Как работает аккумулятор iPhone и как за ним ухаживать
от: 10-08-2022 22:09 | раздел: Статьи / Железки
В вашем iPhone традиционно используется литий-ионный аккумулятор, который со временем изнашивается, но нет причин беспокоиться о состоянии аккумулятора в совершенно новом устройстве. Вот что вам нужно знать о батарее вашего iPhone.
Аккумуляторы — это не таинственные "черные ящики", которые питают ваш iPhone, на самом деле они довольно простые продукты по сравнению с передовым процессором, который получает от них энергию. Физическая природа батарей означает, что они в конечном итоге изнашиваются и со временем становятся менее эффективными, но владельцам устройств на самом деле не о чем беспокоиться.
Небольшое понимание науки о батареях может иметь большое значение для разумного управления сроком службы вашего устройства. Споры вокруг iPhone, связанные с запланированным устареванием и "плановым" обновлением устройства, можно легко отбросить как преувеличение при наличии некоторых знаний.
Основы литий-ионных аккумуляторов
Аккумулятор состоит из анода (+) и катода (-), разделенных, как правило, горючим электролитом. Когда устройство получает питание от батареи, заряженные ионы лития перемещаются от анода к катоду через электролит, высвобождая электроны.
Эти освобожденные электроны питают устройство и возвращаются к катоду, создавая полную электрическую цепь. При зарядке устройства происходит обратное — электроны проходят в анод и движутся к катоду.
Не вдаваясь в технические подробности, эти две химические реакции несовершенны и приводят к потерям тепла и износу батареи. Литиевый материал медленно истощается, окисление уменьшает полезную площадь поверхности, а из аккумуляторных пластин вырастают нити. Все это приводит к деградации элементов и, в конечном итоге, к разрядке батареи.
Чем тоньше телефон, тем меньше батарея, которая и разряжается быстрееПользователь ничего не может сделать, чтобы полностью остановить этот процесс. Как и при использовании бензина для заправки автомобиля, он в конечном итоге заканчивается. Однако разрядка литиевой батареи занимает много времени и может быть несколько "смягчена" поведением пользователя и программного обеспечения.
Таким образом, когда новый iPhone имеет 100-процентный заряд батареи, он имеет всю номинальную мощность в миллиампер-часах, доступную при полной зарядке. Это также означает, что батарея может без проблем обеспечивать достаточную мощность процессора при пиковом потреблении тока.
Apple заявляет, что ее батареи рассчитаны на сохранение до 80% своей первоначальной емкости при 500 полных циклах зарядки. Цикл заряда определяется полным разрядом батареи до нуля, за которым следует полная зарядка до 100%.
Вверху: объяснение цикла быстрой зарядки. Внизу: объяснение цикла обычной зарядки.Это ожидаемое время автономной работы может варьироваться от пользователя к пользователю. Ожидается, что средний пользователь будет поддерживать уровень заряда батареи выше 80% в течение первых двух лет при регулярном использовании.
Другие, кто постоянно использует свой iPhone и заряжает свое устройство почти полностью до 100% несколько раз в день, заметят, что их батарея разряжается быстрее.
В конечном счете, как только батарея разряжается ниже 80% от ее первоначальной емкости, срабатывает защита в операционной системе, чтобы гарантировать, что устройство не выключится непреднамеренно. Этого дросселирования можно избежать, заменив аккумулятор у авторизованного поставщика услуг Apple.
После того, как iPhone в первый раз отключит процессор, чтобы предотвратить выключение, в настройках батареи появится новый переключатель. Это дает пользователям возможность отключить функцию дросселирования и позволяет процессору потреблять полный ток.
Однако устройство отключится, как только потребляемый ток превысит то, что может обеспечить батарея. Крайне не рекомендуется отключать функцию дросселирования, так как это может привести к повреждению аккумулятора.
Деградированные батареиДо iOS 10.2.1 в 2017 году iPhone мало что делал для мониторинга батарей в своем программном обеспечении. Однако идеальное стечение обстоятельств привело Apple к жалобам пользователей на непреднамеренные отключения в старых устройствах.
У последних устройств были более мощные процессоры, более тонкие конструкции и более яркие дисплеи. Эти факторы привели к тому, что батареи меньшего размера с меньшей емкостью разряжались быстрее. Аккумулятор меньшего размера также означал более низкое пиковое напряжение, а это означало, что стареющие батареи быстрее опускались ниже пикового номинального напряжения.
