အားအျမန္သြင္းစနစ္ေတြ ဘယ္လိုအလုပ္လုပ္သလဲ

0
1608

Zawgyi Version

ဒီေန႕ခတ္မွာ ေခတ္စားေနတာကေတာ့ အားအျမန္သြင္းfeature ေလးပါပဲ။ အလုပ္ရွဳပ္တဲ့ေန႕ေရာက္ရင္ ဘတ္ထရီေတြက ကုန္တာျမန္လြန္းေနသလိုပါပဲ။ ဒါေပမယ့္လည္း လုပ္ငန္းတုိင္းရဲ႕ စံႏႈန္းေတြက တစ္ခုနဲ႕တစ္ခု မတူၾကျပန္ပါဘူး။ အခ်ိဳ႕ကေတာ့ ၾကိဳးနဲ႕အားသြင္းေခါင္းသီးသန္႕သံုးၾကသလို အခ်ိဳ႕ကလည္း ဗုိ႕အားျမင့္တာကို အသံုးျပဳၾကပါတယ္။ နည္းနည္းေတာ့ ရွဳပ္ပါတယ္။ ဒီေတာ့ ကၽြန္ေတာ္တို႕ရွဳပ္ေနတာကို ရွင္းရေအာင္လား။

ငဒူနည္းနဲ႕ေျပာရမယ္ဆုိရင္ေတာ့ အားအျမန္သြင္းစနစ္ဆိုတာ အားမ်ားမ်ားနဲ႕သြင္းလိုက္ေတာ့ အခ်ိန္တိုတုိအတြင္းမွာ အားျပည့္လြယ္တာေပါ့ေလ။ သာမန္အရဆိုရင္ေတာ့ လွ်ပ္စီး 0.5 amps (A) ကို 5 volts (V) အသံုးျပဳျပီးေတာ့ 2.5 watts (W) အတြက္ သြင္းေပးပါတယ္။ အားအျမန္သြင္းစနစ္ကေတာ့ ဒါကိုပိုမ်ားေအာင္လုပ္လုိက္တာျဖစ္ပါတယ္။ Huawei’s 5V/5A SuperCharge ကေတာ့ 25W ထုတ္လုပ္ေပးျပီး Samsung’s 9V/1.7A Adaptive Fast Charging ကေတာ့ 15W ထုတ္လုပ္ေပးပါတယ္။ အားလံုးမွာတူညီခ်က္တစ္ခုကေတာ့ ပါ၀ါပိုမ်ားျခင္းပါပဲ။

ဒါကေတာ့ ျခံဳၾကည့္လုိက္ျခင္းပါ။ တကယ္က ဒီထက္ပိုျပီးေတာ့ ရွဳပ္ေထြးပါတယ္။ အဲဒီကိုမသြားခင္ၽြွာ အားအျမန္သြင္းစံႏႈန္းေတြကြဲျပားမႈအေၾကာင္းကို အေသးစိတ္ေလ့လာၾကည့္ရေအာင္။

USB Power Delivery

USB Power Delivery (USB-PD) ဆိုတာကေတာ့ USB-IF က ၂၀၁၂ခုႏွစ္မွာ တရား၀င္ထုတ္ျပန္ခဲ့တဲ့ အားအျမန္သြင္းစံႏႈန္းတစ္ခုျဖစ္ပါတယ္။ အဲဒီစံႏႈန္းဟာ USB port ပါတဲ့ device တိုင္းကို ေထာက္ပံ့ေပးႏုိင္ပါတယ္။ အျခားေသာအားအျမန္သြင္းစံႏႈန္းေတြလိုပဲ USB port ဟာ အားသြင္းေခါင္းနဲ႕ ဖုန္းရဲ႕ၾကားမွာ ဆက္သြယ္မႈအေနနဲ႕ data protocol ကို အသံုးျပဳထားပါတယ္။ ဒါေလးက အားသြင္းေခါင္းနဲ႕ ဟန္းဆက္ရဲ႕ ပါ၀ါခံႏုိ္င္ရည္ကို ထိန္းညွိေပးပါတယ္။

