Влияет ли кабель на скорость зарядки телефона и как выбрать оптимальный
Когда речь заходит о зарядке телефона или любого другого устройства, то практически всё внимание уделяется заряднику, то сеть сетевому адаптеру. Такой подход является не совсем правильным, ведь данный процесс также зависит от зарядного кабеля. В этом материале я расскажу, каким образом кабель может влиять на зарядку, а также какие его параметры наиболее важны для быстрого и эффективного пополнения заряда вашего смартфона.
Влияет ли длина на скорость зарядки
В интернете немало споров насчет зависимости скорости зарядки устройства от его кабеля. Чтобы не растягивать материал скучными техническими данными, отвечу кратко – скорость зарядки действительно коррелирует с длиной кабеля. Чем длиннее кабель, тем больше его сопротивление, а значит меньше напряжение, и телефон будет заряжаться дольше. Чем короче кабель, тем быстрее заряжается устройство от одного и того же адаптера. Однако здесь имеется один важный нюанс: если устройство не воспринимает более высокого напряжения, либо же зарядный блок работает только при определенных значениях, то укорачивать провод не имеет смысла. Скорее это правило относиться к тем, кто покупает удлиненные USB-кабели, чтобы заряжать смартфон, сидя на диване или другом месте. Протяженность удлинителя на этот параметр никак не влияет, поэтому в некоторых случаях лучше приобрести его нежели, искать длинный кабель.
Какие характеристики важны ещё
Помимо длины кабеля, крайне важным параметром является еще и его толщина. Чем больше диаметр кабеля, тем выше у него пропускная способность. Однако смотреть нужно не на ширину внешней оплетки (хотя и этот фактор тоже важен), а на калибр внутреннего плетения. Если кратко, то в USB-интерфейсе идет 4 кабеля, 2 из которых отвечают за питание, а 2 за передачу данных. Некоторые подделки или просто низкокачественные USB-кабели могут быть лишены возможности передачи данных из-за отсутствия чипа, поэтому имейте это ввиду при выборе. Так вот, для более удобного определения диаметра этих проводов была придумана система калибров AWG.
На упаковке или в характеристиках товара калибр указывается в виде следующего значения: 28/28 AWG, где первое число отвечает за калибр проводов, передающих информацию, а второе за калибр питающих. Чем меньше второе значение, тем лучше, то есть кабель будет передавать более высокую нагрузку, что важно при быстрой зарядке телефонов и других более мощных устройств. Самым распространенным значением является уже упомянутое 28/28 AWG. Для быстрой зарядки телефона до 65W используется калибр 28/24 AWG (иногда 28/21). Для ноутбуков и другой более энергозатратной техники, которая заряжается от USB уже применяется наиболее толстые и пропускные кабели 28/21 AWG.
При этом, как и в случае с длиной, не стоит брать наиболее толстые кабели для максимально быстрой зарядки, если она попросту не поддерживается устройством. Увеличивать толщину (калибр) есть резон только в том случае, когда вам нужно получить ту же скорость зарядки, но уже с более длинным кабелем. В таком случае уже придется смотреть на само сетевое зарядное устройство и его характеристики, то есть сможет ли он обеспечить должное напряжение и силу тока при том или ином уровне сопротивления кабеля.
Подведем итоги
Кабель питания – это проводник, который лишь раскрывает возможности зарядной системы устройства, но никак не может ее улучшить. Наиболее верным соотношения длины/толщины является оригинальный модуль, который должен идти в комплекте. Отталкиваясь от его значения уже можно решать, какого калибра он должен быть при той или иной длине. Однако при зарядке от маломощных «неродных» блоков знание этой информации действительно поможет.
Какой зарядкой лучше всего заряжать телефон
Покупатели часто спрашивают, каким зарядным устройством лучше всего заряжать аккумуляторную батарею сотового телефона?
В частности, интересуют вопросы: с какой силой тока на выходе — 1 ампер или 2 ампера и не испортит ли зарядка с выходным током 2А аккумулятор мобильного?
Сначала немного теории, потом дам однозначный ответ.
В основном выходной ток блока питания влияет на скорость передачи энергии в аккумулятор. Чем больше сила тока, тем быстрее зарядится аккумулятор. Это очень актуально для высокоемких батарей современных смартфонов, которые достаточно быстро заряжаются двухамперными зарядками. Так же последними лучше всего заряжать аккумуляторы планшетов, которые так же имеют высокую энергоемкость.
Например, если ваш аккумулятор имеет емкость 5000 mAh, то зарядкой с выходным током 1А вы будете заряжать его около 6 часов (с учетом потерь энергии в процессе передачи электричества по кабелю). Зарядка с током 2А зарядит этот же аккумулятор за 3 часа.
В последнее время производители стали внедрять технологию быстрой зарядки. Она подразумевает использование адаптивных зарядных устройств, таких, которые в первые минуты зарядки выводят на аккумулятор высокое напражение (оно может доходить до значений 9-12 вольт) и, соответственно, большой ток (до 5 ампер). После достижения определенного уровня, данные параметры снижаются до стандартных (5 вольт, 1-2 ампер) и дальше процесс идет как обычно.
Величина тока может влиять на износостойкость аккумулятора. Некоторые аккумуляторы старых устройств чувствительны к большим токам и поэтому могут относительно быстро терять свои свойства вследствие чрезмерного нагрева элементов питания и схем защиты. Поэтому обычные кнопочные мобильники и подобные устройства лучше всего заряжать блоками с силой тока 1 ампер. Но, как правило, хорошие аккумуляторы для мобильных имеют контроллер заряда (так называемую схему защиты) и он ограничивает силу тока, передаваемую от блока питания. И именно при этом осуществляется выделение тепла, которое может негативно сказаться на долгосрочности работы аккумулятора.
