Carga inalámbrica versus carga cableada frente a ‘carga rápida’: ¿cómo se comparan en eficiencia?

Cuando se trata de cargar nuestros teléfonos, la mayor parte de la conversación se trata de velocidad y conveniencia. Es por eso que todos quieren uno de los mejores cargadores inalámbricos para su teléfono. Pero hay otra parte de la ecuación, y aunque no recibe mucha atención, sigue siendo importante: la eficiencia.

La eficiencia es importante porque determina cuánta energía se desperdicia y qué tan calientes se calientan nuestras baterías. Todos estamos familiarizados con este último, especialmente porque hemos visto lo que sucede cuando las baterías se calientan demasiado, pero nadie parece preocuparse por lo primero. Esto se debe a la escala, incluso el método de carga de teléfono más ineficiente desperdicia mucha menos electricidad que tener el horno de microondas, el televisor o el decodificador de cable enchufados todo el tiempo. Pero creo que sigue siendo un tema que vale la pena explorar.

Cargar su teléfono desperdicia electricidad, pero se vuelve más eficiente cada año.

La explicación demasiado larga y que no leí es que la manera más eficiente de cargar su teléfono es la más lenta: un simple cargador USB-A de 5 voltios y 1 amperio junto con un cable corto y resistente conectado directamente a su teléfono. También es un método que la mayoría de la gente nunca usará porque es súper lento y la velocidad y la conveniencia son importantes.

La buena noticia es que la carga rápida, ya sea una solución patentada de empresas como Qualcomm o OnePlus, o un método más abierto como el que ofrece USB Consortium a través de estándares USB como Power Delivery, se está volviendo mucho más eficiente. Esto no es un accidente, y todas las compañías involucradas están trabajando en formas de cargar su teléfono más rápido que nunca y al mismo tiempo ser más seguros que nunca.

(Crédito de la imagen: Jerry Hildenbrand / Android Central)

Cuando se trata de electricidad, más rápido y más seguro significa una cosa: reducir el desperdicio de energía en forma de calor. El calor es un subproducto natural de la electricidad, junto con el magnetismo y la luz. Esas tres cosas son realmente todo lo que la electricidad puede hacer en lo que respecta a las cosas que podemos ver o sentir. Cuando su objetivo es mover más electrones del punto A al punto B, debe abordar el factor de calor y abordarlo de manera segura también hace que las cosas sean más eficientes energéticamente.

El software puede hacer más que el hardware cuando se trata de una carga eficiente.

La mayoría de las mejoras en esta área se realizan a través del software cuando se trata de cargar más rápido. Diseñar un cargador que suministre más vataje es relativamente simple y hay formas de construir los productos para que se mantengan más frescos. Los cargadores de GaN (nitruro de galio) son un gran avance aquí. Sin embargo, el factor más importante es saber cuándo conducir las cosas a un vataje más alto y cuándo reducirlas.

Su teléfono está cableado para saber exactamente cuánta energía entra en el puerto de carga, cuánta energía puede "absorber" la batería de manera segura y las temperaturas de todos los circuitos involucrados. Cuando un teléfono puede comunicarse de manera efectiva con el cargador, puede controlarse para entregar lo que el dispositivo quiere en lo que respecta a la energía. El objetivo principal de esta comunicación inteligente es la seguridad, pero un subproducto es la eficiencia porque menos calor significa que se desperdicia menos energía.

(Crédito de la imagen: Jerry Hildenbrand)

La carga inalámbrica sigue el mismo camino, pero es mucho más difícil de dominar. Puede que no lo sepas, pero un cargador con cable y un cargador inalámbrico son lo mismo en muchos aspectos. La mayor diferencia es el tamaño del espacio de aire (distancia entre) de las dos bobinas. Puede transformar la alimentación de CA colocando dos bobinas enrolladas muy cerca una de la otra, y el número de vueltas de un cable de cobre determina el cambio de voltaje: 10 000 vueltas en una bobina de entrada y 1000 vueltas en una bobina de salida pueden reducir la tensión en 90%.

La carga inalámbrica utiliza la electricidad generada entre dos bobinas muy próximas entre sí. Es más seguro pero más derrochador.

Un cargador inalámbrico utiliza dos bobinas muy próximas al voltaje de transferencia en lugar de transformarlo. La bobina de entrada está en el cargador y la bobina de salida está en su teléfono, y cuando se aplica energía a la entrada, oscila y el magnetismo hará que la bobina de salida en el teléfono también oscile. Cuando haces oscilar una bobina enrollada de cobre en un campo magnético, generas electricidad. Esta es una explicación muy rudimentaria que deja fuera algunos de los pequeños detalles, pero es fácil de entender si no eres ingeniero.

La eficiencia en un transformador bobinado o un conjunto de bobinas inductivas depende mucho del espacio de aire mencionado anteriormente, cuanto mayor sea el espacio, menos energía se puede transferir. Sin hacer muchos cálculos matemáticos y enumerar muchas excepciones insignificantes, un conjunto de bobinas inductivas es aproximadamente un 70% más eficiente que un circuito cableado directamente. Eso significa que se desperdicia un 30 % más de energía en forma de calor entre el enchufe de pared y su teléfono cuando lo coloca en un cargador inalámbrico.

(Crédito de la imagen: Fuente: Ara Waggoner / Android Central)

Finalmente, todos los métodos de carga también dependen de lo que sucede dentro del teléfono cuando transfiere energía desde el puerto de carga o la bobina de carga inalámbrica a la batería. Las empresas que fabrican teléfonos están trabajando en formas de transferir energía a la batería sin agregar calor adicional. Teóricamente, esto es imposible, pero se puede mitigar un poco. El diseño Warp Charge Wireless de OnePlus y otros similares han hecho una gran mejora en este espacio mediante el uso de bombas de carga. Ahora es posible una carga rápida a velocidades que compiten con el cableado y no agregan mucho calor adicional.

Cuando todo está dicho y hecho, realmente no estás desperdiciando mucha energía con ningún método de carga del teléfono. Pero algunos son más eficientes que otros, y los fabricantes de teléfonos están trabajando para que los métodos más convenientes, como la carga rápida y la carga inalámbrica, sean aún menos derrochadores.

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