چالش‌ها و محدودیت‌های پنهان قابلیت Fast Charge در گوشی‌های هوشمند

  • توسط بهنام خدابخشی
  • ۲۹/۰۷/۱۳۹۸
  • ۰
چالش‌ها و محدودیت‌های پنهان قابلیت Fast Charge در گوشی‌های هوشمند

اساسا تولیدکنندگان گوشی‌های هوشمند همیشه علاقه دارند تا با یگدیگر به رقابت بپردازند، به خصوص این رقابت بیشتر در مورد مشخصات سخت‌افزاری صادق است. در حالی که نوع طراحی، تجربه‌ی کاربری و کیفیت ساخت مواردی هستند که آنقدرها مورد بررسی و سنجش قرار نمی‌گیرند. مشخصات سخت‌افزاری معمولا با اعداد و حروف خاصی همراه هستند که نشان می‌دهد سخت‌افزار شما در چه سطحی قرار دارد، به عنوان مثال در حروف انگلیسی X بعد از Y می‌آید و اگر در انتهای مشخصات دستگاه شما حرف X قرار داده شده باشد یعنی سخت‌افزار گوشی شما قدرتمندتر و با متدی جدیدتر طراحی شده است.

بر همین اساس، هر ساله با معرفی گوشی‌های جدید و بررسی مشخصات سخت‌افزاری آن‌ها به استفاده از آن دستگاه خاتمه می‌دهیم؛ کدام گوشی هوشمند قدرتمندترین پردازنده و یا بیشترین میزان حافظه‌ی رم را دارد، کدام دستگاه حجم باتری بیشتری دارد و اخیرا نیز بیشترین سرعت شارژ دستگاه مطرح می‌باشد.

اما باید به این موضوع توجه داشته باشیم که افزایش سرعت شارژ باتری دستگاه به راحتی قرار دادن یک آداپتور قدرتمند در داخل جعبه‌ی گوشی نیست و باید تعابیر خاصی در این زمینه صورت پذیرد تا این فرآیند ممکن شود. به عنوان مثال، شما نمی‌توانید موتور یک خودرو را با موتور ۵۰۰ اسب بخاری خودرو دیگر تعویض کنید و انتظار داشته باشید تا بازدهی بالاتری دریافت کنید، بلکه باید گیربکس، ترمزها و سیستم تعلیق و … را نیز تغییر دهید تا بتوانید به نتیجه‌ی مطلوب برسید. در مورد گوشی‌های هوشمند نیز به همین صورت است، باید تمامی زیرساخت‌های گوشی را تقویت کرد تا بتوانید یک فناوری جدید را در آن بگنجانید.

اکنون در این مقاله قصد داریم تا نگاهی به تمامی بخش‌های اصلی معما و موانعی که سازندگان هنگام تلاش برای کاهش زمان شارژ باتری گوشی‌ها با آن روبرو هستند، بیندازیم.

آداپتور شارژ

چالش‌ها و محدودیت‌های پنهان قابلیت Fast Charge در گوشی‌های هوشمند

یکی از اصلی‌ترین بخش‌های فناوری Fast Charge، آداپتور شارژ دستگاه می‌باشد. با صرف‌نظر از مدل گوشی هوشمند و نوع ساخت آن، هیچگاه سرعت شارژ دستگاه شما افزایش پیدا نخواهد کرد مگر اینکه گوشی با یک آداپتور برق قدرتمند هماهنگ شود. یکی از چالش‌های اساسی در طراحی و ساخت یک آداپتور برق قدرتمند، امکان تولید انرژی زیاد و امنیت بالا می‌باشد.

