Cara Mengisi Daya ponsel Cepat

The first iteration of the tech was released in 2012. targeting the USB Mirco-B connector for phones. The current standard Pandangan mendalam tentang perlombaan untuk mengisi daya ponsel Anda hanya dalam hitungan menit

Maaf jika ini memicu kecemasan Anda: ingat bagaimana dulu kita harus mengisi daya ponsel semalaman sehingga siap beraksi keesokan harinya?

Butuh waktu berjam-jam untuk mengisi daya perangkat dari 0 hingga 100%, dan kami akan dengan panik mencari pengisi daya jika tingkat baterai berada di bawah ambang batas tertentu.

Itu telah berubah dalam beberapa tahun terakhir, di mana kami telah melihat evolusi teknologi pengisian daya yang sepenuhnya mengisi daya ponsel dalam waktu kurang dari setengah jam. Fiuh.

Ada juga perlombaan senjata pengisian cepat yang mkristanto terjadi dengan perusahaan yang mencoba mendorong ratusan watt ke ponsel untuk mengisi daya dalam hitungan menit, dan mengklaim gelar teknologi pengisian tercepat di pasar.

Tetapi semua itu telah menciptakan sistem pengisi daya, kabel, dan penguncian sistem yang kompleks. Saya berbicara dengan banyak perusahaan, pakar, dan pemain ekosistem untuk memahami ke mana arah pengisian cepat.

Ini perjalanan yang liar, jadi kencangkan.

Ilmu pengisian cepat

Saya akan membahas beberapa dasar pengisian di bagian ini, dan itu akan menjadi teknis. Jika itu terdengar membosankan, silakan lewati.

Saat Anda menggunakan telepon, elektron mengalir dalam rangkaian dari katoda baterai (kutub negatif) ke anoda (positif) melalui media yang disebut elektrolit. Setelah proses selesai, baterai Anda berada pada 0%, dan Anda perlu memindahkan elektron tersebut kembali ke katoda untuk terus menggunakan perangkat Anda. Itulah proses pengisian.

Simak video dari tech YouTuber Mrwhosetheboss di bawah ini untuk lebih memahaminya.

Tetapi prosesnya bisa memakan banyak waktu, dan itulah mengapa kami membutuhkan teknologi pengisian cepat untuk membantu mempercepat semuanya.

Pada bagian pertama dari proses pengisian cepat, di mana Anda ingin dengan cepat mencapai dari 0% hingga 50%, atau 0% hingga 80%, batu bata pengisian menjaga aliran arus konstan pada arus listrik tetap, dan perlahan-lahan meningkatkan tegangan ( yang dapat Anda anggap sebagai tekanan yang mengalirkan arus). Setelah muatan mencapai ambang batas tetap, pengisi daya menjaga voltase tetap, dan perlahan-lahan menurunkan arus listrik hingga baterai terisi penuh.

Ingatlah bahwa baterai ponsel beroperasi di bawah 5 volt (biasanya dalam kisaran 3,3 volt hingga 4,4 volt). Jadi secara teknis Anda tidak membutuhkan lebih dari 5 volt untuk mengisi baterai perangkat Anda.

Brand Saunders, Presiden Grup Promotor USB, yang menjabarkan spesifikasi standar, mengatakan bahwa standar pengisian cepat muncul untuk memfasilitasi pengisian daya yang lebih cepat di ponsel dengan memungkinkan mereka menerima aliran arus yang lebih besar untuk waktu yang singkat.

Kabel dan konektor kami terbatas pada jumlah arus yang dapat diletakkan di atas meja. Jadi, jika Anda masih beroperasi pada lima volt dan baterai Anda dapat mengambil sedikit lebih banyak arus untuk mempersingkat siklus pengisian, dan jika kabel Anda terbatas untuk mentransmisikan 1,5A atau 3A, Anda tidak dapat memperoleh daya lebih dari 15W. .

Dia mencatat bahwa ahli kimia memecahkan masalah ini dengan merancang baterai telepon untuk mengambil lebih banyak arus.

George Paparrizo, direktur senior produk di Qualcomm, mengatakan sebagian besar produsen menggunakan regulator buck, sejenis komponen yang mengubah tegangan tinggi ke tegangan rendah untuk mencapai ini dengan aman.

