¿Cómo funciona la carga rápida? Cada estándar comparado

En el cada vez más competitivo mercado de los teléfonos inteligentes, la gente examina meticulosamente todas y cada una de las características que los teléfonos inteligentes tienen para ofrecer, desde el tamaño de la pantalla hasta la potencia de procesamiento, antes de elegir el mejor teléfono inteligente para ellos.

Un recién llegado a las filas de funciones buscadas es la carga rápida. La tecnología ahora permite una carga rápida durante el tiempo de inactividad limitado que encontramos en nuestra ajetreada vida cotidiana. ¿Quién no querría un teléfono inteligente que se carga en minutos en lugar de horas?

Si sólo fuera así de simple. Los estándares de carga son una combinación complicada de química y física, y cada uno tiene sus propias limitaciones, y la incompatibilidad también es un problema. Para empeorar las cosas, los fabricantes de teléfonos inteligentes tienden a colocar etiquetas confusas en su tecnología de carga.

Entonces, ¿cómo funciona la carga rápida? Tomar una respiración profunda. Nuestra guía de los estándares de carga inalámbrica más populares del mercado los desglosa hasta su nivel más básico. Aquí encontrará todo lo que necesita saber sobre la carga rápida adaptativa de Samsung, la entrega de energía USB, la carga rápida de Qualcomm, la carga Warp de OnePlus y más.

Los basicos

¿Qué tan rápida funciona la carga?

Antes de profundizar en la maleza, comencemos con los fundamentos.

Cada teléfono inteligente tiene una batería y cada batería entrega energía más o menos de la misma manera.

Las células que constan de dos electrodos (uno positivo y otro negativo) y un electrolito catalizan reacciones que convierten compuestos en nuevas sustancias. Con el tiempo, se forman iones (átomos con muy pocos o demasiados electrones) en los electrodos, lo que impulsa un flujo. de electrones al terminal exterior negativo de la batería y suministrando a su teléfono una electricidad cargar.

En las baterías no recargables, esas reacciones químicas ocurren sólo una vez. Pero en las baterías recargables de iones de litio que alimentan los teléfonos inteligentes, las reacciones son "reversibles". Cuando la batería se descarga, la reacción química produce electricidad, y cuando la batería se recarga, las reacciones químicas absorben fuerza.

Carga rápida

Así que hemos establecido cómo se cargan y descargan las baterías. Pero para entender cómo funciona la carga rápida, debes saber un poco sobre algo llamado controlador de carga.

Una nota al margen rápida:

Dado que nos referiremos a voltios, amperios y vatios en el transcurso de nuestra discusión, aquí hay un repaso. Los voltios son una medida de voltaje, los amperios son una medida de corriente y los vatios son una medida de potencia eléctrica. Una analogía común es la de una manguera de jardín: los voltios equivalen a la presión del agua en la manguera; la corriente es equivalente al caudal; La potencia es equivalente al volumen del rociador del pico. Los vatios, entonces, son el producto de voltios y amperios: voltios (V) multiplicados por amperios (A) son iguales a vatios (W).

Las baterías de los teléfonos inteligentes se cargan cuando pasa corriente a través de ellas. Una mayor corriente y voltajes más altos cargan las baterías más rápido, pero hay un límite en lo que pueden soportar. El controlador de carga (IC) protege contra picos de corriente peligrosos.

El chip controlador regula el flujo general de electricidad que entra y sale de la batería. En términos generales, los controladores de iones de litio definen la corriente (en amperios) a la que se carga la batería midiendo la corriente y el voltaje de la celda de la batería y luego ajustando la corriente que fluye. Algunos usan un convertidor de CC a CC para cambiar el voltaje de entrada, y circuitos integrados más sofisticados ajustan la resistencia entre la entrada del cargador y el terminal de la batería para aumentar o disminuir el flujo de corriente.

La cantidad de corriente que consume el controlador de carga generalmente la dicta el software del teléfono.

