Реальная история MagSafe, USB-C PD и почему вам нужно зарядное устройство переменного тока на 20 Вт

Если вы хотите зарядить свой iPhone 12 с помощью MagSafe, Apple рекомендует использовать определенные адаптеры переменного тока на 20 Вт — и они не обязательно должны поставляться Apple, несмотря на то, что вы, возможно, слышали. Мы объясняем, каковы требования и почему более старый адаптер на 18 Вт просто не подойдет.

Apple выпустила линейку iPhone 12 с совершенно новыми аксессуарами и системой зарядки под названием MagSafe. Это имя ранее использовалось для обозначения магнитного быстросъемного кабеля для линейки портативных компьютеров Mac от Apple, но с тех пор было потеряно, когда Apple перешла на USB-C.

MagSafe в данном случае относится к магнитным свойствам аксессуаров больше, чем к безопасности, которую они обеспечивают, как это было раньше. Один из выпущенных аксессуаров — это зарядное устройство MagSafe Charger, которое представляет собой большую зарядную шайбу, которая крепится к задней части iPhone 12 для беспроводной зарядки. В отличие от других беспроводных зарядных устройств, он магнитно удерживает iPhone во время использования, что означает, что вы можете брать и использовать iPhone во время зарядки.

Большая площадь поверхности в сочетании с Собственная запатентованная конструкция Apple позволяет передавать на устройство до 15 Вт мощности при зарядке с помощью зарядного устройства MagSafe по сравнению с 7,5 Вт для зарядных устройств Qi. Возможность заряжаться вдвое быстрее, чем Qi, является основным преимуществом использования MagSafe, но с некоторыми оговорками.

Пристегнитесь. Здесь будет немного больше технических вопросов, чем мы обычно получаем. Если это мешает вам читать дальше, вот вывод: , если вы не хотите покупать адаптер переменного тока Apple USB-C, любой USB-PD 3.0 с эквивалентными характеристиками подойдет, чтобы получить более высокую скорость зарядки, а меньший — не будет.

USB-C Power Delivery

USB PD — это спецификация для работы с более высокой мощностью от USB и позволяет ряду устройств быстро заряжаться через USB-соединение. Это облегчает согласование между двумя устройствами, чтобы они могли определить, сколько энергии может потребляться от зарядного устройства. Power Delivery предлагает несколько профилей мощности от 5 В до 20 В, включая критически важный профиль мощности 2,22 А. Подробнее об этом чуть позже.

Спецификация USB PD 3.0 была выпущена в середине 2019 года, и внедрение технологии требует времени. Адаптеры, приобретенные до 2020 года, могут не иметь спецификации и, следовательно, не будут соответствовать требованиям к зарядке для MagSafe. Apple выбрала эту спецификацию не зря: это более интеллектуальный стандарт, который лучше понимает устройство, которое оно заряжает.

Устройство USB PD 2.0 будет согласовывать мощность исходя только из требований к мощности. Спецификация USB PD 3.0 позволяет адаптеру получать от устройства больше информации во время зарядки, например о температуре и неисправности зарядки.

USB PD 3. 0 также включает больше возможностей для управления силой тока и напряжением во время зарядки. При регулировке напряжения или силы тока он может перемещаться всего на 20 мВ или 50 мА, которые постоянно согласовываются источником каждые 10 секунд.

Итак, в то время как Apple могла пошли со старой спецификацией для требований к зарядке 15 Вт, она решила разработать более безопасное и эффективное решение, полагаясь на новую спецификацию. Однако USB PD 3.0 имеет обратную совместимость, поэтому вы все равно получите 10 Вт от старых зарядных устройств, даже если они рассчитаны на 96 Вт.

Если шайба MagSafe и адаптер переменного тока не может согласовать значения 9 В и 2,22 А, USB Power Delivery по умолчанию будет использовать наивысшие общие взаимно совместимые напряжение и силу тока, которые он может, не превышающие 9 В или 2,22 А. Это будет зависеть от того, какой у вас адаптер переменного тока, учитывая, что шайба MagSafe может выдерживать напряжение 9 В и 2,22 А.

Профили питания USB

Правило монотонной возрастающей мощности (Изображение Предоставлено: Texas Instruments)

Спецификация PD 3.0 включает особые требования к имеющимся шинам напряжения для данной номинальной мощности. Любой адаптер мощностью выше 7,5 Вт будет включать только 5 В. При мощности более 15 Вт используются как 5 В, так и 9 В.

Для еще большей мощности и изменчивости адаптеры более 27 Вт будут иметь шины 5 В, 9 В и 15 В, и, наконец, любой адаптер мощностью более 45 Вт будет иметь 5 В, 9 В. , Варианты питания 15 В и 20 В.

Для согласование, но не может превышать самое высокое требуемое напряжение «шины» в адаптере. После подключения устройство согласовывает с адаптером наилучшую комбинацию шин напряжения для достижения максимальной эффективности во время зарядки.

Адаптеры могут обеспечивать любую силу тока до рейтинг 5А и определит лучшую силу тока для использования при переговорах. Современные устройства выбирают переменное напряжение и постоянную силу тока для лучшего контроля температуры. Только шина 20 В использует рейтинг 5 А для достижения номинальной мощности 100 Вт для чего-то вроде MacBook Pro, в то время как остальные полагаются на номиналы от 1,5 А до 3 А для постоянного тока.