USB Power Delivery ကေတာ့ သာမန္USB အားသြင္းအျမန္ႏႈန္းကို 100W အထိ ေပးႏုိင္တယ္လို႕ ဆိုထားပါတယ္။ voltage အမ်ိဳးမ်ိဳးမွာ လည္ပတ္ေနတဲ့ power rating အမ်ိဳးမ်ိဳးအတြက္ အဲဒီပါ၀ါေတြက ခြဲျခားသြားပါတယ္။ 7.5W+ နဲ႕ 15W+ mode ေတြကေတာ့ ဖုန္းအတြက္ အေကာင္းဆံုးပါပဲ။ 27W ကေတာ့ လက္ပ္ေတာ့နဲ႕ ပါ၀ါစားမ်ားတဲ့ device ေတြအတြက္ အဆင္ေျပေစပါတယ္။ bi-directional power ကို ေထာက္ပံ့ေပးထားတဲ့အတြက္ေၾကာင့္ ဖုန္းကို အျခားပစၥည္းေတြအတြက္ အားသြင္းပစၥည္းတစ္ခုအေနနဲ႕လည္း အသံုးျပဳႏုိင္ပါတယ္။

Power output
(Operating Voltage and Current)
0.5 – 15W 15 – 27W 27 – 45W 45 – 60W 60 – 100W
5V 0.1 – 3.0A 3.0A (15W cap) 3.0A (15W cap) 3.0A (15W cap) 3.0A (15W cap)
9V 1.67 – 3.0A 3.0A (27W cap) 3.0A (27W cap) 3.0A (27W cap)
15V 1.8 – 3.0A 3.0A (45W cap) 3.0A (45W cap)
20V 2.25 – 3.0A 3.0 – 5.0A

Google’s Pixel serie ကေတာ့ official Power Delivery ကို အသံုးျပဳထားပါတယ္။ Apple ကေတာ့ iPhone 8, iPhone X နဲ႕ ေနာက္ဆံုးထြက္ MacBook ေတြမွာ အသံုးျပဳထားပါတယ္။ လုပ္ငန္းအမ်ားစုကေတာ့ ကိုယ္ပိုင္စံႏႈန္းေတြနဲ႕ ထုတ္လုပ္ေနၾကတာကို ေတြ႕ျမင္ရပါတယ္။

Qualcomm Quick Charge

Qualcomm ရဲ႕နည္းပညာေလးကေတာ့ စမတ္ဖုန္းနယ္ပယ္မွာ default standard တစ္ခုျဖစ္လာခဲ့ပါတယ္။ USB Power Delivery မတုိင္ခင္မွာ လူၾကိဳက္မ်ားခဲ့တဲ့ အားအျမန္သြင္းစနစ္ျဖစ္ပါတယ္။ 4.0+ revision ကေတာ့ Power Delivery အတြက္လညး္ ကိုက္ညီတဲ့အတြက္ေၾကာင့္ ေထာက္ပံ့ေပးႏုိင္မႈပမာဏလည္း က်ယ္၀န္းသြားပါတယ္။

Voltages Max Current Max Power
Quick Charge 1.0 5V 2A 10W
Quick Charge 2.0 5 / 9 / 12V 3A 18W
Quick Charge 3.0 3.6 – 20V (200mV increments 2.5 / 4.6A 18W
Quick Charge 4.0+ 3.6 – 20V (200mV increments) QC Mode
5 / 9V USB-PD Mode
2.5 / 4.6A QC Mode
3A USB-PD Mode
18W QC Mode
27W USB-PD Mode

