Napolni me hitro
Proizvajalci so bili nadvse uspešni pri povečevanju zmogljivosti mobilnih telefonov, približno v korak sta šla tudi kapaciteta baterij in zmanjševanje porabe pri komponentah, da smo od vsega napredka sploh kaj imeli. Precej manj pridni pa so bili pri povečevanju hitrosti polnjenja, kjer smo šele v zadnjih dveh letih opazili velike premike. Navsezadnje, kako bi nam koristil super vzdržljiv telefon, če bi se polnil pol dneva? K sreči takih ni (več).
Hitro izprazniti telefon ni tako enostavno, kot se zdi. Najbolje se obnese gledanje HD-posnetka neposredno z YouTuba prek Wi-Fi, medtem ko pustimo vklopljeno svetilko.
Pred desetimi leti je na področju mobilnih telefonov vladal kaos, vsaj kar se tiče polnjenja. Vsak proizvajalec je imel svoj priključek, nekaterih so jih celo menjali med različnimi modeli, tako da o kakršnikoli prenosljivosti ali univerzalnosti ni bilo sledi. Dvoje prizorov se je vtisnilo v kolektivni spomin – predal v dnevni sobi s kakšnimi desetimi primerno zavozlanimi polnilniki za aktualne in prejšnje telefone vseh družinskih članov ter spontani vzkliki obupa pri prijateljih: »Ali ima kdo polnilnik za Samsung/Nokio/HTC/iPhone?!«
Večina večjih proizvajalcev je že leta 2009 z EU podpisala načelen dogovor o standardizaciji priključkov za polnilnike. Proizvajalci so se dogovorili, da bodo uporabili priključek micro USB in to se je tudi zgodilo. Birokratski mlini meljejo počasi in k sreči jih proizvajalci niso čakali. Evropski parlament je namreč šele lani aprila lani sprejel Direktivo 2014/53/EU, ki proizvajalcem nalaga uporabo enotnih polnilnikov za mobilne telefone. Države članice imajo dve leti časa, da jo prenesejo v nacionalno zakonodajo, proizvajalci pa še dodatno leto.
Črna ovca je Apple, ki trmasto vztraja pri novem priključku Lightning. Ta je leta 2012 (torej od iPhona 5 dalje) nadomestil njihov 30-pinski priključek iz iPoda. Ker bo najkasneje leta 2017 v EU treba spoštovati standard, je Apple pripravil adapter Lightning micro USB.
Moč, napetost, tok
Pravzaprav je bil res že skrajni čas za poenotenje polnilnikov, ker razen kapric proizvajalcev v želji po zaslužku tehničnih razlogov za razlike ni. Vsi mobilni telefoni imajo dandanes litij-ionske ali litij-polimerne baterije z deklarirano napetostjo 3,7 ali 4,2 V, ki se polnijo z enosmernim tokom pri 5 V. Moč je zmnožek napetosti in toka, zato za hitrejše polnjenje potrebujemo polnilnik, ki zmore večje tokove, ter seveda ustrezne baterije, ki jih to ne poškoduje (o delovanju baterij smo obširno pisali v Monitorju 09/14).
Samo za Applove telefone potrebujemo poseben adapter, vsi ostali uporabljajo micro USB.
Kaj zmore USB
Čeprav nosi v kratici oznako za univerzalnost, obstaja USB v več različicah in izvedbah. Poznamo USB različic 1.0 (tudi 1.1), 2.0, 3.0 in 3.1, ki zmorejo prenašati različne tokove. Prav tako obstajajo navadni podatkovni priključki (standard downstream), polnilno-podatkovni (charging downstream) in polnilni (dedicated charging). Prvi dve kategoriji najdemo na računalnikih, zadnji pa so na adapterjih za polnjenje neposredno iz omrežne vtičnice, saj ne omogočajo prenosa podatkov.
USB 1.1 in USB 2.0 zmoreta 0,5 A pri 5 V (torej 2,5 W), USB 3.0 pa 0,9 A pri 5 V (4,5 W). Kadar je to premalo, lahko uporabimo polnilno-kombinirane priključke z deklariranim tokom 1,5 A. USB 3.1 podpira tudi 1,5 A in 3,0 A pri 5 V (7,5 W in 15 W).
