Vì sao các nhà sản xuất smartphone ưa chuộng công nghệ sạc nhanh?

Hầu hết điện thoại màn hình lớn hiện nay đều đi kèm với tốc độ sạc được cải thiện đáng kể và vẫn đang ngày càng trở nên nhanh hơn. Chúng ta hãy cùng tìm hiểu cách thức hoạt động của những bộ sạc nhanh hiện nay.

Sạc nhanh đang ngày càng trở nên phổ biến cho điện thoại di động

Theo How-To Geek, gần như mọi điện thoại hàng đầu gần đây trên thị trường đều đi kèm sạc nhanh. Các nhà sản xuất thường đưa ra những con số như 80% trong 30 phút, hay sạc đầy pin trong 1 giờ để tiếp thị các thiết bị mới nhất của họ.

Áp dụng phổ biến sạc nhanh là một hệ quả của nhu cầu sử dụng điện thoại ngày càng tăng, nhiều người phải sạc điện thoại nhiều hơn một lần mỗi ngày. Đó cũng là một điều cần thiết khi kích thước màn hình điện thoại ngày càng lớn hơn mỗi năm, chúng cần pin lớn hơn để theo kịp mức tiêu thụ năng lượng. Nếu không sạc nhanh, người dùng sẽ phải đợi hàng giờ để điện thoại được sạc đầy.

Nói đơn giản, sạc nhanh chỉ là tăng số watt (W) được cung cấp cho pin của điện thoại. Một cổng USB cơ bản dẫn nguồn điện 2,5W đến thiết bị được kết nối và một bộ sạc nhanh sẽ gia tăng con số này. Các thiết bị hiện tại thường được tặng kèm bộ chuyển đổi ( adapter) công suất 15W ngay trong hộp máy. Một số nhà sản xuất thậm chí cung cấp những bộ sạc 50W, 80W và 100W.

Sạc nhanh của Xiaomi với công suất 18W đạt chuẩn Qualcomm Quick Charge 3.0

Công suất được tính bằng phép nhân gữa dòng điện (A hoặc ampe) với điện áp (V hoặc vôn). Do đó, sạc 3A/5V sẽ cung cấp 15W năng lượng. Nhiều nhà sản xuất khuyến khích việc sạc nhanh một phần, chẳng hạn như có thể sạc 50-80% pin trong vòng nửa giờ. Điều này do cách mà pin lithium-ion có thể sạc lại bên trong điện thoại. Nếu theo dõi cách pin đầy, bạn sẽ nhận thấy tốc độ sạc sẽ chậm dần theo thời gian.

Quá trình sạc có thể được chia thành ba phần

Giai đoạn 1 – Dòng điện ổn định: Điện áp tăng lên đến đỉnh điểm, trong khi dòng điện ổn định ở mức cao. Đây là giai đoạn mà thiết bị được cung cấp một lượng năng lượng nhanh chóng.

Giai đoạn 2 – Bão hòa: Đây là giai đoạn điện áp đã đạt đến đỉnh và dòng điện giảm xuống.

Giai đoạn 3 – Nhỏ giọt: Pin được sạc đầy. Trong giai đoạn này, năng lượng sẽ từ từ truyền vào, hoặc định kỳ sẽ sạc một lượng thấp duy trì đỉnh để bù vào năng lượng bị tiêu thụ.

Lượng điện năng và độ dài của mỗi quá trình phụ thuộc vào tiêu chuẩn sạc nhanh. Tiêu chuẩn là một quy trình sạc được thiết lập tương ứng với một thiết bị cụ thể, bộ sạc và nguồn ra. Các nhà sản xuất khác nhau phát triển các tiêu chuẩn sạc khác nhau có khả năng thay đổi nguồn ra và thời gian sạc khác nhau.

Một số tiêu chuẩn sạc nhanh khác nhau đã được triển khai

Sạc nhanh Super VOOC độc quyền của Oppo

Sạc sử dụng USB (USB Power Delivery): Mỗi điện thoại di động đều có cáp sạc sử dụng USB – thậm chí cáp Lightning cho iPhone của Apple cũng có kết nối USB ở đầu bên kia. USB 2.0 là một đặc điểm kỹ thuật phổ biến trong suốt hai thập kỷ, có công suất tối đa 2,5W. Do nhu cầu về một cổng USB truyền tải nhiều năng lượng hơn, chuẩn USB-PD đã được tạo ra. USB-PD có công suất tối đa 100W và được sử dụng cho nhiều loại thiết bị, bao gồm hầu hết các điện thoại di động hàng đầu. Tất cả điện thoại sử dụng USB 4.0 đều bao gồm trang bị USB-PD, được hy vọng trở thành một chuẩn chung cho thiết bị di động.

Sạc nhanh Qualcomm (Qualcomm Quick Charge): Qualcomm là chipset được sử dụng rộng rãi nhất cho các thiết bị Android hàng đầu và bộ xử lý mới nhất của họ có khả năng tương thích tích hợp với tiêu chuẩn Quick Charge độc quyền. Quick Charge 4 mới nhất có công suất tối đa đạt 100W.

Sạc nhanh Samsung: Tiêu chuẩn này được sử dụng bởi các thiết bị Samsung, đặc biệt là dòng Galaxy của họ. Tiêu chuẩn này có công suất tối đa 18W và tự động thay đổi tốc độ sạc để duy trì tuổi thọ của pin.

Sạc nhanh OnePlus (Warp Charge): hãng điện thoại OnePlus sử dụng tiêu chuẩn Warp Charge độc quyền, thiết bị sạc của họ có công suất tối đa 30W.

Sạc nhanh Oppo (Super VOOC): Oppo sử dụng tiêu chuẩn độc quyền sạc thiết bị của họ lên đến 50W.

Hầu hết công ty không có công nghệ sạc riêng đều sử dụng USB-PD hoặc Qualcomm Quick Charge hoặc điều chỉnh nó thích ứng với thiết bị của họ. Các công ty như Apple, LG, Samsung và Google sử dụng các tiêu chuẩn này cho những dòng điện thoại cao cấp của họ.

Hầu hết giải pháp này đều tăng tốc độ sạc bằng cách tăng điện áp của bộ chuyển đổi (adaptor). Ngoại lệ là các giải pháp của Oppo và OnePlus, giúp tăng đáng kể dòng điện thay vì điện áp. Sạc nhanh với các thiết bị này yêu cầu sử dụng cáp độc quyền của họ.

Sạc nhanh không dây OnePlus với quạt tản nhiệt lớn

Công nghệ sạc liên tục ngày càng tốt hơn, khi các nhà sản xuất tiếp tục tăng tốc độ sạc. Trong vài năm tới, các công ty sẽ tiếp tục thử nghiệm những công nghệ sạc và các tiêu chuẩn mới sẽ tiếp tục xuất hiện. Tuy nhiên, chúng sẽ vẫn dựa trên tiêu chuẩn gốc USB-PD.

Ngoài ra còn có sự xuất hiện của sạc nhanh không dây. Tuy nhiên, việc truyền một lượng lớn năng lượng không dây có thể gây nguy hiểm nếu không được quản lý nhiệt độ thích hợp. Hiện nay, sạc không dây vẫn chậm hơn đáng kể so với có dây vì các công ty công nghệ vẫn đang tìm cách quản lý nhiệt. Đó là lý do vì sao các công ty như OnePlus đã phát hành một loại thiết bị sạc không dây công suất 30W đi kèm quạt tản nhiệt lớn.