Quick Charge ဆိုတာကေတာ့ Snapdragon processor ေတြမွာ ရလာႏုိင္တဲ့ feature တစ္ခုျဖစ္လာပါတယ္။ ဒါေပမယ့္ Qualcomm chip ပါတဲ့ဖုန္းတိုင္းေတာ့ Quick Charge compatible ျဖစ္တယ္လို႕ မေျပာႏုိင္ပါဘူး။ ဒါေပမယ့္လည္း ဖုန္းအေတာ္မ်ားမ်ားမွာေတာ့ Quick Charge support ထည့္သြင္းေပးထားပါတယ္။ အဲဒီအထဲမွာ LG V30, LG G7, Samsung Galaxy Note 8, HTC U12 Plus အမ်ားၾကီးပါပဲ။ ေရွးအားသြင္းေခါင္းေတြနဲ႕ third-party accessories ေတြအတြက္လည္း အဆင္ေျပေအာင္လုပ္ေဆာင္ေပးထားပါတယ္။ ဘာေၾကာင့္လဲဆုိေတာ့ ဒီစံႏႈန္းက လူၾကိဳက္မ်ားတဲ့အတြက္ေၾကာင့္ပါ။

အျခားစံႏႈန္းမ်ား

စမတ္ဖုန္း ေဂဟစနစ္မွာဆိုရင္ေတာ့ ေမာ္ဒယ္လ္အမ်ားစုက ကိုယ္ပုိင္နည္းပညာကိုအသံုးျပဳၾကတာမ်ားပါတယ္။ အေပၚကေျပာထားတဲ့နည္းပညာေတြကို အသံုးမျပဳၾကပါဘူး။ ဒါေပမယ့္လည္း စံႏႈန္းအခ်ိဳ႕ကသာ ကိုယ္ပုိင္အစစ္ျဖစ္ေနပါတယ္။ အမ်ားစုကေတာ့ Power Delivery or Quick Charge ကို ျပင္ဆင္ထားတဲ့သေဘာပါပဲ။ နည္းပညာကို နာမည္ေျပာင္းၾကတာမ်ိဳးေပါ့။ Samsung’s Adaptive Charging နဲ႕ Motorola’s Turbo Charging ေတြကေတာ့ နည္းနည္းေလးျပင္ဆင္ထားတဲ့ နည္းပညာေတြ ျဖစ္ပါတယ္။

Oppo’s VOOC နဲ႕ Huawei’s SuperCharge ကေတာ့ အေတာ္ေလးျခားနားပါတယ္။ voltage တိုးသြားျခင္းထက္ current ပမာဏကိုတုိးျမင့္ေအာင္ လုပ္ေဆာင္လိုက္တာပါ။

Charging Technology USB 2.0 port USB 3.0 port Samsung Adaptive Fast Charger OnePlus DashCharge / Oppo VOOC Huawei SuperCharge MediaTek PumpExpress 4.0
(USB-PD)
Motorola TurboPower 30
(USB-PD)
Max Power 2.5W 7.5W 15W 20 / 25W 25W ~25W 28.5W
Voltage 5V 5V 5V / 9V 5V 5V 3V – 6V
(10-20mV per step)
5 / 9 / 12V
Current 0.5A 0.9 / 1.5A 2 / 1.67A 4 / 5A 2 / 4.5 / 5A 5A 5.7 / 2.85 / 2.15A

စံႏႈန္းအမ်ားၾကီးကို တစ္ျပိဳင္နက္တည္းေထာက္ပ့ံေပးႏုိုင္ျခင္း သို႕မဟုတ္ အမ်ိဳးမ်ိဳးေသာအားသြင္းစနစ္ကို အသံုးျပဳႏုိ္င္ျခင္း ဆိုတာကလည္း ျဖစ္ႏုိင္ပါတယ္။ ဒါေပမယ့္လည္း အားသြင္းေခါင္းနဲ႕ ၾကိဳးအမ်ိဳးမ်ိဳးကို စမ္းသံုးၾကည့္တဲ့အခ်ိန္မွာ အားသြင္းႏႈန္းအတူတူပဲလို႕ မထင္လုိက္ပါနဲ႕။