При использовании технологии быстрой зарядки взаимодействие контроллеров аккумулятора и зарядного устройства настроено таким образом, что напряжение и выходной ток не превышают пороговых значений, таким образом, не нанося значимый вред элементам аккумуляторной батареи.
Таким образом, вы можете спокойно заряжать свой мобильный телефон или планшет любой зарядкой, хоть одноамперной, хоть двухамперной, большого вреда для телефона или аккумулятора от этого не будет. Если аккумулятор качественный, то вы скорее перестанете пользоваться данным устройством, чем блок питания испортит аккумулятор внутри.
Если аккумулятор не качественный, то он все равно выйдет из строя раньше заявленного срока, и совсем не только из-за зарядного устройства.
Так же вы можете приобрести зарядное устройство, поддерживающее функцию быстрой зарядки. Контроллер, стоящий в нем, не даст испортить вашу батарею. Если смартфон не поддерживает данную фукнцию, то величина тока на выходе будет стандартной и подходящей для аппарата.
Можно ли заряжать смартфон, наушники или часы более мощной зарядкой? Вольты и амперы для «чайников»
Я часто встречаю в интернете одни и те же вопросы, связанные с зарядкой гаджетов. Звучат они примерно так:
— У меня есть телефон, с которым шла зарядка на 5 вольт и 1 ампер (5V и 1A). Можно ли заряжать его от более мощного блока питания на 5V и 3A? Не вредно ли это?
— Мои Bluetooth-наушники шли без блока питания в комплекте, а в инструкции сказано, что заряжать их нужно от USB-разъема компьютера, мощностью 5V и 0.5A. Что будет если я подключу к ним блок питания на 5V и 2A? Не сгорят ли наушники?
Если вы также задавались подобными вопросами, то, скорее всего, находили ответ, который звучал примерно так:
Устройство можно заряжать любой зарядкой на 5 вольт, вне зависимости от количества ампер. Оно не возьмет больше тока, чем ему нужно.
Несмотря на то, что это правильный ответ, многих он не удовлетворяет, так как не совсем понятно, что значит фраза «не возьмет больше ампер, чем нужно».
Значит ли это, что блок питания на 5V и 3A будет силой «заталкивать» в несчастный смартфон очень много тока, но смартфон будет сопротивляться этому, временами нагреваясь, как печка? А может всё дело в «умном» блоке питания, который вначале «спросит» устройство, сколько ампер ему нужно, а затем выдаст соответствующий ток?
Если мы выбираем первый вариант, то как-то не очень радует такая перспектива. Начинаешь прямо ощущать то давление, которое испытывает гаджет, сопротивляясь сильному току. Кажется, рано или поздно он не выдержит этого и даст сбой.
А если выбирать второй вариант, то появляется сомнение — а действительно ли моя зарядка достаточно умная и будет ли она что-то выяснять с устройством? А если она глупая или мое устройство «не говорит» на ее языке и тогда она просто начнет заталкивать силой 3 ампера тока?
На самом деле, какой бы из этих вариантов вы ни выбрали, это представление будет неверным. В реальности из блока питания в USB-кабель просто не выйдет больше тока (больше ампер), чем нужно смартфону, часам или наушникам. И дело не в умном блоке питания, а в законах природы.
Об этом, собственно, я бы и хотел рассказать подробнее, чтобы не просто дать короткий ответ и оставить сомнения, а объяснить на фундаментальном уровне, что в действительности происходит, когда мы подключаем более мощный блок питания, чем тот, на который рассчитано наше устройство.
Она просто упала и напоролась на нож. И так восемь раз подряд!
Не так давно по интернету гуляло шокирующее открытие. Оказалось, человека убивают не 220 вольт из розетки, а количество ампер! Это «открытие» сразу же напомнило мне анекдот о тёще, которая поскользнулась и упала на нож, и так 8 раз подряд…
Естественно, убивает нож (амперы). Но сам по себе нож совершенно безопасен, если только его не возьмет в руку человек, способный нанести удар. И чем сильнее будут его мышцы (вольты), тем опаснее будет нож (амперы). В слабых ручках годовалого ребенка (очень мало вольт) даже острый нож (очень много ампер) не будет представлять для человека никакой угрозы.
И чтобы продолжить разговор, нам нужно сразу же определиться с терминами. Если вы хорошо знаете, что такое вольты и амперы, а также прекрасно понимаете закон Ома, тогда не думаю, что эта статья будет вам интересна. Да и вопросов таких у вас не должно возникать. Поэтому сразу предупреждаю, фраза «для чайников» в заголовке указана неспроста.
Что такое ток?
Представьте себе обычный кусок провода. Скажите, в нем есть ток? Думаю, вы не станете проводить эксперименты, подключая этот провод к лампочке, чтобы ответить на мой вопрос. Очевидно, там нет никакого тока.
Но что вообще такое ток?
Думаю, многие знают, что ток — это движение электронов. Если по проводу потекут/поползут электроны, в нем автоматически появится и ток. Но откуда тогда берутся электроны в проводе? Их туда заталкивает блок питания или батарейка?
На самом деле, электроны, которые будут ползти по нашему проводу, уже находятся внутри него. Ведь провод, как и всё в нашем мире, состоит из атомов. И эти атомы, словно детальки конструктора, бывают разными.