Estándares de carga USB

A menos que todavía estés usando un Palm Pilot de principios de los 90, es probable que tu teléfono inteligente se recargue mediante un cable USB. Hay una muy buena razón: además del hecho de que los cables USB son relativamente fáciles de encontrar, estos días, USB tiene un estándar de carga realmente sólido y bien definido llamado USB Power Delivery Especificación.

El USB Implementers Forum especifica varios tipos, uno para cada especificación USB correspondiente: USB 1.0, 2.0, 3.0/3.1/3.2 y USB4. Los USB 1.0 y 2.0 son cada vez más raros e incompatibles con nuestros smartphones modernos. De forma predeterminada, los puertos USB 3.0 alimentan 5 V/0,9 A (4,5 W).

Pero al actualizar a la conexión física USB-C (el enchufe reversible de forma ovalada en los teléfonos inteligentes más nuevos) y USB 3.1 (y versiones posteriores), la EP puede convertirse en un animal completamente diferente. Es técnicamente capaz de soportar la especificación USB 2.0, pero la mayoría de los fabricantes optan por los últimos estándares como USB 3.2 o USB4, que potencialmente pueden ofrecer un voltaje mucho mayor.

Estos estándares USB posteriores permiten que los dispositivos aprovechen la especificación USB Power Delivery (USB-PD), que, a partir de la versión 3.1 de USB-PD, tiene una potencia máxima de carga de 48 V (240 W), aunque los dispositivos tienden a seguir con la versión de 20 V/5 A (100 W) por el momento. Los teléfonos inteligentes aún no consumen tanta energía: los fabricantes suelen seguir con un amperaje más bajo (como 3A), pero es una gran ayuda para las computadoras portátiles USB-C como la MacBook Pro y Google Chromebook Pixel.

Algo que complica un poco las cosas es la Especificación de carga de batería, que trata específicamente de la energía extraída de un puerto USB para cargar. La especificación más reciente, Rev 1.2, define tres fuentes diferentes de energía: puerto descendente estándar (SDP), puerto de carga descendente (CDP) y puerto de carga dedicado (DCP). CDP, la especificación de los teléfonos inteligentes, portátiles y otro hardware modernos, puede suministrar hasta 1,5 A.

Los teléfonos inteligentes y cargadores totalmente compatibles respetan los límites de USB 2.0 y BC1.2, pero no todos los teléfonos y cargadores lo cumplen. Por eso, en términos generales, los teléfonos inteligentes siempre utilizan de forma predeterminada la velocidad de carga más baja.

Sin embargo, las especificaciones USB son más pautas que dictaduras. Los estándares de carga rápida como Quick Charge de Qualcomm y Adaptive Fast Charging de Samsung pueden superar el USB parámetros de voltaje de las especificaciones, pero a propósito; es por eso que su teléfono puede recargarse en minutos en lugar de horas.

Estándares de carga rápida: ¿Cuál es la diferencia?

USB-PD también proporciona solo la energía que el dispositivo necesita, por lo que el mismo cargador USB-PD podría cargar un teléfono inteligente a máxima velocidad pero también cargar una computadora portátil a máxima velocidad. es velocidad máxima.

Los diferentes fabricantes emplean el estándar USB-PD de forma diferente. Así es como lo utilizan Apple y Google, por ejemplo.

Carga rápida de Apple mediante USB-PD

Ventajas

• USB-PD, un estándar de la industria, funciona con un número cada vez mayor de dispositivos.

Contras

• Tendrás que desembolsar unos cuantos dólares para aprovecharlo: Apple no incluye cargadores compatibles con USB-PD en la caja de muchos de sus teléfonos.

El estándar USB Power Delivery (USB-PD) fue desarrollado por el Foro de implementadores USB (USB-IF), y es un estándar que cualquier fabricante puede utilizar en cualquier dispositivo con puerto USB. Es capaz de entregar hasta 100 W, por lo que es adecuado para usar con todo tipo de dispositivos más allá de los teléfonos inteligentes, incluidas algunas computadoras portátiles, siempre que tengan un puerto USB-C. USB-PD también aporta otros beneficios. La dirección de la potencia no es fija, por lo que encontrarás cargadores de baterías portátiles, por ejemplo, que cuentan con un puerto USB-C que se puede utilizar tanto para cargar otro dispositivo como para cargar la propia batería.

iPhones de Apple desde el iPhone 8 hasta los modelos de iPhone 12 implementar USB-PD, el mismo estándar industrial utilizado por el iPad Pro, el MacBook de 12 pulgadas, el Chromebook Pixel de Google y el X1 Carbon de Lenovo. La intercompatibilidad es su mayor ventaja: USB-PD no requiere cables especiales ni adaptadores de pared.

