🔌 چرا فست شارژ ۹، ۱۲ یا حتی ۲۰ ولت می‌دهد ولی باتری همیشه روی ۴.۲ ولت شارژ می‌شود؟
یک راهنمای فنی برای تعمیرکاران موبایل — تمرکز روی شماتیک، نقشه‌خوانی و درک عملیاتی آیسی شارژ.
سوالی که تعمیرکارها همیشه از خودشون می‌پرسن: باتری موبایل معمولا ۴ ولتی است (حداکثر شارژ ~۴.۲ ولت)، پس چرا آداپتورها در فست شارژ ولتاژهایی مثل ۹ ولت، ۱۲ ولت یا حتی ۲۰-۲۵ ولت تولید می‌کنند؟ آیا باتری با ۲۰ ولت شارژ می‌شود؟ جواب را در لایه‌های شماتیک و نحوه کار آیسی شارژ پیدا می‌کنیم. این مقاله بخش مهمی از دوره جامع آموزش تعمیرات موبایل است و فقط یک بخش کوچک و هدفمند از آن را نشان می‌دهد.
🎥 ویدیو رایگان: نحوه شارژ و فست شارژ باتری موبایل با مهندس مهدی روحی
مبانی ولتاژ، جریان و توان
برای درک عملکرد شارژ سریع باید سه مفهوم اصلی را بدانیم:
ولتاژ (V): نیرویی که الکترون‌ها را حرکت می‌دهد (مثل فشار آب در لوله).
جریان (A): تعداد الکترون‌هایی که در واحد زمان حرکت می‌کنند (مثل حجم آب جاری).
توان (W): حاصل‌ضرب ولتاژ در جریان است. مثلا شارژر ۱۵ ولت × ۴ آمپر = ۶۰ وات توان می‌دهد.
ولتاژ واقعی باتری لیتیومی
باتری‌های لیتیوم-یون گوشی معمولاً یک سلول دارند. ولتاژ اسمی این سلول حدود ۳.۸ ولت است.
وقتی شارژ کامل می‌شود تا ۴.۲ ولت بالا می‌رود و وقتی تخلیه می‌شود به حدود ۳ ولت می‌رسد.
بنابراین وقتی می‌گوییم باتری ۴ ولت است، در واقع یک مقدار تقریبی است.
تصویر باتری که ولتاژ کاری یا ولتاژ اسمی را نشان می‌دهد.
نقش آیسی شارژ و مدار سلفی
وقتی شما یک شارژر فست ۱۵ ولت ۴ آمپر به گوشی وصل می‌کنید، این ولتاژ مستقیماً وارد باتری نمی‌شود، چون باتری فقط حدود ۴ ولت (۴.۴V) را می‌تواند بپذیرد.
اینجاست که آیسی شارژ و مدار سلفی آن وارد عمل می‌شوند:
ولتاژ ورودی بالا (مثل ۱۵ ولت) از طریق آیسی شارژ وارد یک سلف با مقدار مشخص می‌شود.
مدار داخلی آیسی با روش سوئیچینگ و مدولاسیون، ولتاژ را پایین می‌آورد.
در همین فرایند، وقتی ولتاژ کاهش پیدا می‌کند، جریان به همان نسبت افزایش پیدا می‌کند تا توان کل (وات) ثابت بماند.
خروجی نهایی آیسی شارژ، ولتاژی در حدود ۴ تا ۴.۴ ولت با جریان بالا است که دقیقاً متناسب با نیاز باتری می‌باشد.
به زبان ساده: آیسی شارژ مانند یک مبدل باک (کاهنده ولتاژ) عمل می‌کند. ولتاژ زیاد آداپتور را می‌گیرد، آن را پایین می‌آورد، در عوض جریان را بالا می‌برد تا باتری با همان ولتاژ ایمن خودش شارژ شود.
این تصویر ولتاژ شارژ باتری را نشان می‌دهد.
نقش سلف و MOSFET در تبدیل توان
در بخش قبل گفتیم آیسی شارژ توان ورودی را به سطح مناسب باتری تبدیل می‌کند. حالا بیایید دقیق‌تر نگاه کنیم: در این تبدیل، سلف مثل یک مخزن انرژی عمل می‌کند که هنگام روشن شدن MOSFET انرژی را ذخیره کرده و هنگام خاموش شدن، آن را آزاد می‌کند. این ذخیره و رهاسازی باعث می‌شود ولتاژ ورودی بالا (مثل ۱۵ ولت) به ولتاژ پایین‌تر ولی جریان بالاتر تبدیل شود.
به همین دلیل است که در عمل، وقتی باتری تنها با ۴ تا ۴.۴ ولت شارژ می‌شود، جریان شارژ می‌تواند چندین برابر جریان آداپتور باشد. این مکانیزم همان چیزی است که در شماتیک با نماد سلف و مجموعه‌ای از MOSFETها می‌بینیم و دلیل اصلی افزایش آمپر در مدار شارژ محسوب می‌شود.
درک این نکته برای تعمیرکارها ضروری است، چون با دیدن سلف در مدار شارژ می‌دانند که افزایش جریان نه یک اشکال، بلکه رفتار طبیعی طراحی مدار است.