Взять, к примеру, золото. Вот вы держите в руке слиток золота и всем сразу понятно, что это не кусок алюминия. Но если дробить этот кусок на более мелкие кусочки, то до каких пор вещество будет оставаться золотом? Правильный ответ — до размера одного атома! И посмотрев на два разных атома, мы без проблем определим, где из них — золото, а где — алюминий.
И дело не в том, что атом золота желтый или блестит на солнце, а атом водорода — жидкий и прозрачный. Конечно нет. Всё дело в ядре атома, а точнее, в количестве протонов, из которых это ядро состоит. Если в атоме будет 79 протонов, мы знаем, что это золото, а если — 29 протонов, то это медь. И сколько бы электронов мы ни отрывали от атома, атом всегда остается золотом или медью.
Если бы мы смогли как-то добавить 4 протона к атому меди, их бы стало 33 и этот атом уже бы не имел никакого отношения к меди, он стал бы мышьяком. К слову, эти циферки (количество протонов) и указываются в таблице Менделеева возле каждого элемента.
Так вот, протоны (синие шарики на картинке выше) имеют определенный заряд, мы условно называем его положительным («плюсом»). А вокруг ядра парят электроны, также обладающие зарядом, но противоположным заряду протона. Мы называем его отрицательным («минусом»). Именно благодаря электронам атомы и могут соединяться друг с другом, создавая все предметы, вещества и материю. Эти электроны, как липучки, склеивают атомы друг с другом:
Протоны всегда притягивают к себе электроны («плюс» и «минус» всегда притягиваются). Но чем больше энергии у электрона, тем дальше он может отлетать от ядра с протонами. А чем дальше он от ядра, тем слабее с ним связь. Такой электрон может вообще оторваться от ядра и улететь с концами, ведь его отталкивают другие электроны («минус» и «минус» всегда отталкиваются).
Так вот, если мы повлияем на провод какой-то силой, электроны, расположенные дальше всего от ядра, начнут отрываться от атомов, проползать небольшое расстояние и присоединяться к другим атомам, а их электроны, соответственно, оторвутся и отлетят к следующим атомам:
Повторюсь, это движение электронов, направленное в одну сторону, и называется током.
Что такое амперы и вольты?
Ток — это движение электронов. Но как нам описывать силу тока? Можно, конечно, просто называть количество проползающих по проводу электронов за одну секунду.
Например, говорить: «Не касайся этого провода, там за секунду проплывает 12 миллионов триллионов электронов!», или писать на табличке: «Осторожно, здесь проползает за секунду 30 квинтиллионов электронов».
Согласитесь, звучит как-то странно. Мы даже не можем осознать или представить эти миллионы триллионов или квинтиллионы.
Поэтому мы решили не считать электроны по одному, а сразу учитывать их группами или «пачками». Ведь что толку нам от заряда одного электрона? Он ничтожно мал и не способен проделать никакой полезной работы.
В такую «пачку» (группу) включили 6 241 509 074 460 762 607 электронов. И суммарный заряд этих
6 квинтиллионов электронов, проходящих по проводу за 1 секунду, решили назвать ампером:
Если мы говорим, что по проводу идет ток 2 ампера (2А), это значит, что там физически за 1 секунду проползает около 12 квинтиллионов электронов (2*6.241).
Кстати, вы наверное заметили, что я использую разные слова для описания движения электронов: проползают, проплывают, пролетают и т.д. Делаю я это потому, что не знаю, каким словом лучше описать такое движение.
Кто-то может подумать, что электроны движутся по проводу с сумасшедшей скоростью, ведь лампочка включается моментально, как только мы прикасаемся к выключателю. На самом же деле, называть эту скорость «сумасшедшей», мягко говоря, не совсем правильно.
Когда вы включаете блок питания в розетку и подключаете по кабелю свой смартфон, то один конкретный электрон, «вылетевший» в это мгновение из блока питания в провод, попадет непосредственно в сам смартфон где-то через 33 минуты. Да, он будет продвигаться вперед не более, чем на полмиллиметра в секунду.
Но почему тогда ток моментально попадает из точки А в точку Б? Ровно по той же причине, почему вода в вашем кране начинает течь мгновенно, как только вы открываете кран, хотя в реальности она должна пройти очень длинный путь.
Электроны уже находятся в проводе и как только первый электрон «заходит» в провод, он выталкивает ближайший электрон, уже находившийся там, а тот сразу же «толкает» следующий. Получается, что ровно в тот момент, когда первый электрон «залетал» в провод, на другом конце вылетал последний (крайний) электрон.
1 ампер — это много или мало? Или поговорим о вольтах
Блок питания на 1А мы считаем слабым, называя такую зарядку «медленной». Но на самом деле, хватит и 5% от этого тока (0,05А), чтобы убить человека. Тем не менее, даже блок питания на 5А (в 100 раз больше электронов, чем нужно для остановки сердца) для нас совершенно безопасен. Почему же так происходит?
Думаю, вы обратили внимание, что я постоянно говорил о какой-то силе, которая нужна, чтобы толкать электроны вперед по проводу. Эта сила называется напряжением и измеряется она в вольтах.
Вспомните, что одинаковые заряды отталкиваются («минус» и «минус» или два электрона). Так вот, если мы каким-то образом соберем очень много одинаковых зарядов (электронов) в одном месте, они будут пытаться оттолкнуться друг от друга. Чем больше их будет, тем сильнее будет сила, которая будет пытаться их вытолкнуть. И как только мы подключим к этому месту провод, эта сила моментально начнет выталкивать электроны, которых собралось в избытке.
Один ампер — это очень много тока. Его хватит, чтобы наверняка убить человека, но для этого нужно сначала как-то «протолкнуть» эти 6 квинтиллионов электронов внутрь тела через кожу. И не просто протолкнуть, а сделать это за одну секунду.