ဖုန္းအေတာ္မ်ားမ်ားကို စမ္းသပ္ျပီးတဲ့ေနာက္မွာေတာ့ အားသြင္းေခါင္းနဲ႕ၾကိဳးအေပၚမွာမူတည္ျပီးေတာ့ ကြဲျပားတာကို ေတြ႕ျမင္လိုက္ရပါတယ္။ အေကာင္းဆံုးရလဒ္ကေတာ့ ဖုန္းထဲမွာပါ၀င္တဲ့ အားသြင္းေခါင္းနဲ႕ၾကိဳးကို အသံုးျပဳျခင္းပါပဲ။

Lithium-ion ဘတ္ထရီထဲကို အားျမန္ျမန္ဘယ္လို၀င္သလဲ

စံႏႈန္းအေၾကာင္းေျပာျပီးသြားျပီဆိုရင္ေတာ့ ဘတ္ထရီရဲ႕အားသြင္းစက္၀န္းထဲကို အားဘယ္လို၀င္သလဲဆိုတာကို ေလ့လာၾကည့္လုိက္ရေအာင္။ Lithium-ion ဘတ္ထရီေတြက ဖုန္းရဲ႕အတြင္းပိုင္းထဲမွာ အသံုးျပဳထားပါတယ္။ အားသြင္းစက္၀န္းကေတာ့ အဆင့္ႏွစ္ခုခြဲထားပါတယ္။

Graph of battery charging voltages

ပထမတစ္ခုကေတာ့ voltage တုိးျခင္း ဒါမွမဟုတ္ constant current phase လို႕ ေခၚပါတယ္။ battery voltage ကို 2V ကေနျပီးေတာ့ 4.2V အထိ ျဖည္းျဖည္းျခင္း တုိးသြားတာပါ။ ဘတ္ထရီအေပၚမွာမူတည္ျပီးေတာ့ ေျပာင္းလဲသြားႏုိင္ပါတယ္။ ဘတ္ထရီဟာ ဒီအဆင့္မွာ အျမင့္ဆံုး current အထိ ဆြဲလိုက္ပါတယ္။

Voltage က အျမင့္ဆံုးေရာက္သြားျပီဆိုရင္ေတာ့ တည္ျငိမ္လာျပီးေတာ့ current တျဖည္းျဖည္းက်လာပါတယ္။ ဘတ္ထရီေတြဟာ ဒီအဆင့္မွာေတာ့ current နည္းနည္းသာဆြဲျပီး အားကိုလည္းနည္းနည္းသာ သြင္းပါေတာ့တယ္။ ဒါေၾကာင့္ ပထမဆံုးအားသြင္းတဲ့ ၅၀ – ၆၀% မွာ အားအရမ္းျမန္တယ္လို႕ ခံစားရတာေပါ့။

အားအျမန္သြင္းနည္းပညာေတြဟာ constant current phase မွာ လုပ္ေဆာင္ၾကပါတယ္။ current ကို ရနိုင္သေလာက္မ်ားမ်ားဆြဲျပီးေတာ့ အျမင့္ဆံုး voltage မေရာက္ခင္မွာ အသားကုန္သြင္းၾကပါတယ္။ ဒါေၾကာင့္ အားအျမန္သြင္းစနစ္ဆိုတာက ဘတ္ထရီ၅၀%ေအာက္ဆိုရင္ ပိုထိေရာက္ပါတယ္။ ၈၀% ဆိုရင္ေတာ့ သက္ေရာက္မႈမရွိေတာ့ပါဘူး။ constant current charging ဆိုတာကေတာ့ ဘတ္ထရီရဲ႕က်န္းမာေရးကို ထိ္န္းသိမ္းေပးတဲ့လုပ္ငန္းစဥ္တစ္ရပ္ျဖစ္ပါတယ္။ constant voltage ျမင့္ေလေလ ၊ အပူထြက္ေလေလျဖစ္ပါတယ္။ ဒါေၾကာင့္ ဘတ္ထရီရဲ႕က်န္းမာေရးကို ထိခိုက္ေစႏုိ္င္ပါတယ္။

