Čo je to nabíjačka a prečo niektoré nabíjačky nabíjajú pomalšie?

V pokračovaní seriálu Čo je to vám dnes objasníme, čo je to nabíjačka, teda pre mnohých každodenne používaný predmet. Z čoho je zložená nabíjačka? Zároveň sa pozrieme na to, prečo niektoré nabíjačky nabíjajú rýchlejšie a iné pomalšie.  Čítajte a dozviete sa odpovede na tieto otázky.

V skratke

V začiatkoch 21. storočia sa SMPS (spínaný zdroj) stal používaný takmer v každej nabíjačke. SMPS je elektronický napájací zdroj, ktorý vstupné napätie prevedie na impulzy pomerne vysokej frekvencie, transformuje ich na požadované napätie a následne usmerní a vyhladí, čím sa získa výstupné napätie.

Čosi z histórie

Nabíjačka alebo adaptér sa delí na dve hlavné kategórie. V závislosti od použitého prúdu poznáme jednosmernú – DC alebo striedavú – AC. Podľa použitia určite poznáte modernú USB nabíjačku, jej staršou verziou, „tehlovú“ notebookovú nabíjačku a mnohé ďalšie typy.

Pôvodne väčšina AC/DC adaptérov bola lineárnym napájacím zdrojom obsahujúcim transformátor pre prevod napätia elektrickej energie na nižšie napätie. Usmerňovač následne prekonvertoval prúd na pulzujúci jednosmerný a filter ho vyhladil.

Najčastejšie používané nabíjačky

Možno si ešte pamätáte ako 17. februára 2009 GSM Association oznámila, že sa jej členovia dohodli na používaní štandardnej nabíjačky pre mobilné telefóny s microUSB konektorom.

Aktuálne však už microUSB konektor pomaličky vymiera s príchodom obojstranného USB Type-C a bezdrôtového nabíjania.

Tak ako aj smartfóny, tak aj tablety nabijete cez konvenčnú 5 V nabíjačku s výstupom na microUSB alebo USB-C. Niektoré novšie modely sú kompatibilné aj s bezdrôtovou technológiou nabíjania.

Zdrojom energie pre notebook je akumulátor (nie je podmienka) s možnosťou napájania napájacím adaptérom zo siete 230 V (malý interný alebo externý spínaný zdroj).

Obvykle sa používa akumulátor typu Li-Ion, ktorý je ľahší a zároveň výkonnejší. Napätie adaptéra sa pohybuje v rozmedzí 12 až 19 voltov, čím je umožnené nabíjanie zariadenia aj z 12 V zásuvky automobilu.

Prečo niektoré nabíjačky nabíjajú rýchlejšie?

Pred tým, ako si vysvetlíme fungovanie rýchleho nabíjania, si ešte v stručnosti objasníme nabíjanie bežnými káblovými nabíjačkami.

Pri prúdení energie zo zásuvky cez nabíjačku až do telefónu sa získaná energia stretáva s regulátorom, ktorý je zabudovaný v smartfóne. Jeho úlohou je predísť poškodeniu batérie alebo až jej prípadnému výbuchu, tým, že obmedzí tok energie na bezpečnú úroveň.

Napríklad ak nabíjate svoj tablet alebo mobilný telefón podporujúci rýchle nabíjanie cez USB port počítača poskytujúci len 0,5 A, nedosiahnete 100% skôr ako iné smartfóny.

Aktuálne je najrozšírenejšia technológia Quick Charge 2.0, ktorú podporuje napríklad Samsung Galaxy S7 a S7 Edge, Moto X, Sony Xperia ZA Tablet, LG G4 a mnohé ďalšie.

https://www.youtube.com/watch?v=Ut6lemu_N64

Na trhu však nájdete veľa ďalších technológií, ktoré sú prevažne určené len danej firme. Napríklad Honor 8 pracuje so Smart Power 4.0.

Používaním tejto technológie smartfóny a tablety pomyselne „otvoria bránu“ prichádzajúcej energie. Konkrétne regulátor v zariadení umožní súčasne prísun väčšieho množstva energie, vďaka čomu sa batéria nabije rýchlejšie.

