Mnóstwo tu ładnych odpowiedzi, kilka niewiadomych również, ale myślę, że większość z nich nie trafia w sedno sprawy.
Tło:
Pierwsza rzecz, którą należy zrozumieć to, że urządzenie zwane “ładowarką” to nic innego jak głupi zasilacz. Nie ma ona żadnej inteligencji poza kontrolerem SMPS, który stara się utrzymać napięcie wyjściowe w miarę jak zmieniają się wymagania prądowe.
Ładowarka sama w sobie znajduje się wewnątrz telefonu i jej działanie nie może być łatwo zakłócone przez użytkownika.
Jak już wspomnieli inni, tak naprawdę ważne jest, aby wiedzieć, jak szybko telefon może się ładować, czyli jaki jest w rzeczywistości maksymalny prąd, jaki przyjmie ładowarka. Ładowarka będzie monitorować rzeczywisty stan baterii i to do niej należy wykonanie “inteligentnej” części.
Zasilanie:
Dla najszybszego ładowania, zasilacz musi być w stanie dostarczyć tyle prądu, ile ładowarka potrzebuje do naładowania baterii, plus cały prąd, który sam telefon potrzebuje do pracy. Dlatego mamy odpowiedź, że wyłączenie telefonu przyspieszy ładowanie, ponieważ w ten sposób minimalizujemy zużycie energii przez sam telefon. Byłoby miło, gdybyśmy mieli o kilka procent więcej niż maksymalny pobór prądu przez telefon, tylko dla bezpieczeństwa.
Następnym krokiem, a najważniejszym, jest uzyskanie ładowarki tak naprawdę powiedzieć telefonu, ile prądu może wyprodukować.
Jak już wspomniałem, ładowarki są głupie, więc nie ma nic do rozmowy, a USB jest w zasadzie nadużywane do przenoszenia wysokiego prądu. Mamy kilka standardów ładowania przez USB, ale wszystkie one były przykręcone do podstawowego standardu USB 2.0 jako afterthoughts.
Następnie mamy “inteligentne” producentów telefonów / tabletów, które są niezadowoleni z opcji standardowych i chcą mieć większy wybór. Stąd właśnie bierze się największa trudność. Mamy już jedną odpowiedź, wspominając o specyfikacji Charging port i to właśnie tam znajduje się główny problem. Wstępnie standardowe sposoby negocjowania wyższych prądów nadal istnieją i nadal sprawiają problemy. Urządzenia Apple iDevices nadal używają swoich dzielników rezystorowych do ustawienia maksymalnego prądu ładowania i te specyfikacje mogą się zmieniać w czasie (porównaj poprzedni link z tym ). Co więcej, inni producenci forsują swoje własne standardy. tutaj to obrazek dla Samsunga na przykład.
Więc potrzebujemy nie tylko ładowarki wysokoprądowej, ale potrzebujemy ładowarki wysokoprądowej, która będzie rozpoznawana przez telefon.
Niestety, z wyjątkiem stosowania najnowszych i największych ładowarek OEM, niewiele może zagwarantować, że zasilacz zostanie prawidłowo wykryty przez telefon. Niektóre zasilacze mogą wspominać o tym, jak są okablowane wewnątrz, dzięki czemu decyzja może być nieco łatwiejsza dla użytkownika końcowego. W przeciwnym razie pozostało tylko szukać recenzji i eksperymentować.
Kabel:
Wreszcie, jest jeszcze część pobierania prądu z zasilacza do telefonu. Dużym problemem z mikrokablami USB jest to, że mają one tendencję do bycia cienkimi! Może to być poważny problem przy ładowaniu telefonów. Kabel USB 2.0 będzie miał od wewnątrz co najmniej 4 przewody, a aby zapakować je w cienki kabel, same przewody muszą być bardzo cienkie. Wtedy mamy problem z opornością tych przewodów. Dość często można ją pominąć, ale w przypadku zasilaczy USB i mikrokabli dochodzimy do punktu, w którym sam kabel może rozpraszać niemałą ilość energii i wpływać na napięcie wyjściowe na złączu urządzenia. Generalnie, jeśli mamy telefon, którego ładowarka pozwala na szybkie ładowanie i mamy zasilacz, który może dostarczyć wystarczającą ilość prądu, kabel może okazać się czynnikiem ograniczającym. Ładowarka telefoniczna nie jest idealna i potrzebuje trochę więcej miejsca na ładowanie. Również ładowarki często obniżają prąd ładowania, jeśli wykryją, że napięcie zasilające jest zwisające. Niektóre wyniki eksperymentów opublikowane tutaj mówią nam, że urządzenia iDevices będą obniżać prąd ładowania w zależności od napięcia.
