت یا درگاه USB-A کامپیوتر استفاده می‌کنید و نیازی به شارژ سریع ندارید در مسیر صحیح و سالم نگه داشتن باتری خود هستید. نگه داشتن میزان شارژ ما بین 50 تا 80 درصد نیز ایده خوبی است، اما مهمترین موضوع این است که نگذارید شارژ شما بالاتر 90 درصد یا پایین‌تر از 20 درصد برود. در حالت ایده‌آل استفاده از کابل‌هایی که برای شارژ سریع است و استفاده از پروتکلی خاص موضوع بسیار مهمی است. این امر به ویژه در صورت استفاده از استانداردهایی با جریان بالا مانند SuperVOOC یا Huawei Super Fast Charge بسیار مهم است. علاوه بر این دور نگه داشتن گوشی خود از گرما (به خصوص در هنگام شارژ) ممکن است بسیار با ارزش باشد. در تکنولوژی شارژ سریع باید به موارد گفته شده فوق توجه نمود.

همچنین اگر دستگاه Android خود را در حالت Stamina قرار دهید، امکان شارژ سریع آن بسیار محدود است. می‌توانید یکی از این دو روش را انتخاب کنید: اگر می‌خواهید شارژ سریع‌تری داشته باشید، در حین شارژ حالت Stamina را غیرفعال کنید و اگر می‌خواهید سرعت را کاهش دهید تا گوشی شما گرمای کمتری داشته باشد تا سلامت باتری داشته باشید Stamina را فعال کنید.

USB Power Delivery و Qualcomm Quick Charge از معمول‌ترین و مفیدترین استانداردها هستند. با این وجود تکنولوژی شارژ سریع Anker PowerIQ بسیار مفیدتر از این دو است زیرا از بسیاری از مشخصات QC 3.0 استفاده می‌کند. تمامی این سه استاندارد با ولتاژهای مختلف کار می‌کند پس می‌توانید از کابل‌های مشابه برای این سه استاندارد استفاده کنید.

بیشتر بخوانید: احتمال تجهیز Huawei Mate Xs به قابلیت شارژ سریع ۶۵ واتی