Buck Converter topology and waveform diagram

ေနာက္ဆံုးအေနနဲ႕ ဘတ္ထရီထဲကို၀င္သြားတဲ့ voltage နဲ႕ current ပမာဏအေပၚမွာ ဖုန္းအတြင္းမွာရွိတဲ့ charge controller circuit ေလးကေနျပီးေတာ့ ထိန္းခ်ဳပ္ထားပါတယ္။ temperature နဲ႕ voltage sensors ေတြပါ၀င္တဲ့ controller က ဘတ္ထရီရဲ႕ အားသြင္းႏႈန္းနဲ႕ ေရရွည္ကို ခန္႕ခြဲေပးႏုိင္ပါတယ္။

Voltage မ်ားမ်ားနဲ႕ အားအျမန္သြင္းရင္ေရာ

အမ်ားစုထင္ေနတဲ့ကိစၥေလးတစ္ခုကို ေျပာျပခ်င္ပါတယ္။ lithium-ion ဘတ္ထရီေတြက voltage ကို 3 to 4.2V ရွိတယ္ဆိုရင္ voltage ျမင့္တဲ့အားသြင္းေခါင္းေတြကိုအသံုးျပဳျခင္းက အႏၱရာယ္မမ်ားဘူးလား။

ဒါေပမယ့္ စမတ္ဖုန္း circuit ေတြက voltage ခ်ျပီးေတာ့ current တင္ပါတယ္။ ဒါ့အတြက္ေၾကာင့္ (P = IV) ျဖစ္ေနတုန္းပါပဲ။ ဒါေၾကာင့္ အားအျမန္သြင္းၾကိဳးေတြက AC voltage conversion ကို မလုပ္ပါဘူး။ အားသြင္းေခါင္းရဲ႕အေနာက္ဘက္ကိုၾကည့္လုိက္မယ္ဆုိရင္ေတာ့ DC current icon ⎓ ေလးကို ေတြ႕ျမင္ရမွာပါ။ USB ဆိုတာကေတာ့ DC power delivery system ကို အသံုးျပဳျမဲ ျဖစ္ပါတယ္။

Voltage မ်ားတဲ့ အားအျမန္သြင္း circuit ေတြဟာ switch-mode step-down power supply ဆိုတဲ့ buck inverter ေလးကိုအသံုးျပဳပါတယ္။ ဒါေၾကာင့္ DC voltage ျမင့္ျမင့္ကိုယူျပီးေတာ့ DC voltage နည္းေအာင္လုပ္ေပးပါတယ္။ ဒါေၾကာင့္ voltage မ်ားမ်ားယူျပီး current မ်ားမ်ားရေအာင္ ျပန္လုပ္တဲ့သေဘာပါပဲ။

10V/1A ကေန 5V ကို ေလွ်ာ့လုိက္ျခင္းက 2A current ကို ထြက္လာေစပါတယ္။ လက္ေတြ႕မွာေတာ့ ဒီေျပာင္းလဲမႈေလာက္က ၉၀%ေလာက္သာ ထိေရာက္တာကိုေတြ႕ရပါတယ္။ အပူအေနနဲ႕လည္း ဆံုးရွံဳးသြားပါေသးတယ္။ Switch-mode power ဟာ linear regulator ထက္ ဆံုးရွံဳးမႈနည္းပါတယ္။

Voltage မ်ားတာကို ဘာေၾကာင့္သံုးတာလဲ

အေၾကာင္းရင္း နွစ္ခ်က္ရွိပါတယ္။ ပထမတစ္ခုကေတာ့ switch-mode power supplies ေတြဟာ linear regulator ထက္ ပိုျပီးေတာ့ အက်ိဳးရွိလို႕ပါ။ ဖုန္းနဲ႕ ဘတ္ထရီကုိေအးေအာင္လုပ္တဲ့ေနရာမွာ အလြန္အေရးပါတယ္ဆုိတာ သိထားရမွာပါ။