Salidas, cables y adaptadores compatibles

Tendrás que desembolsar accesorios si quieres aprovechar las ventajas. Compatibilidad USB-PD del iPhone porque Apple no ha empaquetado cables o adaptadores USB-C en cajas de iPhone hasta hace poco. También deberá comprar un cable Lightning a USB-C que admita USB-PD; si usa un cable Lightning estándar con un adaptador USB-C a USB-A, el cargador usará de forma predeterminada la potencia más baja.

Esto es lo que Apple recomienda:

• Adaptador de corriente USB-C Apple de 18 W, 20 W, 29 W, 30 W, 61 W, 87 W o 96 W.
• Un adaptador de corriente USB-C de terceros comparable que admita USB Power Delivery (USB-PD).

Velocidad de carga

No importa qué cargador USB-C compre, tendrá que aceptar límites de seguridad codificados en su iPhone. La carga rápida se activa cuando la capacidad está entre el 0% y el 79%, pero se detiene cuando alcanza el 80%.

Si no le importa gastar unos dólares extra en cargar accesorios, obtendrá una carga mucho más rápida que de otra manera. Los iPhone de carga rápida pueden cargar del 0% al 50% en 30 minutos mediante USB-PD.

Carga rápida de Google mediante USB-PD

Ventajas

• El mismo kit USB-PD funcionará con varios dispositivos.
• Google incluye un cargador y un cable de carga rápida en la caja.

Contras

• Las velocidades máximas no son tan rápidas como las que ofrecen otros fabricantes.

Todos los teléfonos Google Pixel, desde el original hasta el Píxel 4a, es capaz de realizar una carga rápida por cable de hasta 18 W utilizando el estándar USB-PD. No requiere cargadores ni cables especiales.

Salidas, cables y adaptadores compatibles

Puedes usar el cargador y el cable incluidos en la caja con tu teléfono Pixel para disfrutar de velocidades de carga máximas. Si opta por accesorios de terceros, utilice cualquier USB-C con cables y adaptadores de corriente USB 2.0. Si utiliza un cable USB-C a USB-A, cargará su Pixel más lentamente, independientemente del adaptador de corriente al que lo conecte.

Velocidad de carga

Un teléfono Pixel puede cargarse rápidamente desde el 0% hasta alrededor del 80%, pero se ralentizará más allá de ese punto. Encontrarás las mismas limitaciones en la mayoría de los teléfonos.

Con el cable y el adaptador de 18 W suministrados o cualquier otro decente con una clasificación similar o superior, puede obtener siete horas de uso con una carga de 15 minutos.

Carga Rápida Qualcomm

Ventajas

• Uno de los estándares de carga más implementados.
• Compatible con versiones anteriores de Quick Charge.
• Las funciones de seguridad integradas evitan el sobrecalentamiento y los cortocircuitos.

Contras

• Quick Charge 3.0 no es compatible con USB-PD.

Quick Charge del fabricante de chips Qualcomm es uno de los estándares de carga más implementados en el mercado. No es un error: es una característica opcional de la tecnología de sistema en chip de Qualcomm, como el Snapdragon 855, 845, 835, 820, 620, 618, 617, 430 y otros, que alimenta teléfonos como el Samsung Galaxy S10, Google Píxel 3, y LG V40 ThinQ. Pero la tecnología no está ligada a los procesadores Snapdragon de Qualcomm: cualquier fabricante de teléfonos inteligentes es libre de licenciar la tecnología de controlador de energía de Quick Charge.