Pri vsej množici različic in tokov je razumljiv strah, da bi lahko z napačno priključitvijo poškodovali kakšno napravo, a je ta neutemeljen. Tako odjemalci kakor priključki so dovolj »inteligentni«, da ne zahtevajo oziroma dovolijo tokov, ki bi poškodovali katero od komponent. Opazimo pa lahko zelo različne čase polnjenja, kar smo preizkusili tudi sami.
Qualcomm QuickCharge
Nekaj so tehnične specifikacije različnih USB, drugo pa dejanska izvedba v telefonu, ki jo je Qualcomm v svojih procesorskih sklopih (SoC) leta 2012 udejanjil kot QuickCharge 1.0 in leto pozneje 2.0. Prvo različico najdemo v Snapdragonu 600 ter podpira 10 W (2 A pri 5 V), drugo pa v Snapdragonih 200, 400, 410, 615, 800, 801, 805 ter zmore 15 W (3 A pri 5 V). To je več, kot lahko zagotovi računalnik prek vrat USB, pride pa prav pri polnjenju prek adapterja neposredno iz vtičnice.
Nekateri proizvajalci ponujajo tehnologijo za hitro polnjenje pod svojim imenom (Motorola Turbo Charger, HTC Rapid Charger, ASUS BoostMaster), drugi resnicoljubno napišejo, da uporabljajo Qualcommov QuickCharge, a gre za isto stvar. Če polnilnik pošilja na izhod 3 A, se bo telefon pač polnil hitro. Če pošilja več, se bo polnil še hitreje, dokler bo to zmogel. Če telefon tolikšnih tokov ne zmore, jih ne bo zahteval in hitri polnilnik bo deloval kot običajen. Za najboljše rezultate torej potrebujete oboje.
Oppo VOOC Flash Charge
Edina prava konkurenca je Oppova tehnologija VOOC Flash Charge, ki je sicer nismo preizkušali, a je zanimiva že z izvedbenega vidika. Medtem ko QuickCharge in izpeljanke omogočajo tok 3 A za moč 15 W, a je dejansko krmilno vezje v napravi, VOOC Flash Charge sam zazna tip telefona, krmilno vezje pa je v polnilniku. Višje tokove pa omogoča zato, ker se v napravi porazdelijo in se polni vsaka celica baterije ločeno in neodvisno. To blagodejno pripomore k dolgoživosti baterije, ker ne pride do prenapolnjenja nobene celice in ker je pomemben vir segrevanja (krmilno vezje) umaknjen iz telefona v polnilnik. Slabost pa sta poseben sedempinski USB-priključek ter višja cena.
Preizkus
Preizkusili smo naslednje telefone: Samsung Galaxy S6 Edge, Apple iPhone 6 Plus, HTC Desire Eye, HTC Desire D820, Meizu MX4 in Motorola Moto G. Vsakega smo najprej testirali s priloženim polnilnikom, potem pa še vse z istim (razen iPhona, ker ne podpira micro USB). Na koncu smo problem še obrnili ter Galaxy testirali z vsemi priloženimi polnilniki. Izkazalo se je, da ni vse v miliamperih in vatih polnilnika, temveč igra pomembno vlogo tudi sam telefon.
Na testu nas ni zanimalo, kako hitro se telefoni praznijo ali kako dolgo zdrži njihova baterija, temveč, kako hitro se polnijo. A da bi bili rezultati čim bolj primerljivi, smo najprej vse telefone popolnoma napolnili, potem pa do konca izpraznili. Šele nato smo začeli testirati.
Polnjenje s priloženim polnilnikom
Razen Googla (lastnika Motorole), ki je z Moto G zasledoval najnižjo mogočo ceno in še spodobne specifikacije ter zato polnilnika sploh ni priložil (dobimo le USB-kabel za priklop na računalnik), je vsak proizvajalec priložil svojega. Zanimalo nas je, kako hitro se telefon polni s tovarniškim polnilnikom. Najbolj natančno informacijo o pretečenem naboju bi dal kulometer, a še vedno ne bi vedeli, koliko ga je šlo resnično v kemično energijo v baterijo in koliko se ga je izgubilo kot toplota. Predpostavili smo, da so proizvajalci dobro umerili krmilno vezje in da je prikazan odstotek napolnjenosti baterije (izračunan iz napetosti baterije) realen kazalnik stanja.