ေနာက္တစ္ခုကေတာ့ USB ၾကိဳးေတြရဲ႕ ပါ၀ါဆံုးရွံဳးမႈနဲ႕ ဆက္ႏြယ္ေနပါတယ္။ ၾကိဳးရွည္ရင္ ပိုဆုိးပါတယ္။ ၾကိဳးရွည္မယ္ဆိုရင္ေတာ့ (Ohm’s law V=IR) အေပၚမွာမူတည္ျပီးေတာ့ လက္ရွိ voltage က်ဆင္းသြားပါတယ္။ အတူတူပို႕လႊတ္တာျဖစ္ေပမယ့္လည္း အားသြင္းႏႈန္းျခင္းမတူညီတာက အဲဒါေၾကာင့္ပါ။

ဒါေပမယ့္လည္း buck converter ေတြဟာ linear regulator ေတြထက္ current ကို ကန္႕သတ္ေပးႏုိင္ပါတယ္။ maximum output power ဟာ inductor အရြယ္အစား၊ capacitor နဲ႕ voltage ripple ၊ frequency ၊ transistor ရဲ႕လုပ္ေဆာင္ႏုိင္စြမ္း စတာေတြကိုလိုက္ျပီး ေျပာင္းလဲပါတယ္။ ဒါေၾကာင့္ voltage 5V အားအျမန္သြင္းနည္းပညာေတြျဖစ္တဲ့ Huawei နဲ႕ OPPO တို႕က voltage buck-switching ေတြျဖစ္တဲ့ Qualcomm နဲ႕ Samsung တုိ႕ထက္ ျမန္ေနတာေပါ့။

MediaTek Pump Express Bypass diagram

ပံုေလးကေတာ့ MediaTek’s PumpExpress 3.0 နဲ႕ 4.0 ဟာ 5A ရဖုိ႕အတြက္ ဘယ္လုိလုပ္ေဆာင္သလဲဆိုတာကို ျပသထားတာပါ။ 5A cable ခ်ိတ္ဆက္ထားမယ္ဆိုရင္ေတာ့ ဒီနည္းပညာဟာ conventional switching charger ကို အသံုးျပဳသြားမွာပါ။ ဒီျဖစ္ရပ္မွာဆိုရင္ေတာ့ circuit ဟာ လိုအပ္တဲ့ voltage ကို data line နဲ႕ခ်ိန္ျပီးေတာ့ လုပ္ေဆာင္ေပးသြားမွာပါ။

အႏွစ္ခ်ဳပ္

အားအျမန္သြင္းတယ္ဆိုတာကေတာ့ နည္းပညာအမ်ိဳးမ်ိဳးရွိေနပါတယ္။ တစ္ခုခ်င္းစီမွာလည္း အားသာခ်က္၊ အားနည္းခ်က္ေတြရွိပါတယ္။ ဒါေၾကာင့္လည္း ေစ်းကြက္မွာ စံႏႈန္းအမ်ိဳးမ်ိဳးရွိေနတာေပါ့။ အျမင့္ဆံုးဘတ္ထရီသက္တမ္းနဲ႕၊ အားအျမန္သြင္းနုိင္ျခင္းေတြကလည္း မတူညီၾကပါဘူး။

အရင္မ်ိဳးဆက္ေတြတုန္းက voltage မ်ားတဲ့အားသြင္းစနစ္က အသံုးမ်ားခဲ့ျပီး အခုဆိုရင္ေတာ့ နည္းနည္းကိုသာ သံုးလာၾကပါတယ္။ current ကိုသာ အေလးေပးလာၾကပါတယ္။ ဒါေၾကာင့္ ၾကိဳးေတြကို ထူဖို႕လိုလာျပီး နည္းနည္းေခါင္းကိုက္စရာေတြလည္း ျဖစ္လာပါတယ္။

USB Power Delivery က အေတာ္ေလးအသံုးျပဳေနၾကပါျပီ။ သူကလည္း USB အားသြင္းစံႏႈန္းေတြရဲ႕ ေက်ာရိုးလိုျဖစ္ေနပါတယ္။ ဒီထက္ျမန္တဲ့စံႏႈန္းေတြကိုလည္း လုပ္ငန္းေတြက စမ္းေနဆဲဆိုေတာ့ ပိုေကာင္းတာေတြကိုလည္း ေမွ်ာ္လင့္ထားလို႕ရပါတယ္။

