Los smartphones modernos consumen mucha más energía que sus predecesores: más potencia, más pantalla, más memoria, GPS, Bluetooth, Wi-Fi.
Todo esto es genial, pero la capacidad de las baterías no ha seguido el ritmo del progreso. Como resultado, muchos teléfonos modernos no mantienen la carga durante más de un día.
Tarde o temprano, te olvidas de poner tu dispositivo a cargar por la noche y por la mañana te das cuenta de que tienes que salir de casa en 15 minutos y la batería está casi vacía. ¿Qué hacer? ¿Correr a comprar una batería portátil o puedes hacer algo en esos 15 minutos?
¿Cuánto Tiempo Debe Cargarse una Batería?
Resulta que USB se convirtió en el estándar para los cargadores de todos los dispositivos. Pero este estándar se desarrolló, primero, hace mucho tiempo, y segundo, no para esto.
El estándar USB se desarrolló en 1996. Los dispositivos de esa época que funcionaban con USB, a menudo no tenían controladores de energía y podían simplemente quemarse si recibían una gran corriente. Por lo tanto, en el estándar, hasta la versión 2.0, la corriente máxima era de 500 mA, por lo que cargar un smartphone con una batería de 3000 mAh requería de 7 a 8 horas, aunque la batería misma podría consumir 1,5 A y cargarse en 2-3 horas.
Es por eso que el cargador que viene incluido con el dispositivo, a menudo lo carga mucho más rápido: simplemente emite una corriente más alta, diseñada para esa batería específica. Y hablando de baterías. ¿Ya conoces los mitos más comunes sobre las baterías de teléfonos?
El Estándar USB: Diseñado para Datos, no para Energía
El estándar en sí fue desarrollado para la transferencia de datos, no para la alimentación. Los conectores y cables USB no están diseñados para altas corrientes, por lo que los fabricantes de dispositivos se enfrentaron a problemas al comenzar a producir cargadores con corrientes de hasta 5A o más.
Los cables del cable USB son bastante finos, su resistencia es alta. Pero con el aumento de la corriente, la caída de voltaje en el cable y su calentamiento se volvieron bastante significativos. Además, hubo casos de sobrecalentamiento de los contactos delgados del conector. Por lo tanto, la mayoría de los cargadores normales entregan hasta 2A a la salida, y la carga sigue durando horas.
¿Qué es la Carga Rápida?
Esta es la carga con corrientes de 1C (“tasa de carga”) y más, es decir, corrientes que son múltiplos de la capacidad de la batería. Por ejemplo, 1A para una capacidad de 1000 mAh y así sucesivamente.
La tasa de carga se refiere a la relación entre la corriente de carga y la capacidad de la batería.
Se expresa en unidades de “C”, donde “C” representa la capacidad de la batería en amperios-hora (Ah).
Ejemplo: Una batería con una capacidad de 3000 mAh (3 Ah) tendría una tasa de carga de 1C con una corriente de 3A (3 Ah * 1C = 3A).
Al principio, este modo se consideraba extremadamente desfavorable para las baterías de iones de litio. Pero con el tiempo, la situación ha cambiado: la carga con una corriente de 1C ya no causa una disminución notable del recurso en las baterías modernas, y la carga con una corriente de 2C conduce a una pérdida de aproximadamente el 20% de la capacidad después de 500-800 ciclos de carga-descarga.
Sí, si usas la carga rápida todos los días, después de un par de años notarás una disminución en la capacidad. Pero es poco probable que por esto renuncies a la posibilidad de cargar tu teléfono en media hora.
¿Cómo Funciona la Carga Rápida?
Para evitar pérdidas en los cables delgados, los modos de carga rápida utilizan un voltaje más alto en el cable. La fuente de alimentación puede entregar un voltaje de hasta 20V, y en el dispositivo se reduce a los 5V requeridos con un aumento correspondiente de la corriente. Por ejemplo, si la fuente de alimentación proporciona 20V y 2A, entonces en la batería habrá 5V y 8A.
En la carga rápida (ejemplo), la fuente de alimentación envía energía a través del cable con un voltaje alto (20V) y una corriente baja (2A), lo que resulta en una potencia total de 40W (20V x 2A). El dispositivo reduce luego ese voltaje a 5V, lo que fuerza a la corriente a aumentar a 8A para mantener la misma potencia de 40W (5V x 8A). Es como si la fuente de alimentación estuviera enviando energía en una tubería con mucha presión (alto voltaje) y un flujo moderado (baja corriente), y luego el dispositivo reduce la presión (baja el voltaje) para que la batería pueda recibirla, pero aumenta el flujo (la corriente) para que la misma cantidad de energía llegue a la batería.
Para mantener la compatibilidad con las viejas fuentes de alimentación y los USB de las computadoras, las nuevas fuentes de alimentación tuvieron que volverse “más inteligentes”: ahora no emiten inmediatamente la corriente y el voltaje máximos, sino solo después de recibir una solicitud del dispositivo. Desafortunadamente, cada fabricante tiene sus propias formas de “comunicación” entre la fuente de alimentación y el dispositivo.
Tipos de Carga Rápida
Quick Charge
Quick Charge es un estándar de Qualcomm, compatible con dispositivos basados en los chipsets Snapdragon, a partir de 2013. La corriente máxima admitida es de 3A y 5A en la versión 4, el voltaje puede variar de 3,6 a 20V, y también hasta 22 en la versión 3 y hasta 21 en la 4+.
En teoría, el estándar proporciona hasta 100W de potencia, pero en la práctica los dispositivos no admiten tanta potencia, y las fuentes de alimentación estándar solo entregan 18W. El control de temperatura no está incluido en el estándar, por lo que no es raro que se produzca un sobrecalentamiento durante la carga rápida.
