تکنولوژی شارژ سریع چیست و چطور کار می‌کند ؟
تصور کنید تنها با چند دقیقه اتصال گوشی به برق، تا ساعت‌ها شارژ در اختیار داشته باشید. این همان جادویی است که فناوری شارژ سریع برای کاربران به ارمغان آورده است. در دنیایی که زمان ارزشمندترین دارایی ماست، انتظار طولانی برای شارژ شدن گوشی دیگر قابل قبول نیست. تکنولوژی شارژ سریع پاسخی هوشمندانه به این نیاز است، فناوری‌ای که با افزایش هوشمندانه ولتاژ و آمپر، انرژی بیشتری را در مدت زمانی کوتاه‌تر به باتری منتقل می‌کند. اما این فناوری چگونه کار می‌کند؟ در ادامه، با نگاهی دقیق‌تر به پشت‌پرده‌ی شارژ سریع، عملکرد آن را بررسی می‌کنیم و نکاتی مهم برای استفاده‌ی ایمن از آن را با شما در میان می‌گذاریم.
شارژ سریع چیست؟
شارژ سریع به فناوری‌ای گفته می‌شود که برای کاهش زمان شارژ باتری طراحی شده و امروزه به‌عنوان یکی از ویژگی‌های مهم در بازاریابی شارژرها و دستگاه‌های هوشمند شناخته می‌شود. این فناوری با افزایش میزان توان (ولتاژ یا آمپر) انتقال‌یافته از شارژر به باتری، باعث می‌شود دستگاه در زمان بسیار کوتاه‌تری شارژ شود. در حالی که یک پورت USB استاندارد تنها توان ۲.۵ وات را منتقل می‌کند، برخی شارژرهای سریع قادر به ارائه توانی تا حدود ۱۰۰ وات هستند.
نکته مهم این است که همه گوشی‌ها از فناوری شارژ سریع پشتیبانی نمی‌کنند و حتی اگر این قابلیت در دستگاه وجود داشته باشد، باید از شارژر و کابل سازگار با استاندارد آن استفاده شود. به عبارت دیگر، استفاده از یک شارژر سریع که با استاندارد گوشی شما هماهنگ نباشد، عملاً تأثیر خاصی در کاهش زمان شارژ نخواهد داشت.
در حال حاضر، فناوری Quick Charge از شرکت کوالکام رایج‌ترین استاندارد شارژ سریع محسوب می‌شود که در بسیاری از گوشی‌های اندرویدی مورد استفاده قرار میگیرد. باوجوداین، استانداردهای دیگری از قبیل USB Power Delivery (PD) نیز در بازار وجود دارند که هر یک مزایا، ویژگی‌ها و البته محدودیت‌ها و ناسازگاری‌های خاصی با بعضی دستگاه‌ها را دارا هستند.
نحوه عملکرد تکنولوژی شارژ سریع
تکنولوژی شارژ سریع با هدف کاهش زمان شارژ دستگاه‌های الکترونیکی توسعه یافته و عملکرد آن به طور مستقیم به سه مؤلفه اصلی جریان (آمپر)، ولتاژ و توان (وات) وابسته است. آمپر نشان‌دهنده میزان جریان الکتریکی است که وارد باتری می‌شود، ولتاژ نیروی محرکه این جریان را تعیین می‌کند و حاصل‌ضرب این دو، توان یا وات را شکل می‌دهد. برای نمونه، شارژری با ولتاژ ۵ ولت و جریان ۳ آمپر، توان ۱۵ وات تولید می‌کند و اگر ولتاژ به ۱۲ ولت افزایش یابد، با همان جریان، توان خروجی به ۳۶ وات می‌رسد. هرچه توان بالاتر باشد، شارژ با سرعت بیشتری انجام می‌شود.
برای درک بهتر، شلنگ آب را تصور کنید: آمپر عرض شلنگ، ولتاژ فشار آب و وات حجم آبی است که در زمان مشخص خارج می‌شود. بنابراین، افزایش عرض یا فشار آب باعث خروج بیشتر آب (توان بالاتر) می‌شود.
شارژرهایی که از شارژ سریع بهره می‌برند، معمولاً می‌توانند ۵۰ تا ۸۰ درصد باتری را در نیم‌ساعت شارژ کنند. این شارژرها، انرژی را به باتری‌های لیتیوم-یون با سرعت بالا منتقل می‌کنند. البته روند شارژ با گذشت زمان کندتر می‌شود و این اتفاق کاملاً طبیعی است.