Потребуется толкать электроны очень усердно. Нужно напряжение не 5 вольт, а что-то ближе к 3000 вольт. И это еще сильно зависит от состояния кожи, влажности и других условий. Если же мы хотим протолкнуть за 1 секунду всего 0,05 ампер (что уже может быть опасной «дозой» электронов), то хватит и напряжения в 150 вольт.
В нескольких штатах Америки до сих пор применяется смертная казнь в виде электрического стула. Так вот, с его помощью пытаются протолкнуть в тело человека за 1 секунду 5 ампер тока. Чтобы упростить задачу, на голову осужденному кладут губку, смоченную токопроводящим раствором, чтобы электронам было легче пройти через кожу. И при всём этом требуется 2700 вольт напряжения!
Таким образом, вольты и амперы неразрывно связаны друг с другом. Амперы — это множество электронов, проходящих через точку за 1 секунду, а вольты — это сила, с которой эти электроны выталкиваются.
Можно ли заряжать смартфон или фитнес-браслет более мощной зарядкой?
Теперь, понимая что такое амперы и вольты, мы подошли к главному вопросу.
Если смартфон, наушники или фитнес-браслет выдерживают максимум 1А, тогда что произойдет с таким устройством, если мы сможем как-то заталкивать в него по 2 ампера в секунду? Естественно, такое устройство просто сгорит.
Но вся загвоздка в том, что сделать это невозможно. Как невозможно спрыгнуть с крыши дома и «ползти» вниз по воздуху со скоростью 1 сантиметр в час, так и невозможно затолкнуть в устройство больше ампер.
Чтобы осознать это, давайте на секундочку забудем о сложной технике и возьмем банальный крохотный светодиод («лампочку»). Чтобы нагляднее продемонстрировать, я придумал светодиод, который работает от 5 вольт (для реальных светодиодов нужно в среднем 2-3 вольта):
Он будет работать исправно, если через него будет проходить ток с силой около 10 мА (1 миллиампер — это одна тысячная доля ампера или 0.001А).
А теперь давайте подключим к нему блок питания мощностью 5V и 2A. Как вы думаете, что произойдет?
Логика подсказывает, что от такого блока питания нашу лампочку просто разорвет! Ведь сила тока блока питания превышает допустимый ток лампочки в 200 раз (светодиоду нужен ток 10 мА или 0.01А, а блок питания рассчитан на 2000 мА или 2А).
Но в реальности лампочка будет прекрасно работать, не ощущая никакого дискомфорта! Ведь по ней будет протекать ток 10 мА вместо ожидаемых 2000 мА! В чем же здесь подвох? Неужели блок питания настолько умный, что как-то согласовал нужный ток и вместо 2А отправил к лампочке 0.01А!? Конечно же, нет.
Дело в том, что лампочка сопротивляется движению электронов. И всё, что нас окружает, в той или иной степени сопротивляется движению электронов.
Когда мы подключили лампочку к блоку питания на 5 вольт, он моментально со всей своей силы (с напряжением в 5 вольт) начал толкать все электроны (2 ампера) по проводу к лампочке. Первый электрон, попав в провод, ударил по второму, тот — по третьему и так до тех пор, пока не дошло дело до электронов в лампочке.
И вот тут электроны столкнулись с проблемой. Оказывается, двигаться по проводу было очень легко, настолько легко, что силы в 5 вольт хватало для проталкивания по проводу двух ампер тока. Но когда электроны начали проползать по лампочке, что-то начало им мешать. Возможно, атомы внутри расположены более плотно или они немного вибрируют и электроны чаще с ними сталкиваются, что затормаживает всё движение.
Главное — лампочка оказалась не такой «гладкой трассой» для электронов, как провод.
Чтобы лучше это понять, представьте, что вам нужно толкнуть вперед 20-килограммовый ящик, который лежит на очень гладкой поверхности (на рисунке показана синим цветом):
Вашей силы хватит только для того, чтобы передвигать этот ящик каждую секунду на полметра. Ваша сила — это и есть те самые 5 вольт блока питания, а ящик — это 2 ампера электронов. Гладкая поверхность — это провод.
Но теперь представьте, что часть поверхности стала зыбкой, как песок (показано красным цветом):
Естественно, именно на этих участках движение ящика замедлится очень сильно, ведь ваших сил хватало на то, чтобы двигать 20 кг по гладкой поверхности со скоростью полметра в секунду.
Но важно то, что скорость замедлилась не конкретно на участке с песком, а вообще вдоль дороги, так как ящик одновременно лежит и на гладкой, и на песчаной поверхности. Получается, если бы вся дорога была гладкой, вы бы за секунду передвигали ящик на полметра, теперь же эти 20 кг передвигаются за секунду на 30 см.
И связано это не с тем, что вы что-то изменили. Вы ничего не меняли, вы продолжаете толкать ящик с одинаковой силой, но теперь движение замедлилось. Если бы вы заменили 20-килограмовый ящик на 50-килограмовый, то вам бы удавалось передвигать больше груза, но скорость упала бы еще сильнее.
Точно то же происходит и в примере с лампочкой. У блока питания есть определенная сила (5 вольт) и он мог бы проталкивать 2 ампера тока, если бы по всему участку не встречалось никаких преград.
Но как только мы ставим лампочку, она сразу же замедляет всё движение тока на определенное значение. Блоку питания уже не хватает сил (5 вольт), чтобы толкать максимальное количество электронов с той же скоростью (каждую секунду — 2 ампера). Теперь, из-за сопротивления вдоль движения он будет толкать не более 0.01А (10 миллиампер) в секунду.