Especificaciones técnicas y adaptadores compatibles

Quick Charge logra una carga rápida aumentando el voltaje de carga, lo que a su vez aumenta la potencia. Anunciado en julio de 2020, Carga rápida 5 es el último estándar de la serie y promete la capacidad de recargar teléfonos al 50% en cinco minutos. Si bien el soporte actualmente está limitado a teléfonos recientes como el Samsung Galaxy S20, La compatibilidad con Quick Charge 4.0+ está ganando popularidad. Puedes encontrarlo en teléfonos como el LG G8 ThinQ, Teléfono Razer 2, y Xiaomi Mi Mix 3Y puede ofrecer hasta 27 W de potencia.

Quick Charge 4 y posteriores tienen la ventaja adicional de ser compatibles con cargadores USB-PD, pero Quick Charge 3.0 y anteriores solo funcionan con accesorios certificados por Quick Charge. Aún así, la ubicuidad de Quick Charge significa que hay mucho para elegir. El sitio web de Qualcomm tiene una lista parcial de las opciones más populares.

Velocidad de carga

Qualcomm afirma que Quick Charge 5 puede recargar completamente los teléfonos inteligentes en 15 minutos y llevar un teléfono al 50% en solo cinco minutos.

En nuestras pruebas, Quick Charge 4+ llevó la gran batería de 4000 mAh del Razer Phone 2 del 18% al 90% en poco más de una hora.

Medidas de seguridad

El equilibrio térmico inteligente de Quick Charge mueve la corriente a través del camino más frío y los sensores del dispositivo monitorean las temperaturas de la carcasa y del conector para evitar el sobrecalentamiento y los cortocircuitos.

Carga súper rápida de Samsung y carga rápida adaptativa

Ventajas

• Integrado en todos los dispositivos Samsung.
• Carga rápida adaptativa compatible con Quick Charge 2.0 y carga súper rápida compatible con USB PD.

Contras

• Tiende a ser conservador.

La carga rápida adaptativa de Samsung es exclusiva para dispositivos Galaxy. A diferencia de Quick Charge y otros estándares rápidos de la competencia, es totalmente compatible con Exynos, el sistema en chip que se encuentra comúnmente en las variantes internacionales de los dispositivos Samsung.

Samsung presentó la carga súper rápida con el Samsung Galaxy S10 5G. Este teléfono tiene una batería de 4500 mAh y admite una carga de hasta 25 W con el estándar de carga USB Power Delivery 3.0 PPS (Fuente de alimentación programable). El Samsung Galaxy Note 10 Plus golpea incluso velocidades más altas, utilizando Super Fast Charging 2.0 (al igual que los modelos posteriores como el S20 y el Note 20). Sin embargo, para alcanzar la carga más rápida de la que es capaz se requiere un adaptador especial con una clasificación inusual de 10 V y 4,5 A para generar 45 W, lo que significa que también requiere un cable de 5 A.

Especificaciones técnicas y adaptadores compatibles

La carga rápida adaptativa de Samsung tiene un pico teórico de 9 V/2 A (18 W), mientras que la carga súper rápida tiene un pico de 10 V/4,5 A (45 W) con un adaptador de viaje y 25 W cuando se conecta a un cargador normal. Ambos estándares tienden a ser un poco más conservadores en la práctica. Para aprovechar las velocidades más altas de cualquiera de ellos es necesario comprar un cargador certificado, pero la mayoría de los dispositivos Samsung admiten accesorios compatibles con Quick Charge o PPS.

Velocidad de carga

Samsung no publica los tiempos de carga para la carga rápida adaptativa o la carga súper rápida. Pero en nuestras pruebas, el Galaxy S8, que tiene una batería de 3.000 mAh, tardó aproximadamente dos horas en recargarse por completo. El Note 10 Plus tardó aproximadamente una hora en recargarse completamente utilizando el estándar de carga súper rápida.

Medidas de seguridad

Las estadísticas técnicas de carga rápida adaptativa son difíciles de conseguir, pero hablando anecdóticamente, son conservadoras. De acuerdo a Análisis detallado de XDA De los estándares de carga rápida, el Galaxy S8 Plus mantiene la temperatura más fría que cualquier buque insignia de carga rápida del mercado.

motorola turbopower

Ventajas

• Integrado en todos los dispositivos Motorola.
• Compatible con carga rápida 3.0.