اگر بخواهیم در مورد دلیل این چالش صحبت کنیم، باید بگوییم که گوشی‌های هوشمند امروزی باتری‌های بسیار بزرگتری نسبت به قبل دارند، بنابراین به شارژرهای قدرتمندتری احتیاج است تا سرعت شارژ آن‌ها افزایش یابد. اکنون سوال این است که آیا یک شارژر قدرتمند باید از نظر طراحی بدنه بزرگ باشد و یا با استفاده از طراحی مدار به گونه‌ای تولید شود که توان بیشتری را تولید نماید؟ خوشبختانه، هم‌اکنون مهندسین توسعه‌ دهنده‌ی کارایی‌ گوشی‌های هوشمند، توانایی آن را دارند که به جای افزایش جثه‌ی شارژرها، مدار آن‌ها را به گونه‌ای طراحی کنند که توان بیشتری را ارائه نمایند. به عنوان مثال، اگر آداپتور برق ۲۵ واتی گلکسی نوت ۱۰ با فناوری تولید آداپتور نوکیا ۳۳۱۰ ساخته می‌شد، باید ابعادی برابر با یک بطری نوشابه داشت.

زمانی که صحبت از تکامل فناوری در حوزه‌ی تولید آداپتورهای شارژ می‌شود، قطعا امروزه تکنولوژی ساخت آن‌ها بسیار پیچیده‌تر از چند سال گذشته می‌باشد. اکنون مهم نیست که دستگاه شما از چه نوع فناوری فست شارژی پشتیبانی می‌کند، تراشه‌های پیچیده و تخصصی موجود در آن‌ها سبب می‌گردد تا دستگاه شما با سرعت بیشتری شارژ شود. این تکنولوژی میزان دما و شارژ باتری گوشی شما را می‌سنجد و متناسب با آن‌ها انرژی لازم را در یک زمان کوتاه منتقل می‌نماید. در تمامی این موارد میزان سرعت، کارایی و ایمنی مورد توجه قرار می‌گیرد.

کابل و اتصالات

چالش‌ها و محدودیت‌های پنهان قابلیت Fast Charge در گوشی‌های هوشمند

اما گاهی اوقات کمپانی‌ها مجبور می‌شوند بخشی از توان لازم برای شارژ دستگاه را از طریق کابل انتقال دهند، البته این موضوع بدین معنی نیست که آداپتور قدرتمند بی فایده است و نمی‌تواند در روند شارژ تاثیری بگذارد. در حالی که بدون شک کابل‌ها ساده‌ترین بخش زیرساخت‌ شارژ دستگاه می‌باشند ولی از اهمیت بالایی برخوردارند. چالش در این بخش زمانی مطرح می‌شود که کمپانی تولیدکننده برای انتقال نیرو به نحوی تصمیم بگیرد، از کابل جهت Fast Charge استفاده نماید.

توان یک شارژر برابر است با میزان ولتاژ. بنابراین به منظور انتقال انرژی بیشتر به یک گوشی هوشمند باید میزان ولتاژ را افزایش داد تا جریان ورودی به دستگاه افزایش یابد. به عنوان مثال، ۳۰ وات را می‌توان در پیکربندی ۱۰ ولتی، با جریان ۳ آمپر (ولتاژ بالا، جریان کم) و یا پیکربندی ۵ ولتی با جریان ۶ آمپر (ولتاژ کم، جریان بالا) انتقال داد. نمی‌توان گفت که کدام یک درست و یا کدام یک غلط می‌باشند، زیرا هر دو می‌توانند یک توان مشخص را منتقل نمایند.

افزایش ولتاژ سبب می‌گردد تا کابل نازک‌تر شده و بالطبع ارزان‌تر می‌شود. همچنین سازگاری بیشتری نیز حاصل می‌شود؛ شما می‌توانید با استفاده از همان کابل سایر دستگاه‌های خود را نیز به نحو احسنت شارژ کنید. از طرفی دیگر سازگاری بیشتری نیز حاصل می‌شود؛ قطعا شما نیز همیشه انتظار دارید تا با استفاده از یک کابل USB بتوانید تمامی دستگاه‌های الکترونیکی خود را شارژ کنید.