Actualmente, la mayoría de los fabricantes de teléfonos inteligentes proporcionan control de temperatura al usar QC. Y el estándar QC 4 tiene soporte completo para el protocolo Power Delivery.
Adaptive Fast Charging
Adaptive Fast Charging de Samsung se basa en Quick Charge 2 y es parcialmente compatible con él, por lo que puede cargarse desde una fuente de alimentación con soporte para QC 2, pero la carga es más lenta que desde una fuente de alimentación estándar. Hay control de temperatura, por lo que la carga es segura.
Motorola Turbopower
Motorola Turbopower de Lenovo también se basa en el estándar Quick Charge 2, con el que es totalmente compatible. Las diferencias son menores, la principal no está en el propio estándar, sino en la presencia de una fuente de alimentación estándar de Motorola de 25W frente a los 18W de los que admiten QC 2. En términos de velocidad de carga, es inferior a QC y PD de las últimas versiones.
Huawei Super Charge
Huawei Super Charge se utiliza en dispositivos Huawei y también se basa en Quick Charge 2. El voltaje puede alcanzar 5V, la corriente – 5A, dando como resultado una potencia máxima de 25W. En términos de velocidad de carga, es inferior a QC y PD de las últimas versiones.
Pump Express
Pump Express está desarrollado por MediaTek y es compatible con dispositivos basados en los SoC de este fabricante. También se basa en Quick Charge 2 y es completamente compatible con él. Su potencia está limitada a 15W, por lo que en baterías de gran capacidad mostrará una velocidad de carga más lenta en comparación con otros estándares. Pero Pump Express tiene control de temperatura de la batería, lo que aumenta significativamente la seguridad de la carga.
Carga rápida de Apple
La carga rápida de Apple es compatible con Power Delivery. La fuente de alimentación de Apple puede entregar hasta 87W, lo que permite cargar rápidamente no solo todos los modelos de iPhone, a partir del 8, sino también las baterías de gran capacidad del iPad Pro y el MacBook 12.
Oppo Vooc
Oppo Vooc (y Dash Charge basado en él) se destaca del resto: son estándares originales, incompatibles con ningún otro. Se utilizan en dispositivos OnePlus y Oppo. La fuente de alimentación entrega hasta 25W de potencia. Debido a la incompatibilidad de los estándares, la carga rápida solo es posible con la fuente de alimentación y el cable originales.
Power Delivery
Power Delivery es el estándar de carga rápida más prometedor, desarrollado por el consorcio USB en 2015. El estándar admite voltajes de alimentación de hasta 20V y una corriente de hasta 3A, lo que da como resultado hasta 60W de potencia.
Y se considera el más prometedor porque está “integrado” en el nuevo estándar USB 3.1 y ahora cualquier dispositivo que use el conector Type-C debe admitir Power Delivery o resignarse al descontento de los usuarios que intentan cargar sus dispositivos desde fuentes de alimentación con soporte para PD. Apple y Qualcomm ya han elegido la primera opción.
USB 3.1 + Power Delivery = Algunos problemas
Ahora, cualquier dispositivo que admita USB 3.1 puede ser una fuente de alimentación “inteligente y rápida”. El dispositivo que se está cargando determinará las capacidades del puerto de carga midiendo la resistencia entre un par de contactos del conector: CC y Vbus. Si el puerto puede entregar un máximo de 0,9A, como un puerto USB 3.0 normal, la resistencia será de 56 kΩ, 22 kΩ “dirán” al dispositivo que la fuente de alimentación puede entregar hasta 1,5A, y 10 kΩ – 3A.
Pero, ¿qué pasa con los cables-adaptadores de Type-C a USB 2.0? El primero tiene 24 contactos, el segundo solo tiene 4, y los que la fuente de alimentación debería establecer la resistencia de señal simplemente no están allí. El consorcio USB decidió integrar resistencias directamente en el cable: 10 kΩ en el cable para fuentes de alimentación potentes, 22 kΩ para fuentes de alimentación con una corriente de salida de 1,5A, bueno, y para 0,9A – 56 kΩ.
¿Y si se confunde? En la mayoría de los casos, la fuente de alimentación no proporcionará la corriente máxima y la carga tardará mucho más. Si la fuente de alimentación intenta proporcionar al dispositivo una corriente mayor de la que puede soportar, puede averiarse, y en el peor de los casos, dañar también el dispositivo.
Los chinos echaron leña al fuego al empezar a poner resistencias de 10 kΩ en todos los cables-adaptadores de Type-C a USB 2.0. Incluidos los económicos y de hilo fino, que no son capaces de soportar los 3A que supuestamente deberían pasar.
Para que todo se volviera “más divertido”, el consorcio USB reguló la instalación de un chip eMarker de marca en los cables Type-C, que informa a ambos dispositivos conectados a él sobre las capacidades del cable. El problema es que un cable costoso con un chip eMarker puede quemarse rápidamente en un par de fuente de alimentación-dispositivo que admite algún estándar de carga rápida que no sea Power Delivery. eMarker funciona con 5V, y el mismo QuickCharge 2 y todos los protocolos basados en él pueden fácilmente aumentar el voltaje de la línea de alimentación a 18V.
Y Para Terminar…
La conclusión es una: no use cables “aleatorios” para la carga rápida. Esto es especialmente importante para los cables con conectores Type-C, pero también es relevante para los conectores antiguos: a simple vista no se puede notar que el cable tenga un cableado más delgado y el conector no esté bien conectado.
Como resultado, la carga tardará mucho más, y esa no es la peor parte: el calor generado por las chispas de los contactos puede dañar el conector o incluso encender el plástico adyacente. Se recomienda encarecidamente no usar cables “prestados” para cargar, aunque parezcan adecuados.