Как мы уже говорили, Apple использует 9 В и 2,2 А для своего зарядного устройства MagSafe, чтобы получить 20 Вт. Вы можете получить эту комбинацию только в адаптерах USB PD 3.0 мощностью 20 Вт или выше — и Apple не единственная, кто предлагает такую ​​комбинацию. Сама по себе более высокая мощность не сработает.

Эта беспроводная зарядка 15 Вт в адаптере MagSafe

Apple рекомендует использовать адаптер на 20 Вт, но не указывает, какие спецификации необходимы. Удобно, что тот, который имеет правильную спецификацию, — это тот, который они недавно начали продавать и включают в 10,2-дюймовый iPad и iPad Air 4 2020 года. Доступны адаптеры USB-C мощностью 18 Вт, но, как мы уже обсуждали, они не соответствуют минимуму. требования для зарядки на 15 Вт.

Apple заявляет, что зарядное устройство MagSafe будет заряжаться от любого адаптера мощностью более 12 Вт, но с меньшей скоростью. Тесты показывают около 10 Вт или меньше при использовании адаптеров мощностью менее 20 Вт. Когда зарядное устройство MagSafe согласовывает мощность, оно специально ищет источник питания 9 В x 2,22 А, который присутствует только в адаптерах PD 3.0 на 20 Вт — и только в некоторых с большим потенциалом мощности, учитывая, что ему особенно нужен источник питания 9 В x 2,22 А. Вот почему при использовании адаптера 18 Вт он по умолчанию использует источник питания 5 В x 2 А и будет делать то же самое с большинством — но не со всеми — существующими адаптерами питания USB-C на 60 Вт.

Почему адаптер на 15 Вт не может получить 15 Вт от зарядного устройства MagSafe?

Адаптер Apple на 20 Вт рядом с адаптером Anker на 20 Вт

Даже с учетом USB PD 3.0 Требования, упомянутые выше, ни одна система никогда не будет эффективна на 100%. Даже если мы проигнорируем отраслевые спецификации и построим адаптер на 15 Вт для беспроводного зарядного устройства на 15 Вт, он не будет соответствовать минимальным требованиям для зарядки на полной скорости.

Ни одна система не является идеальной по своей сути, и каждая система будет терять эффективность при начислении платы из-за нескольких факторов:

  • Длина используемого кабеля
  • Размер используемого кабеля
  • Используемый проводник (медь)
  • Площадь поверхности подключенного зарядного устройства
  • Тепловыделение

Эти характеристики влияют на регулярную зарядку по кабелю, подключенному непосредственно к устройства, поэтому адаптер на 15 Вт, подключенный к подходящему кабелю, по-прежнему будет заряжать менее 15 Вт из-за потери эффективности. Фактически, тепло, выделяемое вашим iPhone при зарядке, проводной или беспроводной, генерируется химической реакцией зарядки аккумулятора, что снижает эффективность зарядки.

При зарядке с помощью прямого кабеля уже наблюдается некоторая потеря эффективности только из-за сопротивления самого кабеля. Короткий и толстый кабель будет иметь меньшее сопротивление, чем длинный и тонкий кабель. Чем больше сопротивление кабеля, тем больше энергии преобразуется в тепло. Это называется потерями в меди и присуще любой электрической системе, так же как трение присуще механической системе.

При пропускании тока через зарядную катушку происходят множественные потери. Во-первых, это потери в меди, из-за толщины катушки вы создаете большее сопротивление и, следовательно, больше тепла. Вторая потеря возникает из-за создания магнитного поля внутри зарядной катушки, называемого потерями на вихревые токи, которое также приводит к нагреву системы.

Тепло, выделяемое при беспроводной зарядке из-за того, как энергия передается между зарядными катушками, представляет собой явную неэффективность беспроводной зарядки. Хотя это и удобнее, при условии постоянной скорости заряда батареи, вы потребляете больше энергии в минуту при использовании MagSafe или Qi.. В качестве альтернативы, используя одно и то же зарядное устройство с той же мощностью в минуту, вы обеспечите меньшую мощность беспроводной зарядки аккумулятора, чем при использовании кабеля.

What MagSafe, Qi и USB-C PD практически означают для покупателей

Если вы покупаете зарядное устройство MagSafe, обратите внимание на адаптер питания, который вы используете с ним. Приобретая адаптер Apple 20 Вт с требуемыми характеристиками для полной зарядки 15 Вт от качественных производителей, вы получите желаемый результат. Обязательно следуйте рекомендациям Apple, поскольку 20 Вт с USB PD 3.0 — это минимум для полной зарядки MagSafe.

Некоторые предполагают, что у Apple есть ввел искусственное ограничение, заставляющее пользователей покупать новые адаптеры питания. Помимо минимальной спецификации, которая была фактором при закупках технологий с момента появления персональных компьютеров, секретного соуса не существует.

Между неэффективностью и потерей энергии при Беспроводная зарядка, требования к профилю напряжения и интеллектуальные системы зарядки — минимальные требования Apple соответствуют отраслевым стандартам. Но Apple — не единственное зарядное устройство, которое будет работать, и мы скоро обсудим, какое из них будет работать, а какое нет.

Оцените статью
futurei.ru
Добавить комментарий