Смартфон, фитнес-трекер и наушники подчиняются закону Ома
Итак, закон Ома — это и есть та причина, по которой вы можете без малейшего опасения подключать к своему телефону или наушникам блок питания хоть на 5 вольт и 1000 ампер.
Вот как это работает. Сопротивление измеряется в Омах. Первая лампочка имела сопротивление току 500 Ом. Мы узнали это потому, что 5-вольтовый блок питания смог протолкнуть только 0.01 ампер тока. Разделив 5В на 0.01А, мы получили значение 500 Ом.
Делить вольты (обозначаются буквой V) на амперы (обозначаются буквой I), чтобы узнать сопротивление (обозначается буквой R) нам и подсказал тот самый закон Ома:
Теперь возьмем другую лампочку и представим, что ее сопротивление составляет 50 Ом. Получается, она в 10 раз меньше сопротивляется движению электронов. Как и первая лампочка, вторая также работает нормально только при силе тока в 10 мА (0,01А).
Но что произойдет, если мы подключим ее к нашему блоку питания на 5 вольт и 2 ампера? Так как сопротивление лампочки снизилось в 10 раз, логично предположить, что блок питания при той же силе (5 вольт) будет толкать больше электронов. Это как убрать песок с дороги, сделав ее более гладкой и скользкой, чтобы толкать груз быстрее.
Мы даже можем узнать, сколько именно тока (ампер) будет проходить через нашу новую лампочку. Для этого снова воспользуемся законом Ома: I=V/R. То есть, нужно напряжение (5 вольт) поделить на сопротивление (50 Ом) и получим 0.1А или 100 миллиампер.
Теперь тот же блок питания на 5V и 2A будет пропускать через лампочку уже не 10 миллиампер, а 100! Естественно, наша лампочка сразу же сгорит.
Так и было задумано!
Блок питания остался тем же, но с новой лампочкой он выдал вместо 10 целых 100 миллиампер! Если бы мы, как разработчики лампочки, предполагали, что ее подключат к блоку питания на 5 вольт, то нам нужно было заранее побеспокоиться о том, чтобы этой силы (5 вольт) никогда не хватило для протекания 100 мА.
Нужно было просто добавить к лампочке немножко материала, который бы увеличил ее сопротивление до 500 Ом. И тогда она бы никогда не пропустила ток свыше 10 мА при использовании 5-вольтового блока питания.
Когда производитель делает схему смартфона или наушников, каждая его деталь (каждый транзистор, резистор, конденсатор и пр.) оказывает какое-то сопротивление току. То есть, можете представить всю схему, как длинный маршрут с разным типом покрытия. Это покрытие придумывает разработчик на этапе проектирования.
Если устройство рассчитано на 5 вольт, сколько бы ампер ни выдавал 5-вольтовый блок питания — это не будет иметь никакого значения, так как общее сопротивление току всех деталей будет таким, что через схему будет протекать заранее известное (безопасное) количество ампер.
Мир вокруг нас
Чтобы окончательно разобраться с этим вопросом, просто посмотрите вокруг себя. Нас окружает множество электроприборов: лампочки, чайники, кофемашины, тостеры. Как вы думаете, почему они не сгорают сразу, как только вы подключаете их к сети 220 вольт? Ведь обычная розетка выдает 16 ампер и
Естественно, через лампочку на 100 Ватт и, скажем, микроволновку на 1000 Ватт должно проходить совершенно разное количество электронов (разное количество ампер). Как же розетка знает, какому прибору и сколько ампер выдать под напряжением 220 вольт?
Да никак! Просто у лампочки на 100 ватт будет гораздо выше сопротивление току и она будет при напряжении 220 вольт пропускать через себя только 0.45А (100 ватт/220 вольт), а через микроволновку на 1000 Ватт будет за секунду проходить 4.5А (1000 ватт/220 вольт).
Выходит, сопротивление у лампочки — 480 Ом (220V/0.45А), а у микроволновки — 48 Ом (220V/4.5A).
Более того, если лампочка и микроволновка — это единственные работающие электрические приборы в вашем доме, тогда несмотря на розетку в 220 вольт и 16 ампер, из нее в общем будет выходить 4.95 ампер тока в секунду (4.5А микроволновки+0.45А лампочки). Сила в 220 вольт просто не способна протолкнуть больше тока, учитывая сопротивление, которое оказывают эти два прибора (лампочка на 480 Ом и микроволновка на 48 Ом).
Ровно то же касается и смартфона, фитнес-трекера или другого гаджета. У каждого из них есть свое внутреннее сопротивление, и до тех пор, пока вы будете заталкивать в них ток под давлением в 5 вольт, из блока питания будет выходить столько ампер, сколько сможет физически протолкнуть сила (или давление) в 5 вольт.
Но проблемы начнутся в том случае, если вы вздумаете увеличить напряжение и воспользоваться блоком питания, скажем, на 12 вольт. Вот тогда его силы хватит, чтобы при том же сопротивлении устройства протолкнуть гораздо больше тока. Это как с толканием ящика. Да, поверхность осталась песчаной, но теперь ящик толкают 3 человека вместо одного.
Но мой смартфон заряжается быстрее от 2А, чем от 1А! И при этом еще греется сильнее!
Многие пользователи замечали, что при использовании более мощного блока питания (вместо 5В и 1А, например, 5В и 2А), телефон заряжается быстрее и греется сильнее.
Так действительно может быть. Но, опять-таки, лишь по одной причине — производителем был предусмотрен ток до 2 ампер. Компания разрабатывала свое устройство под напряжение 5 вольт и для этого ей необходимо было контролировать сопротивление на каждом участке схемы, чтобы «давление» в 5 вольт не вызвало выход из строя конкретного блока.
