Cómo funciona la carga rápida y cuáles son los estándares más comunes

¿Sin batería y con poco tiempo? Te contamos cómo funciona la carga rápida

Procesadores, RAM, pantallas… Estas son las características que millones de personas tienen en cuenta a la hora de elegir un móvil, pero en los últimos tiempos, otro elemento, la carga rápida, ha ido avanzando lentamente. ¿Quién no quiere un móvil que puede cargar en minutos en lugar de horas? Te explicamos cómo funciona la carga rápida. Esta maravilla de la tecnología es todo menos simple: los estándares de carga son una mezcla complicada de química y física, y cada uno tiene sus propios conjuntos de limitaciones e incompatibilidades que, por lo general, son desconocidas para el gran público. Para empeorar las cosas, los fabricantes de móviles tienden a emplear denominaciones confusas en los componentes que son a priori sencillos. ¿Cómo funciona exactamente la carga rápida? Te contamos a continuación todo lo que necesitas saber sobre la carga rápida adaptativa de Samsung, la entrega de energía por USB, la carga rápida de Qualcomm y los estándares Adaptive Fast Charging, USB Power Delivery, Qualcomm Quick Charge, OnePlus Dash Charge.

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LOS FUNDAMENTOS DEL SISTEMA

Cómo funciona la carga rápida

Antes de adentrarnos en el asunto, comencemos por lo fundamental.

Cada móvil tiene una batería, y cada batería entrega energía de forma más o menos similar.

Las células las componen de dos electrodos (uno positivo y otro negativo) y un electrolito que cataliza reacciones que convierten los compuestos en nuevas sustancias. Los iones (átomos con muy pocos o demasiados electrones) se forman en los electrodos, conduciendo un flujo de electrones al terminal externo negativo de la batería y suministrando una carga eléctrica a tu teléfono.

En baterías no recargables, esas reacciones químicas ocurren solo una vez, pero en las baterías recargables de iones de litio que dan energía a los móviles, las reacciones son “reversibles”: cuando la batería se descarga, la reacción química produce electricidad, y cuando la batería se recarga, las reacciones químicas absorben energía.

Carga rápida

Ahora ya sabemos cómo las baterías se cargan y descargan, pero para comprender lo rápido que funciona la carga, deberás saber un poco acerca de algo que se llama el controlador de carga.

Observación:

Ahora que vamos a hablar sobre voltios, amperios y vatios en este artículo, vamos a dar un pequeño repaso a esta terminología: los voltios son una medida del voltaje, los amperios una medida de la corriente y los vatios una medida de la potencia eléctrica. Una analogía común es la manguera del jardín: los voltios son equivalentes a la presión del agua en la manguera; la corriente es equivalente al caudal; y el voltaje es equivalente al volumen de la pulverización. Los vatiosnson el producto de voltios y amperios: voltios (V) multiplicados por amps (A) equivalen a vatios (W).

Las baterías de los móviles se cargan cuando la corriente pasa a través de ellas. Mayor corriente y mayores voltajes cargan las baterías más rápido, pero hay un límite a esta capacidad de carga y el controlador de carga (IC) protege contra picos peligrosos en la corriente.

El chip del controlador regula el flujo general de electricidad dentro y fuera de la batería. En términos generales, los controladores de iones de litio definen la corriente (en amperios) a la que se carga la batería al medir la corriente y el voltaje de la celda de la batería y luego ajustar la corriente que fluye. Algunos usan un convertidor de CC a CC para cambiar el voltaje de entrada, y los 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 obtiene el controlador de carga generalmente es dictada por el software del teléfono.

Estándares de carga USB

Voltaje Actual Max. Potencia
USB 1.0 5V 0.5A 2.5W
USB 2.0 5V 0.5A 2.5W
USB 3.0 5V 0.5A/0.9A 4.5W
USB 3.1 (USB-C + USB-PD) 5-20V 0.5A/0.9A/1.5A/3A/5A 100W

A menos que estés todavía usando un Palm Pilot de principios de los años 90, lo más probable es que tu teléfono se recargue a través de un cable USB. Hay una buena razón para ello: además del hecho de que los cables USB son relativamente fáciles de encontrar, el USB tiene un estándar de carga muy robusto y bien definido denominado Especificación de suministro de energía USB (USB Power Delivery Specification). El Foro de implementadores de USB especifica cuatro tipos en total, uno para cada especificación de USB correspondiente: USB 1.0, 2.0, 3.0 y 3.1. Un conector USB 1.0 y 2.0 típico puede entregar hasta 5V / 0.5A (2.5W).

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Esa es la tasa de carga de un teléfono típico y no equivale a mucha potencia. Así, un iPhone que se carga a 2A a través de USB emplea 5V x 2A = 10W. La bombilla incandescente promedio, en comparación, consume aproximadamente 40W de potencia.

De forma predeterminada, los puertos USB 3.0 permiten en torno a 5V / 0.9A (4.5W).

El USB-C, conector reversible de forma ovalada en los móviles más modernos, es un puerto completamente diferente. Es técnicamente capaz de llevar la especificación de USB 2.0, pero la mayoría de los fabricantes optan por USB 3.1, que potencialmente puede ofrecer un voltaje mucho más alto.

Muchos dispositivos USB 3.1 aprovechan la especificación de entrega de energía USB (USB-PD), que tiene una potencia de salida máxima de 20V / 5A (100W). Por lo general, los móviles no consumen tanta energía: los fabricantes generalmente se quedan con un amperaje más bajo (como 3A), pero es una bendición porque podrás cargar computadoras portátiles con USB-C como la MacBook Pro y Google Chromebook Pixel.

Para complicar un poco las cosas está la Especificación de carga de la batería (Battery Charging Specification), que trata específicamente con la energía extraída de un puerto USB para cargar. La especificación más reciente, Rev 1.2, define tres fuentes de energía diferentes: puerto descendente estándar (SDP), puerto descendente de carga (CDP) y puerto de carga dedicado (DCP). CDP, la especificación en móviles actuales, computadoras portátiles y otro hardware, puede suministrar hasta 1.5A.

Los móviles y cargadores totalmente compatibles respetan los límites de USB 2.0 y BC1.2, pero no todos los teléfonos y cargadores son compatibles. Es por eso que, en general, los móviles siempre tienen la velocidad de carga más baja.

Sin embargo, las especificaciones de USB son más como pautas que dictámenes. Los estándares de carga rápida como la carga rápida de Qualcomm y la carga rápida adaptativa de Samsung superan los parámetros de voltaje de la especificación USB, es por eso que tu teléfono puede recargarse en minutos, en lugar de horas.

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