Tetapi untuk mengakomodasi pengisian daya pada 45W ke atas, perusahaan harus memikirkan kembali desain papan sirkuit cetak, konektor, resistor, dan bahkan baterai di perangkat mereka. Banyak produsen telah beralih ke desain dua sel untuk mengakomodasi lebih banyak tegangan dan kecepatan pengisian yang lebih cepat.

Apa rahasia di balik pengisian cepat modern?

Untuk itu, beberapa perusahaan menggunakan teknik yang disebut pompa pengisian daya bagi-oleh-2 (atau bagi-bagi-4) yang menggandakan arus dan membagi dua tegangan saat daya mencapai telepon, memungkinkan baterai untuk mengisi daya dengan cepat.

Sistem pengisian daya telepon perlu mempertahankan watt yang sama pada tingkat pengisi daya dan telepon. Jadi jika batu bata pengisi daya memasok tegangan yang lebih tinggi pada sumbernya, sistem pengisian cepat mengubahnya menjadi arus, dan membawa tingkat tegangan ke sekitar 5V ketika mencapai telepon.

Misalnya, pengisi daya 45W dapat beroperasi pada 20A atau 2,25A pada sumbernya, dan pada 5V/9A pada bak cuci untuk mempertahankan watt.

Paparrizo mencatat bahwa untuk mengakomodasi panas perusahaan harus mempertimbangkan kembali desain komponen terkait. Saat Anda beroperasi pada tingkat daya yang lebih tinggi, tingkat panas meningkat, dan ada kemungkinan hal itu dapat merusak perangkat dan baterai.

Sejarah pengisian cepat

Dalam dekade terakhir, banyak standar pengisian telah muncul. Yang paling umum adalah standar USB-PD yang dirancang oleh USB Promoter Group.

yang umum digunakan di perangkat adalah USB PD revisi 3.0, yang dapat menangani daya 60W dengan kabel USB-C standar, dan 100W dengan kabel USB berfitur lengkap. Ya, sulit untuk mengetahui yang mana.

Standar USB4 yang akan datang dapat mendukung hingga 240W, tetapi belum banyak perangkat dan aksesori yang kompatibel dengan itu.

Standar lain yang tidak spesifik untuk pabrikan adalah Quick Charge (QC) Qualcomm. Ini memulai debutnya pada tahun 2013. Iterasi pertama bertujuan untuk mendapatkan lebih dari 1A dari pengisi daya menggunakan kabel 2.0. Versi selanjutnya berkonsentrasi pada penyediaan daya ke smartphone dengan kecepatan yang lebih tinggi.

Teknologi ini telah mengambil langkah besar dalam hal watt dengan beberapa iterasi terakhir. Sementara QC4, pertama kali dirilis pada tahun 2017, membuka jalan bagi catu daya hingga 100W (27W dengan USB-PD), QC5 membuka jalan bagi pengisi daya dengan watt lebih tinggi dari itu.

Paparrizo mencatat bahwa dua versi QC terakhir menggunakan sesuatu yang disebut pompa pengisian daya divide-by-2 yang menggandakan arus dan membagi dua tegangan saat muatan mencapai telepon, memungkinkan baterai untuk mengisi daya dengan cepat.

Karena berbagai keterbatasan — termasuk kapasitas maksimum saat ini yang ditentukan dalam standar ini — beberapa perusahaan telepon telah memilih untuk merancang protokol mereka sendiri. Ada pengisian cepat VOOC Oppo, FlashCharge Vivo, dan teknologi HyperCharge Xioami.

Perusahaan-perusahaan ini telah mendemonstrasikan pengisian daya dengan kecepatan tinggi. Tahun lalu, Xiaomi memamerkan teknologi pengisian daya 200W, dan tahun ini Oppo memamerkan teknologi pengisian daya 240W yang dapat membuat ponsel terisi penuh hanya dalam beberapa menit.

Dalam flagship terbarunya, Xiaomi 12 Pro, perusahaan menyertakan pengisi daya 120W yang mengerikan dengan perangkat. Secara teoritis, itu dapat mengisi daya ponsel dari 0 hingga 100% dalam waktu kurang dari 20 menit. Saya mendapat kesempatan untuk berbicara dengan tim teknik untuk menanyakan pendapat mereka tentang desain baterai.