فرآیند شارژ سریع
فرآیند شارژ به‌طورکلی در سه مرحله انجام میگیرد:
جریان ثابت / ولتاژ افزایشی
در آغاز، جریان در سطح ثابتی باقی می‌ماند و ولتاژ افزایش می‌یابد. در این مرحله، بیشترین انرژی در کوتاه‌ترین زمان به دستگاه منتقل می‌شود. در شارژرهای سریع، جریان نیز افزایش می‌یابد تا باتری سریع‌تر پر شود.
ولتاژ ثابت / جریان کاهشی
پس از اینکه باتری بیش از نیمی از ظرفیت خود را شارژ کرد، ولتاژ در سطح ثابتی باقی می‌ماند و جریان کاهش می‌یابد تا از گرم شدن یا آسیب احتمالی باتری جلوگیری شود. در این مرحله سرعت شارژ به‌تدریج کاهش می‌یابد.
شارژ تکمیلی یا قطره‌چکانی
در تکنولوژی شارژ سریع، پس از رسیدن شارژ به سطح کامل، فرآیند یا متوقف می‌شود یا بسیار آهسته ادامه پیدا می‌کند تا شارژ در سطح ۱۰۰ درصد باقی بماند.
در ساده‌ترین حالت، شارژ سریع با افزایش توان خروجی باعث کوتاه‌تر شدن زمان شارژ می‌شود. پورت USB معمولی تنها ۲.۵ وات انرژی منتقل می‌کند، در حالی که شارژرهای سریع توان‌هایی بین ۱۵ تا حتی ۱۰۰ وات ارائه می‌دهند. با این حال، رسیدن به توان بالا در عمل آسان نیست و طراحی چنین شارژرهایی پیچیدگی خاص خود را دارد. توان اعلام‌شده توسط سازندگان نیز همیشه به‌صورت مداوم در کل چرخه شارژ اعمال نمی‌شود.
از آنجا که افزایش ولتاژ موجب تولید گرما و در نهایت آسیب به باتری می‌شود، شارژرهای سریع به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که در مرحله اولیه، یعنی زمانی که ولتاژ هنوز در سطح پایین‌تری قرار دارد، بیشترین جریان ممکن را وارد باتری کنند. این دقیقاً جایی است که فناوری شارژ سریع بیشترین کارایی خود را نشان می‌دهد، یعنی در شارژ کمتر از ۵۰ درصد. به همین دلیل، شرکت‌های تولیدکننده برای تبلیغ سرعت شارژ دستگاه‌های خود، اغلب به مدت‌زمان شارژ تا ۵۰ یا ۶۰ درصد اشاره می‌کنند.
تاثیر فست شارژ بر سلامت باتری
شارژ سریع یا فناوری Fast Charge به‌تنهایی برای باتری ضرر ندارد و به طور مستقیم موجب کاهش عمر مفید آن نمی‌شود، با این حال، به دلیل افزایش ولتاژ در این روش، دمای باتری نیز بیشتر می‌شود.
درواقع، مهم‌ترین عامل آسیب‌زننده به سلامت باتری، افزایش حرارت و دمای بالا است. تولیدکنندگان گوشی‌های هوشمند با استفاده از سیستم‌های خنک‌کننده پیشرفته، تلاش می‌کنند گرمای ایجاد شده در حین شارژ را به بیرون هدایت کنند. با این‌حال، همچنان مشاهده می‌شود که هنگام استفاده از شارژرهای سریع، بدنه دستگاه گرم می‌شود. بنابراین، اگرچه فناوری تکنولوژی شارژ سریع به‌صورت مستقیم برای باتری مضر نیست، اما گرمای ناشی از آن می‌تواند به طور غیرمستقیم به سلامت باتری آسیب برساند. اگر هنگام شارژ سریع گوشی شما داغ نمی‌شود یا اگر بتوانید آن را خنک نگه دارید، می‌توانید از این آسیب احتمالی جلوگیری کنید.
جمع‌بندی
فناوری شارژ سریع یکی از پیشرفت‌های مهم در دنیای موبایل است که با افزایش توان (ولتاژ و آمپر)، سرعت شارژ باتری را به طور چشمگیری کاهش می‌دهد. این فناوری به‌ویژه در مراحل ابتدایی شارژ عملکرد بهتری دارد و می‌تواند در مدت کوتاهی درصد زیادی از باتری را پر کند. شارژ سریع در قالب استانداردهایی مانند Qualcomm Quick Charge و USB Power Delivery ارائه می‌شود که هرکدام سازگاری خاص خود را دارند. استفاده از کابل و شارژر مناسب برای بهره‌بردن از این تکنولوژی ضروری است. گرچه شارژ سریع به طور مستقیم به باتری آسیب نمی‌زند، اما گرمای ناشی از آن می‌تواند در بلندمدت اثرگذار باشد. درنتیجه، استفاده آگاهانه و اصولی از این فناوری، شارژ مؤثر و ایمنی را به همراه خواهد داشت.