Производителю было важно лишь то, чтобы блок питания выдавал достаточное количество ампер. Верхняя планка его совершенно не волнует. И чтобы вместо одного ампера смартфон принимал 2A, нужно было изменить соответствующим образом сопротивление внутри смартфона. То есть, производитель заложил в устройство механизм снижения сопротивления, чтобы пропустить больше тока.
В противном случае, по законам нашей вселенной оно не сможет принять ни на миллиампер больше тока, какой бы блок питания вы ни подключали, хоть на миллион ампер. Естественно, это справедливо только в том случае, если напряжение не превышает 5 вольт.
И последнее. Конечно, при большем количестве ампер, устройство будет греться сильнее, так как банально через одни и те же детали за 1 секунду будет проходить больше электронов, соответственно, будет больше столкновений с атомами, больше вибраций атомов и сильнее нагрев.
Но, опять-таки, производитель посчитал это нормальным, раз позволил смартфону снизить свое внутреннее сопротивление и пропустить больше тока. Это решил производитель на этапе проектирования схемы, а не более мощный блок питания.
Разумные правила оптимальной зарядки: подробнее про скорость, блоки питания, внешние аккумуляторы и многое другое
Привет, Хабр! Если основательно задаться вопросом оптимальности зарядки, станет понятно, что в этом отношении не всё так однозначно. Далеко не каждый зарядник позволяет получить быструю и качественную зарядку вашего устройства (будь то Apple или Android, смартфон или ноутбук). В этом посте мы подробно рассмотрим типы зарядников и вопросы их совместимости, поговорим о том, какие ситуации реально снижают скорость зарядки и вредят аккумулятору устройства, а также посмотрим, какой powerbank нужен для нормальной зарядки различных типов гаджетов. Если вы не закапывались глубокого в вопросы зарядки гаджета, а привыкли просто подключать кабель и оставлять телефон у розетки, давайте скорее под кат!
Каким ЗУ лучше заряжать телефон?
Быстрый ответ на этот вопрос — штатным. Тот блок питания, который идёт в комплекте со смартфоном, и есть лучшее средство зарядки. Производитель наверняка рассчитал оптимальную мощность так, чтобы аккумулятор заряжался на максимально возможной скорости при минимальном износе. Но, если зарядки в комплекте нет, её придётся купить самостоятельно, и тут могут возникнуть сложности.
Зарядное устройство для смартфона лучше покупать максимальной или близкой к максимальной (для вашего аппарата) мощности. Найдите его спецификацию в сопроводительной документации, на сайте производителя или в интернете и изучите, сколько ватт требуется вашему аппарату для быстрой зарядки. Тут разброс может быть очень большим — от 18 до 66 Вт и даже больше.
Но в любом случае лучше брать блок питания с запасом. Если смартфон поддерживает зарядку на мощности 35 Вт, можете взять на 40-45. Всё-таки сопутствующие потери никто не отменял, да и вдруг придётся зарядить что-то ещё. А больше смартфон всё равно не «возьмёт» — не позволят аппаратные ограничения. Но переплачивать и брать высокомощный адаптер, если вы собираетесь заряжать им только телефон или наушники, не стоит. Лучше сэкономьте.
Из брендов можем рекомендовать следующие:
Не работает быстрая зарядка
Если смартфон поддерживает быструю зарядку, но не включает её, у этого может быть две причины:
Несовместимость профилей питания адаптера и смартфона,
Несовместимость стандарта быстрой зарядки адаптера и смартфона.
Профили питания — это разные варианты мощности, выдаваемые зарядным блоком. Благодаря им один и тот же в теории адаптер должен подходить к смартфонам разных производителей, даже если мощность, на которой они заряжаются, не совпадает. Но это справедливо, только если аппарат и зарядный аксессуар используют универсальный стандарт зарядки. Например, Power Delivery, который сегодня поддерживает большинство производителей. Его ключевая особенность — наличие нескольких PD-объектов, или, если совсем по-простому, нескольких источников питания. Чем их больше, тем лучше.
Что такое профили питания
Эти самые источники формируют разные сочетания напряжения и тока:
20Вx3,25А = 65 Вт
Профили питания — это не секретная информация. Производители адаптеров публикуют её в открытом доступе. Но, как правило, в изучении таких подробностей нет никакой нужды, потому что современные ЗУ с поддержкой Power Delivery поддерживают минимум 5 профилей. Так что проблем с зарядкой вашего смартфона, если он PD-совместим, быть не должно.
Однако бывает, что смартфон поддерживает собственный стандарт быстрой зарядки. Их немного, но они есть:
OnePlus, Oppo — SuperVOOC
Huawei — SuperFast Charge
Samsung — Adaptive Fast Charging
Использование собственных протоколов оправдано, когда производитель хочет добиться более высокой скорости зарядки своих смартфонов. Более тонкая оптимизация позволяет выжать из адаптера с идентичной мощностью больше ресурса, сокращая время, которое тратится на зарядку устройства. Бывает даже, что менее мощный блок питания с поддержкой собственного протокола производителя заряжает смартфон быстрее, чем более мощный блок с Power Delivery.
Хороший пример — OnePlus 10 Pro. 65-ваттный блок питания SuperVOOC позволяет зарядить его от 5 до 50% всего за 13 минут. Это, конечно, не рекорд. Но со 100-ваттным PD-зарядником от Ugreen время зарядки в том же промежутке увеличилось до 40 минут. Разница больше чем в три раза. Возможно, конечно, что OnePlus не старалась адаптировать Power Delivery, потому что у других производителей смартфоны зачастую и при меньшей мощности тратят на зарядку меньше времени. Но факт остаётся фактом.