اما باید به این موضوع توجه داشته باشید که وقتی گوشی‌ هوشمند خود را به شارژ می‌زنید باید ولتاژی برابر با ۳٫۲ الی ۴٫۳ برقرار شود تا باتری با سرعت بالاتری شارژ شود. این تغییر ۱۰۰ درصد کارآمد نیست و قطعا بخشی از این انرژی به گرما تبدیل شده و از بین می‌رود. از طرفی دیگر این میزان از گرما ممکن است گوشی شما را کند نموده، روند شارژ را به تعویق بیاندازد و عمر باتری دستگاه را کاهش دهد.

 در سناریوی دوم، ولتاژهای پایین، حدود ۵ ولت، به راحتی توسط گوشی و باتری آن قابل کنترل می‌باشد و گرمای کمتری در گوشی ایجاد می‌کند. از طرفی دیگر جریان بیشتر نیاز به کابل‌هایی ضخیم‌تر دارد. به همین دلیل فناوری Dash Charge tech کمپانی وان‌پلاس تنها با کابل‌های اورجینال این کمپانی کار می‌کند. در صورتی که کابلی ناسازگار تشخیص داده شود، گوشی به صورت اتوماتیک سرعت شارژ را محدود می‌کند، زیرا نمی‌داند کا آیا کابل توان تحمل میزان بالای جریان را دارد یا نه؟! کابلی که نتواند حجم بالایی از جریان را تحمل کند، قطع به یقین ذوب خواهد شد.

اما بزرگترین چالش مربوط به باتری گوشی‌های هوشمند می‌باشد…

باتری

چالش‌ها و محدودیت‌های پنهان قابلیت Fast Charge در گوشی‌های هوشمند

طراحی باتری‌‌ گوشی‌های هوشمند امروزی از نوع لیتیوم-یون (Li-Ion) می‌باشد که سبب می‌شود ماهیت بی‌ثبات باتری‌ها مخفی بماند. قطعا در فیلم‌ها مشاهده کرده‌اید که باتری گوشی‌های هوشمند به یک باره سوراخ شده و یا آتش می‌گیرد، در حالی که هیچ دلیل خاصی برای این اتفاق وجود ندارد. مواد شیمیایی واکنش‌پذیر به باتری‌ها اجازه می‌دهند تا مقدار زیادی انرژی ذخیره‌سازی کنند. از طرفی دیگر سبب می‌شوند تا در صورت مواجهه با دمای بالا از شارژ بیش از حد دستگاه جلوگیری نمایند.

اینکه باتری‌های لیتیوم-یون با چه سرعتی می‌توانند شارژ شوند، بستگی به طراحی آن‌ها دارد. ابعاد باتری در این بخش یکی از عوامل مهم به شمار می‌آید. باتری‌هایی که از نظر ابعاد بزرگتر می‌باشند، سرعت شارژ بالاتری دارند. اما در صورتی که بخواهید ابعاد باتری کوچکتر باشد ولی سرعت شارژ بالایی داشته باشد، باید دوباره طراحی سلول‌های آن تغییر کرده و ابعاد عناصر افزایش یابد تا سرعت شارژ بالاتر رود. یک نمونه‌ی عملی موجود، باتری ۵۰۰۰ میلی‌آمپر بر ساعت ZenFone 6 ایسوس می‌باشد که حداکثر با قدرت ۱۸ وات شارژ می‌شود اما مهندسان ایسوس در این مورد خاطر نشان کرده‌اند که این باتری تنها دارای یک ظرفیت ۴۰۰۰ میلی‌آمپر بر ساعت است؛ یعنی ۵۰۰۰ میلی‌آمپر بر ساعت حداکثر ظرفیت اسمی این باتری است ولی رسما ۴۰۰۰ میلی‌آمپر برساعت ظرفیت دارد.

قبلی «
بعدی »

پاسخی بگذارید

آخرین اخبار

یادگیری و آموزش

بازی و اپلیکیشن

تلگرام تکفارس