Эти факторы были связаны с тем, что больше людей, чем когда-либо, покупали iPhone, а затем использовали их дольше, чем ожидалось, что привело к большему количеству сообщений о разряде батарей. Обратите внимание, что модели Plus и iPad не сталкивались с проблемами выключения из-за большей емкости аккумулятора.
Литий-ионные аккумуляторы не могут обеспечить пиковое напряжение при более низких зарядах, что ухудшается с их возрастомО периодических отключениях сообщали владельцы iPhone 6, iPhone 6s и iPhone SE. Пользователи жаловались, что устройство показывало уровень заряда батареи 30% и более, а затем внезапно отключалось, как будто батарея разрядилась.
Это произошло из-за того, что батареи этих устройств были разряжены до такой степени, что они больше не могли обеспечивать пиковую мощность во время пиковой загрузки ЦП. Поскольку других средств защиты не было, iPhone чувствовал, что потребляемая мощность процессора превышает доступный ток, и просто отключался, чтобы защитить аккумулятор.
iOS 10.2.1 и последующие обновления создали средства защиты, которые ограничивают загрузку процессора в зависимости от оставшегося заряда батареи устройства. Новые батареи со здоровьем выше 80% никогда не будут сталкиваться с этой функцией дросселирования процессора.
Apple не задумывалась о такой необходимости, пока не начались массовые сообщения об отключениях.
iPhone 6 и iPhone SE страдали от непреднамеренных отключений из-за стареющих аккумуляторовApple никогда публично не объявляла о мерах защиты батареи, вместо этого она добавила пару строк в коде очередного обновления программного обеспечения и остановилась на этом. Позже пользователи начали замечать, что их устройства замедляются, обвиняя в этом запланированное устаревание и другие заговоры, пока Apple не сделала заявление.
Начались судебные процессы, и Apple принесла публичные извинения за эту функцию, заявив, что она всегда предназначалась для продления срока службы устройств, а не для принуждения пользователей к их обновлению. Новые iPhone, начиная с iPhone X, также имели батареи гораздо большего размера, а это означает, что аккумулятору требуется гораздо больше времени, чтобы разрядиться после пикового потребления тока.
Функция дросселирования ЦП защищает батареи от перегрузки по току, что может привести к перегреву или даже возгоранию. Эта функция не предназначена для того, чтобы подтолкнуть пользователей к обновлению своих телефонов, несмотря на то, что вам могут сказать некоторые ютуберы.
Управление состоянием батареи не обязательно должно быть вашей ежедневной заботойСуществует много дискуссий о сохранении батареи и о том, как пользователи должны заряжать свои устройства. Некоторые говорят, что следует избегать любой беспроводной зарядки для наилучшего состояния батареи, но это еще не все.
Беспроводные зарядные устройства позволяют держать вам iPhone постоянно заряженным, и это нормально.Химический состав батареи зависит от тепла, скорости зарядки и окружающей среды. В идеальном мире самый долгий срок службы батареи, которого может достичь человек, был бы достигнут, если бы комнатная температура постоянно составляла 65 градусов, iPhone заряжался только через провод от 20% до 80% при мощности около 10 Вт, а процессор никогда не нагревался во время использования.
Этот фантастический сценарий непрактичен, если не невозможен, по многим причинам. Кроме того, теоретический выигрыш в работоспособности батареи никогда не будет равняться работе, связанной с максимальным сроком службы батареи.
Таким образом, Apple внедрила несколько инструментов, невидимых для пользователя, чтобы убедиться, что срок службы батареи продлен до тех пор, пока это практически возможно. Например, специальный процессор управления питанием обеспечивает контроль энергопотребления для оптимальной скорости зарядки в любой момент времени.
iPhone также изучит ваши привычки зарядки и на основе этого настроит способ зарядки устройства. Таким образом, он может быстро заряжаться до 80% после подключения к сети, но затем он будет поддерживать заряд батареи до тех пор, пока он не приблизится к вашему ежедневному времени пробуждения, прежде чем зарядить батарею до 100%.
Эти встроенные системы помогают сохранить аккумулятор iPhone в безопасности и могут работать намного эффективнее, чем вмешательство человека. Таким образом, пользователям нужно только решить, как и когда заряжать свой iPhone, а остальное оставить на усмотрение программного обеспечения для управления питанием.