Кстати, поддержка проприетарного стандарта совсем не означает, что смартфон не будет поддерживать Power Delivery. Чаще всего производители применяют оба протокола параллельно.
Тем не менее, это не означает, что все смартфоны с проприетарными стандартами зарядки поддерживают Power Delivery. Некоторые аппараты Samsung всё ещё используют устаревающий протокол Adaptive Fast Charging, который несовместим, например, с другим уходящим с рынка стандартом Quick Charge от Qualcomm. Так что если попробовать зарядить какой-нибудь Galaxy A50 зарядником Huawei досанкционного периода, быстрая зарядка не включится.
Как правильно заряжать новый телефон
Когда люди задают этот вопрос, они, как правило, интересуются не столько способами подключения зарядного устройства и его мощностью, сколько необходимостью калибровки аккумулятора. Этот миф преследует нас уже много лет. Если у вас был телефон хотя бы 15-20 лет назад, вы должны были слышать, что его батарейку нужно правильно «раскачать», сначала разрядив её до полного отключения, а потом зарядив до 100%, и так несколько раз.
На практике это не имеет никакого смысла. Современные аккумуляторы выполнены по литий-ионной технологии и не имеют скрытых резервов, которые нужно принудительно активировать путём полной зарядки-разрядки. Напротив, теперь многие производители прямо говорят о том, что это не только не принесёт пользы вашему смартфону, но может даже навредить ему.
В основе аккумуляторов, которыми оснащаются наши смартфоны, лежат положительный и отрицательный электроды: анод и катод. Когда батарея отдаёт ток, ионы лития проходят путь от анода к катоду за пределы батареи. Так устройство, работу которого обеспечивает АКБ, тратит энергию. А когда мы подключаем его к электрической сети, ионы лития движутся в обратном направлении, восполняя потраченный ресурс. Этот процесс называется интеркаляцией. А последовательность разрядки-перезарядки и составляет тот самый цикл.
Каждый аккумулятор рассчитан на разное количество циклов зарядки. Это может быть и 500, и 800, и даже 1000. Всё зависит от физических и химических свойств электродов и электролита, который составляет основу АКБ. Со временем они деградируют, ресурс аккумулятора расходуется, и смартфон начинает держать зарядку хуже. Наша задача — отсрочить полную деградацию батареи. Сделать это можно тремя способами, которые в сочетании дадут наилучший результат:
Использовать зарядное устройство соответствующего стандарта;
Не давать аккумулятору разряжаться ниже 20%;
Заряжать аккумулятор до 70-80% (в теории это должно заставить АКБ расходовать не полный цикл);
Отключать кабель питания от смартфона сразу по окончании зарядки;
Не оставлять смартфон заряжаться на всю ночь либо включать механизм оптимизированной, или умной зарядки;
Постараться избежать воздействия на аккумулятор высоких температур (например, быстрая зарядка сильнее нагревает смартфон);
Не использовать смартфон во время зарядки (это ведёт к перегреву и расходует ресурс аккумулятора, который ему приходится восполнять повторно).
Эти советы — по отдельности довольно нелепые — в совокупности могут дать отличный результат и если не уберечь аккумулятор вашего смартфона от деградации полностью, то по крайней мере отсрочить её наступление.
Можно ли заряжать телефон неродной зарядкой
Можно. Правда, не без оговорок, которые обязательно нужно учитывать.
Мы уже разобрались, что зачастую неродной блок питания не может зарядить смартфон так же быстро. Вреда это не нанесёт, но времени, которое ваш аппарат проведёт у розетки, это займёт больше, чем при использовании фирменного ЗУ. Если вам не принципиально, насколько долго заряжается смартфон, берите неродной адаптер и не парьтесь.
Если вы выбираете неродной адаптер для своего смартфона, лучше брать универсальные решения вроде тех, что мы перечисляем выше. Их выпускают проверенные производители и они совместимы с универсальным стандартом питания Power Delivery, так что с ними на большинстве устройств будет работать быстрая зарядка. Под этот критерий подходят ЗУ Baseus, Ugreen, Anker, Satechi и другие.
Зарядные устройства неизвестных брендов лучше не брать. Чаще всего они пренебрегают качеством комплектующих, и такие ЗУ сильнее нагреваются и нередко издают пронзительный писк, который является следствием либо повреждения, либо сборки не по стандартам. Если не знаете, известный перед вами бренд или нет, просто проверьте по нему информацию в Google и почитайте отзывы — обычно правда всегда находится на поверхности.
Можно ли заряжать iPhone зарядкой от Андроида
С iPhone (это касается моделей всех поколений) ситуация обстоит немного сложнее или по крайней мере так выглядит со стороны. Apple очень трепетно относится к зарядке своих устройств, поэтому зачастую ограничивает универсальные ЗУ при работе с iPhone. Раньше в компании объясняли это заботой о пользователях, потому что несертифицированные адаптеры могут представлять опасность.
Поэтому, если взять ноунейм-зарядку и подключить её к Айфону, тот может либо не распознать её вообще, либо сообщить об ошибке и так и не начать заряжаться. Впрочем, это касается в основном старых iPhone и зарядников, которые не поддерживали современные протоколы зарядки.
Поскольку все современные iPhone поддерживают стандарт Power Delivery, вы можете взять любой (в разумных пределах) совместимый блок питания, такой же кабель и подключить их друг к другу. В 99% случаев Айфон «примет» их и начнёт заряжаться на максимально возможной скорости. Главное, чтобы оба аксессуара поддерживали протокол Power Delivery, а его поддерживают даже не все зарядки от Apple.