Contras

• No tan rápido como algunos estándares de carga.

El estándar TurboPower de Motorola, una versión modificada de Quick Charge 3.0, se incluye en dispositivos Motorola como el Moto G Power 2021.

Especificaciones técnicas y adaptadores compatibles

Los adaptadores TurboPower vienen en tres versiones: TurboPower 15, TurboPower 25 y TurboPower 30. El más rápido, TurboPower 30, ofrece 5 V y hasta 5,7 A para aproximadamente 28,5 W de potencia.

TurboPower es más que el cargador. Motorola dice que trabaja con los fabricantes para diseñar baterías personalizadas y que su software de administración de energía monitorea el estado de la batería y luego ajusta la carga entrante en consecuencia.

Al igual que Samsung Adaptive Fast Charge, no necesita un adaptador TurboPower para cargar rápidamente un teléfono inteligente equipado con TurboPower. El estándar de carga de Motorola es compatible con cualquier adaptador Quick Charge 3.0 (o más reciente).

Velocidad de carga

Motorola afirma que TurboPower 30 puede ofrecer hasta 15 horas de duración de la batería en 15 minutos.

Medidas de seguridad

El hardware de gestión térmica de TurboPower está diseñado para evitar la ralentización de la carga debido al calor, afirma Motorola, y para mantener una velocidad de carga rápida y constante.

Carga Warp de OnePlus y Oppo VOOC

Ventajas

• Mantiene los teléfonos más frescos.
• Uno de los estándares de carga más rápidos.
• Adaptadores incluidos con smartphones compatibles.

Contras

• Altamente propietario.

OnePlus, con sede en Shenzhen, China, obtiene la licencia Warp Charge (originalmente llamada Dash Charge) de Oppo. Se basa en el sistema VOOC (carga de corriente constante de varios pasos y voltaje abierto) de Oppo y es una característica principal en el OnePlus 6T y todos los demás teléfonos OnePlus al OnePlus 3. Oppo también ha desarrollado el Super VOOC, mucho más rápido, pero solo está disponible en unos pocos teléfonos como el Oppo RX17 Pro.

Especificaciones técnicas y adaptadores compatibles

Warp Charge utiliza un adaptador de pared especial que modula el amperaje en tiempo real. Un microcontrolador monitorea el nivel de carga y se sincroniza con los circuitos del teléfono para regular el voltaje y la corriente, y un cable diseñado a medida proporciona mayor corriente y minimiza las fluctuaciones de energía.

Todo esto es propietario. Warp Charge solo funciona con teléfonos OnePlus y adaptadores de pared y cargadores de automóvil compatibles. Las baterías externas con certificación Warp Charge son difíciles de conseguir y el estándar de carga rápida de OnePlus no trabaje con cables USB disponibles en el mercado: los cables Warp Charge son ligeramente más gruesos para acomodar el extra Voltaje.

Sin embargo, no tendrá que desembolsar más si compra un teléfono OnePlus. Cada teléfono inteligente OnePlus viene con un adaptador de pared y un cable de carga compatibles con Warp Charge.

Velocidad de carga

Descubrimos que Warp Charge resultó muy eficaz al cargar el OnePlus 9 Pro de cero a 100% en 31 minutos.

Oppo afirma que los teléfonos compatibles con VOOC pueden cargarse hasta un 75% en 30 minutos. Cuando cargamos el sistema Super VOOC con el Oppo RX17 Pro, pasó del 0% al 40% en sólo 10 minutos.

Medidas de seguridad

Warp Charge está diseñado para disipar el calor rápidamente. Debido a que el cargador transforma el alto voltaje de la fuente de alimentación del adaptador en un voltaje más bajo, la mayoría de los El calor de la conversión nunca llega al teléfono y la corriente constante reduce el potencial de calor. estrangulamiento.

Los dispositivos compatibles con Warp Charge también tienen hardware de disipación y gestión del calor que se somete a una exhaustiva verificación de seguridad de cinco puntos.