Spójrzmy więc na kilka liczb i oznaczeń kabli. Tutaj to poręczny kalkulator spadków napięcia. Załóżmy, że nasza ładowarka dostarczy 5 V i może zasilać co najmniej 2 A bez żadnych spadków napięcia. Zamieszczę też wyniki dla calbe'ów o długości 3 i 6 stóp.
Tradycyjnie najcieńsze kable USB będą używały skrętki 28 AWG do transmisji danych i dwóch przewodów 28 AWG do zasilania. Spójrzmy na niektóre wyniki z tego kabla.
Na długości 3 stóp, mamy napięcie wyjściowe na końcu kabla 4,22 V. Z tym, jesteśmy już poza specyfikacją USB. Jeśli weźmiemy 6 stóp, to daje nam to napięcie 3,44 V na wyjściu kabla. Nasze urządzenie na pewno nie będzie w stanie naładować się tym kablem przy dużym natężeniu prądu!
I poruszamy się nieco w górę i używamy kabla, który ma żyły zasilające 24 AWG, będziemy mieli napięcie wyjściowe 4,69 V na końcu kabla, co jest po prostu wystarczająco dobre, ale niektóre urządzenia będą obniżać swój prąd ładowania z To. Jeśli pójdziemy na sześć stóp, będziemy mieli napięcie wyjściowe 4,38 V, które jest poza standardem.
Jeśli ponownie przesuniemy się nieco w górę do 20 AWG dla przewodów zasilających, będziemy mieli napięcie wyjściowe 4,88 V na długości 3 stóp i to powinno być OK dla ładowania, ale iDevices nadal będzie się rozwijać w dół ich prąd. Przy sześciu stopach, napięcie wyjściowe będzie 4,76 V, co nadal jest OK.
Słyszałem, że są również kable USB, które używają 18 AWG do przewodów zasilających, więc weźmy na pewne wyniki z tym: 3 stopy dają nam napięcie wyjściowe 4,923 V, co jest całkiem niezłe, a przy 6 stopach mamy 4,85 V na końcu naszego kabla.
Jest to również wyjaśnienie, dlaczego niektóre “ładowarki” mają nominalne napięcie wyjściowe 5,1 V, mimo że standard wymaga nominalnego napięcia wyjściowego 5 V. Z 5.1 V, nasz 3 stopowy kabel 20AWG będzie miał na wyjściu 4.98 V, podczas gdy nasz kabel 24 AWG będzie miał na wyjściu 4.79 V.
Istnieją nawet specjalne kable USB do ładowania. Ich magia jest bardzo prosta: Są krótkie i mogą mieć grube żyły, minimalizując straty w samym kablu.
Bonus: Jak interpretować oznaczenia kalbe USB: Niektóre kable mogą mieć napis na nich, np. 28AWG/1P+24AWG/2C. Pierwsza wartość dotyczy przewodników danych. Mamy jedną parę skręconych przewodów 28 AWG dla danych. Na kablu USB 3.0 możemy zobaczyć coś takiego jak 28AWG/3P. Druga wartość dotyczy przewodów zasilających. Mamy dwie (nie skręcone) żyły 24 AWG. Im wyższa jest ta druga wartość, tym lepszy jest kabel do ładowania.
TL;DR: Określ maksymalny prąd ładowania dla swojego telefonu, uzyskaj ładowarkę, która może zapewnić tyle lub więcej i jest okablowana do szybkiego ładowania marki telefonu i uzyskać krótki, gruby kabel USB do podłączenia telefonu do ładowarki.