До 2020 года компания выпускала 29-ваттный блок питания, который шёл в комплекте с MacBook 12 и MacBook Air на Intel. Он использовал два профиля питания (5Вx2,4А и 14,5Вx2А), которые не соответствовали стандарту PD. Поэтому заряжать iPhone на пиковой скорости он не мог. Это всё ещё лучше, чем 5-ваттник, который клали в коробку с iPhone до 2019 года, но хуже, чем 20-ваттник от Baseus с поддержкой Power Delivery.
Не забывайте и про кабель, который вы используете для зарядки. Нужно, чтобы он тоже поддерживал стандарт PD. Для нынешних iPhone это тот самый знак качества, который заставляет его «принять». В противном случае вы либо получите либо ошибку при подключении, либо зарядку на минимальной скорости.
В общем, заряжать iPhone зарядником от Андроид-смартфонов можно. Тем более, что платформоориентированных адаптеров только для iOS или только для Android не существует. Бывает ориентация на стандарты зарядки. Поэтому от любого ЗУ с поддержкой Power Delivery ваш iPhone скорее всего будет заряжаться без проблем, а вот блок питания с чужеродным протоколом вроде Samsung Adaptive Charging может и не принять.
Можно ли заряжать смартфон зарядкой от ноутбука
Особых препятствий для перекрёстного использования адаптеров для зарядки Android-смартфонов, iPhone и ноутбуков, включая MacBook, нет. Но обычно всех интересует не столько совместимость, сколько потенциальный вред, который может нанести более мощный адаптер смартфону, ориентированному на более слабые зарядники.
Ответом на вопрос, можно ли заряжать смартфон зарядкой от ноутбука, является многострадальный протокол Power Delivery. Адаптеры с поддержкой этого стандарта предлагают несколько профилей, которые и являются своего рода источниками питания. Они настроены таким образом, чтобы автоматически определять, какой профиль нужен конкретному устройству, и менять их по мере надобности.
Например, ноутбуку, который потребляет много ресурсов, требуется профиль 20Вx3,25А или даже более высокий. Зарядник распознает это и активирует тот «источник», который позволяет выдать соответствующую мощность. А для смартфона, который работает только с профилем 5Вx3А, тот же самый зарядник откроет менее мощный канал. Такой подход позволяет добиться сразу двух целей: снизить расход энергии и обеспечить безопасность процесса зарядки, независимо от их типа.
Впрочем, в паре адаптер-телефон своё дело знает не только первый, но и второй. Современные смартфоны оснащаются специальными контроллерами, которые препятствуют «перезарядке» аккумулятора. Благодаря им аппарат будет заряжаться на ограниченной мощности. Попробуйте подключить к какому-нибудь iPhone SE блок питания на 145 Вт. Это не изменит ничего. Если смартфон по умолчанию может заряжаться только на мощности 15 Вт, он не сможет преодолеть этот предел на физическом уровне. Так что и опасаться за него не стоит.
Можно ли заряжать ноутбук более мощным ЗУ
То же самое, кстати, касается и ноутбуков. Неважно, насколько мощным ЗУ вы его заряжаете — благодаря протоколу PD он всё равно не возьмёт больше, чем ему позволяют его установки. Однако многие лэптопы не поддерживают быструю зарядку, и им высокомощный адаптер питания нужен совсем для другого.
Производительные ноутбуки используются для решения требовательных к ресурсам задач вроде монтажа видео, обработки фотографий и на худой конец гейминга. И тот, и другое, и третье по своей сути очень энергоёмкие процессы. Поэтому их чаще всего снабжают более мощными зарядниками, просто чтобы они могли вытянуть выполнение тех задач, которые на них возлагают.
Если вы подключите MacBook Pro 16 к 30-ваттному адаптеру, запустите Final Cut Pro и начнёте монтировать несколько дорожек видео, он может даже вырубиться. Ему не хватит потенциала, которым обладает зарядник. Если телефон просто будет заряжаться медленнее, ноутбук может просто выключиться. Поэтому оптимальнее всего будет приобрести более мощный адаптер для ноутбука.
Можно ли зарядить ноутбук зарядкой от пауэрбанка
Можно. Но подойдёт далеко не каждый пауэрбанк. Выше мы говорили о том, что ноутбуку нужен блок питания подходящей мощности, и тут это правило тоже работает. Если выходная мощность зарядника ниже, зарядка просто не пойдёт. В этом плане каждый ноутбук индивидуален. MacBook Air подойдёт адаптер на 30 Вт, MacBook Pro 14 — на 67, а новому Lenovo IdeaPad потребуется 135-ваттный блок.
Поэтому выбор внешнего аккумулятора, который смог бы зарядить ваш лэптоп, зависит от его характеристик. Однако есть нюанс: большинство пауэрбанков имеют мощность 20-30 Вт. Они нам априори не подойдут. А более мощные модели, способные выдавать на выходе до 100 Вт, подойдут почти всем. Стоит такой аксессуар немало — почти 5000 рублей, — но это плата за специфическое предназначение.
По части ёмкости внешнего аккумулятора, кстати, требования куда слабее. Поскольку большинство ноутбуков имеют небольшие АКБ, сопоставимые со смартфонными, брать гигантский «кирпич» на 30-40 А*ч особого смысла нет. Разве что вы собираетесь зарядить от него вообще весь свой арсенал портативных устройств. Благодаря нескольким разъёмам, поддерживающим быструю зарядку по стандарту Power Delivery и это будет возможно.