Telefone smo priključili, vključili in vsakih pet minut odčitali stanje baterije, sicer pa je bil zaslon ugasnjen. Graf 1a prikazuje rezultate. Samsungov Galaxy S6 je pometel s konkurenco, saj se je že v pol ure napolnil do polovice, za 100 odstotkov pa je potreboval poldrugo uro. Ostali telefoni so se odrezali sorazmerno primerljivo in so za polovično napolnjenost potrebovali približno uro, za celotno pa skoraj tri ure.
Ta podatek je uporaben za končnega uporabnika, a je vseeno treba iz poštenosti upoštevati še, da imajo telefoni baterije različnih kapacitet. Preračun na mAh (miliamper ure) kaže graf 1b. Še vedno se Samsungov telefon polni prepričljivo najhitreje, zelo hiter pa je tudi Meizu MX 4. Oba HTC in iPhone 6 Plus so primerljivi, a nekoliko počasnejši.
Na obeh grafih opazimo znano dejstvo, da nekje do dveh tretjin telefoni črpajo električno energijo s polno močjo, potem pa počasneje. To je normalno in je namenjeno zaščiti baterije pred prenapolnjenjem. Ko indikator doseže 100 odstotkov, prestavijo še za eno stopnjo navzdol in prepuščajo zgolj toliko toka, kolikor telefon porablja energije (trickle charge). Telefona zato ne morete poškodovati, četudi ga pustite na polnilniku vso noč.
Vsem enaki pogoji
Medtem ko so prejšnje meritve upoštevale, kako skop je bil proizvajalec pri prilaganju polnilnika, nam o kakovosti baterije in krmilnega vezja povedo bore malo. Na srečo lahko zaradi velikega poenotenja polnilnikov vse telefone preizkusimo z istim – izbrali smo standardnega enoamperskega (5V 1A), torej petvatnega.
Razlike (graf 2a) so tudi v tem primeru občutne. Najhitreje se polnita Galaxy S6 in Motorola Moto G, ki v slabi uri zlezeta do polovice. Oba HTC in Apple sta v zlati sredini, najpočasnejši pa je Meizu MX4. Spet preračunamo isti graf še na naboj v mAh (graf 2b), kar stanje nekoliko spremeni. V vodstvu ostane Galaxy S6, dobro pa se odrežejo še HTC Desire D820n, Motorola Moto G in iPhone 6 Plus. HTC Desire EYE in Meizu MX4 zaostajata.
V tem primeru smo telefone polnili le eno uro, saj nas je zanimal začetni linearni del krivulj, ki predstavlja limitno (maksimalno) hitrost.
Odvisnost od polnilnika
Na koncu smo vzeli še prvaka Galaxy S6 in ga preizkusili z različnimi polnilniki (graf 3). Po pričakovanjih se je izkazalo, da močnejši polnilnik hitreje polni telefon. Odstopanja bi pričakovali šele pri zelo visokih tokovih, ki jih baterija v telefonu ne bi mogla več izkoristiti. Odvisnost hitrosti polnjenja od moči polnilnika (graf 4) je zelo lepo linearna. To kaže, da delujejo vsi z enako učinkovitostjo. Z drugimi besedami lahko Galaxy S6 izrablja tudi tok 2 A in seveda vse manjše brez opaznih izgub.
Ugotovitve
Končnega uporabnika zanima, kako hitro se bo telefon napolnil od 0 odstotkov do, recimo, 50 odstotkov. Nesporni zmagovalec je Samsung Galaxy S6 Edge, ki ga lahko že s polurnim polnjenjem dodobra napolnite. Pri ostalih kakšnih večjih razlik ni; če jih opremimo z dobrimi polnilniki, so vsi sposobni v uri priti do polovične napolnjenosti. Ker je pri običajnih (torej ne najcenejših kitajskih) polnilnikih strah pred uničenjem telefona neutemeljen, velja investirati v spodoben polnilnik (recimo 2 A). Četudi telefon uradno ne podpira QuickChargea, bo dovolj močen polnilnik poskrbel za hitro polnitev. Predvsem pa so minili časi celonočnega polnjenja telefona – če ga lahko zdaj tu, zdaj tam za pol ure ali uro priključite na napajanje, bo to zadoščalo.