Выбор способа зарядки: проводная или беспроводнаяВаш iPhone можно заряжать с помощью кабеля Lightning, шайбы MagSafe и подставки для беспроводной зарядки Qi. Каждый из этих трех методов имеет свои преимущества и недостатки.
Проводная зарядка — это самый быстрый и эффективный способ получить питание от ваших устройств. Например, iPhone 13 потребляет около 22 Вт, а iPhone 13 Pro Max может даже поддерживать зарядку мощностью около 27 Вт в течение получаса.
iPhone начинает «быструю зарядку» при использовании адаптера мощностью 18 Вт или выше, поддерживающего Power Delivery. Эта функция может позволить любому iPhone 8 или новее достичь 50% емкости примерно за 30 минут. Для быстрой зарядки iPhone 12 и новее требуется зарядный адаптер мощностью 20 Вт или выше.
Этот адаптер мощностью 65 Вт может быстро заряжать два подключенных iPhone благодаря своей высокой мощности.Проводные соединения являются наиболее эффективными, поскольку электрические проводники физически соприкасаются. Энергия передается по проводу через проводящие поверхности с максимальной эффективностью и минимальными потерями тепла.
Однако более быстрая зарядка означает больше тепла, больше потерь тепла и в целом меньшую эффективность. Пользователи, которые сильно полагаются на быструю зарядку, быстрее разряжают свою батарею.
Традиционные зарядные устройства получают все более высокую мощность за меньшие деньги. Таким образом, есть большая вероятность, что айфоны будут более регулярно подключаться именно к быстрым зарядным устройствам.
iPhone управляет скоростью зарядки даже при подключении к быстрому зарядному устройству, поэтому аккумулятор не заряжается на полную мощность все время. Однако быстрая зарядка — это инструмент, поэтому используйте его только по мере необходимости. Мы рассмотрим рекомендации по зарядке позже.
Удобство всегда будет жертвовать каким-то аспектом, и в этом случае более быстрая зарядка означает более быстрый износ электродов. Фактор удобства также относится к беспроводной зарядке.
Беспроводная зарядка Qi и MagSafe для iPhone
Беспроводная зарядка — это очень удобная форма зарядки, которая позволяет пользователям класть свои iPhone на поверхность, чтобы начать зарядку. MagSafe делает еще один шаг вперед, прикрепляя iPhone к магниту и увеличивая скорость и эффективность зарядки.
В беспроводной зарядке используются катушки, разделенные небольшим воздушным зазором, для передачи энергии от одного набора катушек к другому. Чем ближе катушки друг к другу, тем выше эффективность и скорость, поэтому магнитное выравнивание MagSafe делает работу намного эффективнее.
MagSafe — более эффективная форма беспроводной зарядкиiPhone будет заряжаться до 7,5 Вт на беспроводной зарядной панели, а MagSafe — до 15 Вт. Стандартная беспроводная зарядка Qi не только медленнее, но и гораздо менее эффективна и в некоторых случаях может нагревать iPhone больше, чем MagSafe.
Воздушный зазор между катушками, каким бы маленьким он ни был, создает значительные проблемы с эффективностью. Когда электричество проходит через зарядные катушки, оно генерирует магнитное поле, которое взаимодействует с катушками в iPhone, обеспечивая заряд батареи. Этому магнитному полю присуща неэффективность, поскольку большая часть поля теряется в пустом воздухе.
Спиральный провод, уложенный близко друг к другу с проходящим по нему электричеством, сильно нагревается, поэтому беспроводные зарядные панели имеют тенденцию нагреваться. Катушки в iPhone также нагреваются во время передачи энергии, создавая еще один источник тепла. В целом, беспроводная зарядка — очень теплый процесс, который может повлиять на химический состав батареи в долгосрочной перспективе.
Зарядные устройства Qi усугубляют эти проблемы из-за плохой настройки и склонности производителя использовать более дешевые детали. Тот факт, что iPhone начинает заряжаться после того, как его положили на зарядное устройство Qi, не означает, что катушки идеально выровнены, что увеличивает потери тепла и снижает скорость зарядки. Больше тепла означает, что батарея разряжается быстрее, как мы уже выяснили.