Tim tersebut mengatakan bahwa Xiaomi memulai departemen penelitian pengisian daya pada 2018. Ini pertama kali memperkenalkan pengisian daya 120W tahun lalu dengan Mi 10T Ultra-nya, tetapi desain baterainya berbeda.

“Xiaomi 12 Pro adalah ponsel pertama di mana kami berhasil memasukkan teknologi ini dengan desain baterai sel tunggal,” kata perusahaan itu.

Para peneliti menyebutkan bahwa selama beberapa tahun terakhir, Xiaomi juga telah mengadopsi baterai graphene. Menurut mereka, ini memungkinkan manajemen termal yang lebih baik, dan asupan arus yang lebih tinggi — jadi secara teoritis, baterainya dapat mengisi daya lebih cepat.

Mereka juga mengatakan bahwa dengan teknologi pengisian daya baru ini, mereka juga menggunakan teknik untuk terus memantau suhu ponsel. Jika mendekati batas keamanannya, pengisi daya akan secara otomatis menurunkan watt untuk menghindari panas berlebih.

Namun, Xiaomi tidak sendirian dalam memompa lebih banyak watt untuk mengisi daya ponsel Anda dalam hitungan menit. Itu membawa kita ke bab berikutnya dalam kisah ini.

Politik pengisian cepat

Dalam beberapa tahun terakhir, banyak perusahaan telah memasuki perlombaan untuk menjadi juara pengisian cepat di ruang perangkat keras konsumen.

Xiaomi sekarang memiliki ponsel komersial dengan pengisian daya 120W dan telah mendemonstrasikan kemampuan pengisian daya 200W. Oppo (dan perusahaan afiliasinya, Realme dan OnePlus) akan merilis perangkat tahun ini dengan kapasitas pengisian 150W, dan telah memamerkan kemampuan pengisian daya 240W yang dapat meningkatkan daya ponsel dalam waktu sekitar 9 menit.

Sungguh luar biasa memiliki telepon yang dapat mengisi daya dalam hitungan menit, tetapi untuk mencapai kecepatan yang diklaim itu, Anda harus menggunakan batu bata dan kabel pengisi daya milik perusahaan. Jika ada yang rusak atau hilang, Anda harus membeli aksesori yang sama persis dari perusahaan. Jadi Anda terkunci ke dalam sistem itu.

Sebagai contoh, saya telah melihat banyak pelanggan OnePlus di India mengeluh bahwa mereka kesulitan mendapatkan kabel perusahaan.

Beberapa bulan yang lalu, saya menggunakan Xiaomi 12 Pro, yang dilengkapi dengan bata pengisi daya 120W seberat 200 gram, dan kabel khusus. Itu tidak ramah perjalanan dan memakan terlalu banyak ruang di soket ekstensi. Saya lebih suka menggunakan pengisi daya yang lebih kecil yang mungkin memerlukan beberapa menit lagi untuk mengisi daya ponsel saya.

Untuk mengatasi masalah ini, baik USB-IF — organisasi yang mempertahankan standar USB — dan Qualcomm telah mencoba mempromosikan USB-PD dan QC sebagai standar pengisian umum untuk ponsel. Itu berarti Anda dapat membeli pengisi daya standar dan kabel yang dapat digunakan di seluruh perangkat, dan mendapatkan kecepatan pengisian daya yang serupa.

Tapi itu tidak selalu berjalan dengan baik. Hanya beberapa vendor seperti Apple, Google, dan Samsung yang mendukung USB-PD secara konsisten.

Pabrikan lain mungkin atau mungkin tidak mendukung USB-PD dan QC, tetapi Anda harus memeriksa spesifikasi perangkat setiap saat untuk memastikan. Pembuat telepon seperti Apple dan Samsung telah menghapus bata pengisian daya dari paket mereka.

Ini berfungsi untuk konsumen jika mereka sudah memiliki bata pengisi daya yang mendukung pengisian daya USB-PD, dan memiliki jenis kabel yang kompatibel. Jika Anda beralih dari satu merek ke merek lain, Anda mungkin tidak memiliki kombo pendukung.

Grafik yang disediakan oleh perusahaan analisis dan pengujian telepon Prancis DxOMark menjelaskan bagaimana jika Anda tidak menggunakan kombo kabel + bata yang ditentukan, Anda tidak akan mendapatkan kecepatan pengisian yang dipasarkan.