Na rozdiel od starších modelov podporujúcich 5 V/1 A nabíjačky, Quick Charge zariadenia dokážu spracovať až 9 V/2 A. Z rýchlej nabíjačky žiaľ nepodporované smartfóny profitovať nebudú práve kvôli vnútornému regulátoru.

Nevýhody, ktorým sa nevyhnete

Smartfón s rýchlonabíjačkou síce nabijete za kratší čas, no nevyhnete sa zvýšenej teplote zariadenia. Na prvý dojem to nemusí byť problém, ak však zariadenie počas nabíjania používate, pocítite jeho zvýšenú teplotu.

Najväčší rozdiel zaznamenáte približne do 50%, kedy niektoré modely dosiahnu túto hranicu už za menej ako polhodinu. Druhá polovica alebo posledná tretina batérie sa nabije za takmer rovnaký čas, ako pri obyčajných nabíjačkách.

Ďalšia verzia Quick Charge 3.0 od Qualcomm je podporovaná zatiaľ len v LG V20, ZTE Axon 7, HTC 10, HP Elite x3, LG G5, HTC One A9 a v novom ASUS ZenFone 3 Deluxe, ktorý dosiahne vďaka 3. verzii 80% batérie za 35 minút.

Bezdrôtové nabíjanie

Induktívne nabíjanie, je známe aj ako bezdrôtové (wireless), používa elektromagnetické pole na prenos energie medzi dvoma objektmi pomocou elektromagnetickej indukcie.

Bezdrôtové nabíjačky pracujú s 2 indukčnými cievkami. Jedna je umiestnená v nabíjacej stanici s cieľom vytvorenia striedavého elektromagnetického poľa v jej oblasti.

Druhá zas v smartfóne na prijatie tejto energie z elektromagnetického poľa a jej následné prevedenie na elektrický prúd, ktorým nabíja batériu zariadenia.

Vzdialenosť podporovaného smartfónu od nabíjacej stanice závisí od použitia rezonančných induktívnych väzieb v indukčnom nabíjacom systéme.

Aktuálne najznámejší je štandard Qi, ktorý podporuje množstvo zariadení s nekovovou zadnou časťou.

Samsung ako najväčší hráč na trhu má až 14 modelov s podporou bezdrôtového nabíjania a ich používatelia sa môžu tešiť na novú LG nabíjačku, ktorá by mala zvládnuť nabiť batériu z 0 na 50% kapacity približne za polhodinu.

Oproti tomu nabíjacia stanica od Samsungu je schopná dosiahnuť 100% v modeli Samsung Galaxy S7 za necelé dve hodiny.

Výhody bezdrôtového nabíjania

Odpadá obava z poškodenia káblov či ich korózie a znižuje sa riziko skratu a iných elektrických porúch častých pri bežných nabíjačkách.

Bez nutnosti pravidelného odpájania a pripájania sa micro USB či USB -C neopotrebuje, čím zároveň predídete vyššie spomenutým ťažkostiam.

Posledným a pre väčšinu zákazníkov najdôležitejším bodom je dizajn. Bezdrôtové stanice bez visiaceho kábla vyzerajú estetickejšie a pôsobia na prvý dojem luxusnejšie.

Z čoho je zložená nabíjačka?

Bežná USB nabíjačka je zložená z dvojice filtračných kondenzátorov primárnej časti jednosmerného prúdu, transformátora s feritovým jadrom, elektrického kondenzátora, dvojice filtračných cievok, oscilátora a mnohých ďalších častí.

V našom článku zo série Čo je v, sme sa pozreli aj na straší model nabíjačky bez USB pripojenia, ktorý je väčší a zároveň obohatený o viac súčiastok.

Každoročný vývoj prináša množstvo noviniek a zdokonalení. Veríme, že ďalšia verzia nielen bezdrôtových nabíjačiek bude opäť výrazne lepšia ako predchádzajúca a možno časom nebudeme potrebovať tie káblové už vôbec. Každopádne, bežné káblové nabíjačky budú našim denno-denným spoločníkom ešte veľmi dlhú dobu.