اگر نمی‌دانید سلف چیست و چگونه ولتاژ را محدود و جریان را افزایش می‌دهد، مطالعه مقاله تخصصی سلف مهندس مهدی روحی می‌تواند این مفهوم را به شما به صورت کامل و تصویری توضیح دهد.
چرا به‌جای بالا بردن آمپر در آداپتور فست شارژ، ولتاژ را افزایش می‌دهند؟
افزایش جریان مستقیم (مثلاً طراحی آداپتور ۴ ولت و ۱۵ آمپر) عملی است اما مشکلات عملی و ایمنی دارد:
جریان بالا به کابل‌ها، فلت و سوکت فشار می‌آورد و نیاز به هادی ضخیم‌تر و اتصال‌های محکم‌تر است.
اتلاف گرمایی (I²R) در مسیرهای جریان بیشتر می‌شود و احتمال داغ شدن قطعات و نقطه‌های اتصال بالا می‌رود.
استانداردها و اندازه‌پذیری محصولات (وزن، ضخامت کابل، هزینه) را تحت تأثیر قرار می‌دهد.
با افزایش ولتاژ می‌توان همان توان را با جریان کمتر منتقل کرد، بنابراین افت حرارتی و نیاز به کابل ضخیم کاهش می‌یابد.
در عمل، استفاده از ولتاژ فست شارژ (ولتاژ بالا در مسیر تا آیسی شارژ) یک راهکار مهندسی بهینه برای کاهش اتلاف است. اما این راهکار به طراحی پیچیده‌تر آیسی شارژ در برد نیاز دارد که آن هم در آموزش تعمیرات موبایل و نقشه‌خوانی به‌صورت دقیق بررسی می‌شود.
ولتاژ، جریان و توانی که آداپتور در حالت‌های معمولی، فست شارژ و سوپر فست شارژ تولید می‌کند.
پیام برای تعمیرکارها — چه نکاتی باید در شماتیک و برد چک شود؟
وقتی دستگاه فست شارژ پشتیبانی می‌کند، باید در نقشه برد به عناصر زیر دقت کنید:
مسیر ولتاژ ورودی تا آیسی شارژ — بررسی مقاومت‌ها، فیوزها و ای‌اس‌دی‌ها (ESD) و کانکتورها.
مدار سوییچینگ داخل آیسی و آی‌سی‌های پشتیبان (Driver MOSFET، سلف‌ها، خازن‌ها).
ترمینال‌ها و فلت‌ها که گرما یا نشتی نشان می‌دهند — این مراتب معمولاً در شماتیک مشخص هستند.
نحوه مدیریت دما و حسگرهای باتری (NTC) که چگونگی کاهش جریان شارژ را کنترل می‌کنند.
اگر می‌خواهی در این حوزه حرفه‌ای شوی — این مقاله تنها بخشی از مسیر است. این یک بخش ساده و کوچک از دوره بزرگ و جامع مهندس مهدی روحی است.
برای تقویت مهارت نقشه‌خوانی و تحلیل مدار، آن هم به صورت سه‌بعدی و داستانی محور، ثبت‌نام در دوره آموزش تعمیرات موبایل مهندس مهدی روحی ضروری است.
برخی فکر می‌کنند چون آداپتور ۲۰ ولت می‌دهد، باتری ۲۰ ولتی باید باشد یا اجزای برد با ۲۰ ولت کار کنند. این برداشت نادرست است و نشانه نخواندن نقشه/شماتیک است. در واقع ولتاژهای بالا بین آداپتور و آیسی شارژ منتقل می‌شود و تبدیل داخل آیسی انجام می‌گیرد. یادگیری این تفاوت‌ها در آموزش تعمیرات موبایل، مخصوصاً در بخش نقشه‌خوانی و تحلیل شماتیک، حیاتی است.
📖 مقالات رایگان تعمیرات موبایل
یک مجموعه آموزشی بی‌نظیر شامل ده‌ها مقاله تخصصی و کاربردی تعمیرات موبایل که به صورت رایگان منتشر شده‌اند.
با مطالعه این مقالات، دانش فنی خود را بدون هزینه افزایش دهید و قدم‌های اول برای حرفه‌ای شدن در تعمیرات موبایل بردارید.
دوره‌ای منحصر به فرد که با استفاده از آموزش سه‌بعدی، شماتیک و نقشه‌خوانی را در سطحی فراتر از معمول به شما آموزش می‌دهد.
با ثبت‌نام در این دوره، مهارت‌های عملی و تئوری خود را به صورت عمیق ارتقا دهید و در بازار تعمیرات موبایل سرآمد شوید.
هر روز نکات جدید و ترفندهای طلایی تعمیرات موبایل را در پیج اینستاگرام ما ببینید.
با دنبال کردن پیج، دانش عملی خود را به صورت رایگان افزایش دهید و از تکنیک‌های روز تعمیرکاران حرفه‌ای مطلع شوید.
⚠️ لطفاً فیلترشکن خود را روشن کنید تا دسترسی کامل به محتوای آموزشی داشته باشید.