Supercarga de Huawei

Ventajas

• Compatibilidad con USB-PD.
• Medidas de seguridad estrictas.
• Adaptadores incluidos con smartphones compatibles.

Contras

• Potencialmente más lento que algunos estándares.

SuperCharge, el estándar de carga patentado por el fabricante chino de teléfonos inteligentes Huawei, está integrado en teléfonos como el Huawei P40 Pro, Huawei P30 Pro, Huawei Mate 20 Pro, y el Huawei P10. Es un poco como Quick Charge en el sentido de que utiliza voltajes superiores al promedio para lograr una carga más rápida, pero hay un poco más de lo que parece.

Especificaciones técnicas y adaptadores compatibles

SuperCharge adapta automáticamente el voltaje y la corriente entrantes de la pared según el estado de la batería del teléfono y la temperatura interna del teléfono. Los adaptadores de pared y cargadores de automóvil más antiguos compatibles con SuperCharge admiten tres modos de carga: 5 V/2 A, 4,5 V/5 A y 5 V/4,5 A (hasta 22,5 W) y utiliza un conjunto de chips en el cargador para regular el voltaje, eliminando la necesidad de voltaje en el teléfono que produzca calor. transformación. La última versión ofrece 10V/4A para hasta 40W.

A diferencia de los estándares de carga patentados como Pump Express y Dash Charge, Supercharge es compatible con USB-PD. Esto es gracias al protocolo Smart Charge de Huawei, que cambia inteligentemente entre modos de carga según el adaptador de carga conectado.

Aprovechar la tecnología SuperCharge de Huawei requiere comprar un adaptador de pared compatible, pero compatibilidad nativa con el estándar Quick Charge de Qualcomm significa que cualquier dispositivo compatible con SuperCharge puede aprovechar Quick Cargar. Cada teléfono inteligente compatible con SuperCharge viene con un adaptador de pared compatible.

Velocidad de carga

El último cargador de Huawei afirma admitir velocidades SuperCharge hasta 135W, aunque aún no se ha lanzado, y Huawei no produce teléfonos inteligentes que puedan consumir más de 44W.

Medidas de seguridad

La función SuperCharge, junto con Smart Charge, está disponible en dispositivos Huawei. Esta herramienta única puede leer cualquier cargador que esté utilizando y determinar su capacidad óptima. A partir de ahí, la herramienta puede modificar el voltaje del cargador según sea necesario.

Los productores crearon SuperCharge con características de diseño específicas para controlar cuidadosamente las corrientes más altas. Algunos de esos componentes incluyen un sistema de enfriamiento de ocho partes y un revestimiento que puede mantener los dispositivos 5 grados Celsius más fríos que otros métodos de carga. Los dispositivos Huawei Supercharge están diseñados para durar y se prueban exhaustivamente para garantizar que los productos cumplan con rigurosos estándares de seguridad y rendimiento. La empresa probará sus dispositivos en una prueba de un año de duración para observar sus productos en condiciones extremas a lo largo del tiempo.

El futuro de la carga rápida

Sabemos que esto es quedarse corto, pero la tecnología está evolucionando rápidamente. Puede apostar que la carga rápida pronto será el estándar universal y probablemente reemplazará lentamente a los cargadores promedio en los próximos años. Gracias al importante crecimiento de los circuitos integrados, controladores de carga, adaptadores y cables, los teléfonos pronto podrían recargarse en unos pocos minutos en lugar de varias horas. modelo temprano cargadores rápidos Recientemente ganó popularidad por sus promesas de aumentar la portabilidad de su dispositivo y cargarlo rápidamente.

A medida que esta tecnología evolucione y se vuelva más accesible, la carga rápida seguirá creciendo y mejorando con la fabricación. Los prototipos actuales cuentan con velocidades increíbles, como la afirmación de Xiaomi de que su tecnología HyperCharge puede cargar una batería de 4.000 mAh. en ocho minutos, pero aprenderemos más sobre los nuevos estándares a medida que estén completamente desarrollados y aparezcan en el mercado.

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