MagSafe — более эффективная форма беспроводной зарядкиMagSafe помогает решить некоторые из этих проблем за счет более высоких стандартов качества для материалов, а также за счет магнитного выравнивания. Некоторые зарядные устройства используют преимущества магнитов MagSafe, предлагая только скорость зарядки Qi 7,5 Вт, что является приличным средним показателем. Тем не менее, лучше искать настоящие зарядные устройства MagSafe мощностью 15 Вт, чтобы обеспечить максимальную эффективность зарядки.
Обратите внимание, что зарядные устройства MagSafe по-прежнему, по общему признанию, не очень эффективны, и для достижения беспроводной зарядки 15 Вт пользователям необходимо иметь адаптеры питания мощностью 20 Вт. Адаптеры питания без соответствующих характеристик будут заряжать iPhone только на 7,5 Вт.
iPhone будет регулировать скорость зарядки, чтобы управлять нагревом или даже останавливать беспроводную зарядку, если он становится слишком горячим при заряде 80%. Использование беспроводной зарядки в прохладных условиях обеспечивает наилучшую производительность.
Рекомендации по зарядкеСамое важное правило зарядки вашего iPhone — планирование заранее. Используйте зарядные устройства там, где они вам нужны, знайте, для чего они рассчитаны, и помните, когда их лучше всего использовать.
Ваша батарея со временем будет химически разряжаться, и этого нельзя избежать. В среднем пользователи iPhone могут ожидать снижения работоспособности батареи примерно на 10% в год в зависимости от факторов, описанных выше.
На что можно повлиять, так это на скорость износа батареи. Лучший способ это сделать — довериться программному обеспечению для управления батареями и использовать некоторые базовые рекомендации.
Например, не держите iPhone под прямыми солнечными лучами и не подвергайте его сильному нагреву при использовании автомобильного вентиляционного крепления. Никогда не оставляйте iPhone в автомобиле летом и обязательно держите его подальше от горячих поверхностей.
Предохраняйте аккумулятор вашего iPhone от полной разрядки, но также старайтесь избегать ненужной зарядки. Если вы собираетесь уехать на несколько часов, подключение вашего iPhone к быстрому зарядному устройству — отличный способ зарядить аккумулятор во время сборов.
Состояние батареи со временем ухудшается, независимо от того, как хорошо вы за ней следите
Ночная зарядка также совершенно безопасна, поскольку iPhone будет управлять скоростью зарядки в зависимости от вашего обычного графика сна. Проводное зарядное устройство мощностью менее 18 Вт у кровати обеспечит наилучшее состояние батареи, но ночная зарядка MagSafe или Qi также не слишком вредна.
Если вы действительно беспокоитесь о состоянии батареи, изначально отдавайте предпочтение проводной медленной зарядке, затем быстрой зарядке, затем MagSafe и, по возможности, избегайте или минимизируйте зарядку Qi. Конечно, все доступные методы зарядки безопасны, они могут просто привести к
необходимости замены батареи на месяц или два раньше ожидаемого двухлетнего "окна".
Для большинства людей просто лучше держать iPhone заряженным и не слишком беспокоиться о состоянии батареи. Если вы не намерены долго менять устройство или через пару лет планируете передать его кому-то на "новый срок", стоит заранее позаботиться о замене аккумуляторной батареи.
Иван Ковалев
VIA
Подписывайтесь и читайте новости от ITквариат раньше остальных в нашем
Telegram-канале !
Заметили ошибку? Выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter!
И еще на эту тему...
Самые «особенные» телефоны в истории мобильной индустрииКак правильно приклеить на экран защитную пленку, ничего не испортивОбзор Asus Zenbook Pro 14 Duo: двухэкранный ноутбук с быстрым OLED-дисплеем на 120 ГцКак правильно удалить грязь с компьютерных мониторов и телевизоровМини-обзор: станет ли Samsung Galaxy S8 Ultra лучшим планшетом в мире?Лучшие беспроводные и проводные игровые гарнитуры для покупки в 2022 годуОбзор ASUS ROG Zephyrus G14 2022: правильный ноутбук с неправильной ценойSamsung S22 против Apple iPhone 13: что лучше?Можно ли снимать защитную пленку с экрана Samsung Galaxy Z Fold 3?Твердотельный накопитель SSD IRDM S25A 120 Гб на базе контроллера Phison PS3111-S11iPad сможет заменить ваш ноутбук. Возможно...SONY XPERIA TOUCH. Обзор Android-проектора.