Unicode Version

ဒီနေ့ခတ်မှာ ခေတ်စားနေတာကတော့ အားအမြန်သွင်းfeature လေးပါပဲ။ အလုပ်ရှုပ်တဲ့နေ့ရောက်ရင် ဘတ်ထရီတွေက ကုန်တာမြန်လွန်းနေသလိုပါပဲ။ ဒါပေမယ့်လည်း လုပ်ငန်းတိုင်းရဲ့ စံနှုန်းတွေက တစ်ခုနဲ့တစ်ခု မတူကြပြန်ပါဘူး။ အချို့ကတော့ ကြိုးနဲ့အားသွင်းခေါင်းသီးသန့်သုံးကြသလို အချို့ကလည်း ဗို့အားမြင့်တာကို အသုံးပြုကြပါတယ်။ နည်းနည်းတော့ ရှုပ်ပါတယ်။ ဒီတော့ ကျွန်တော်တို့ရှုပ်နေတာကို ရှင်းရအောင်လား။
ငဒူနည်းနဲ့ပြောရမယ်ဆိုရင်တော့ အားအမြန်သွင်းစနစ်ဆိုတာ အားများများနဲ့သွင်းလိုက်တော့ အချိန်တိုတိုအတွင်းမှာ အားပြည့်လွယ်တာပေါ့လေ။ သာမန်အရဆိုရင်တော့ လျှပ်စီး 0.5 amps (A) ကို 5 volts (V) အသုံးပြုပြီးတော့ 2.5 watts (W) အတွက် သွင်းပေးပါတယ်။ အားအမြန်သွင်းစနစ်ကတော့ ဒါကိုပိုများအောင်လုပ်လိုက်တာဖြစ်ပါတယ်။ Huawei’s 5V/5A SuperCharge ကတော့ 25W ထုတ်လုပ်ပေးပြီး Samsung’s 9V/1.7A Adaptive Fast Charging ကတော့ 15W ထုတ်လုပ်ပေးပါတယ်။ အားလုံးမှာတူညီချက်တစ်ခုကတော့ ပါဝါပိုများခြင်းပါပဲ။
ဒါကတော့ ခြုံကြည့်လိုက်ခြင်းပါ။ တကယ်က ဒီထက်ပိုပြီးတော့ ရှုပ်ထွေးပါတယ်။ အဲဒီကိုမသွားခင်ျွှာ အားအမြန်သွင်းစံနှုန်းတွေကွဲပြားမှုအကြောင်းကို အသေးစိတ်လေ့လာကြည့်ရအောင်။
USB Power Delivery
USB Power Delivery (USB-PD) ဆိုတာကတော့ USB-IF က ၂၀၁၂ခုနှစ်မှာ တရားဝင်ထုတ်ပြန်ခဲ့တဲ့ အားအမြန်သွင်းစံနှုန်းတစ်ခုဖြစ်ပါတယ်။ အဲဒီစံနှုန်းဟာ USB port ပါတဲ့ device တိုင်းကို ထောက်ပံ့ပေးနိုင်ပါတယ်။ အခြားသောအားအမြန်သွင်းစံနှုန်းတွေလိုပဲ USB port ဟာ အားသွင်းခေါင်းနဲ့ ဖုန်းရဲ့ကြားမှာ ဆက်သွယ်မှုအနေနဲ့ data protocol ကို အသုံးပြုထားပါတယ်။ ဒါလေးက အားသွင်းခေါင်းနဲ့ ဟန်းဆက်ရဲ့ ပါဝါခံနိုင်ရည်ကို ထိန်းညှိပေးပါတယ်။
USB Power Delivery ကတော့ သာမန်USB အားသွင်းအမြန်နှုန်းကို 100W အထိ ပေးနိုင်တယ်လို့ ဆိုထားပါတယ်။ voltage အမျိုးမျိုးမှာ လည်ပတ်နေတဲ့ power rating အမျိုးမျိုးအတွက် အဲဒီပါဝါတွေက ခွဲခြားသွားပါတယ်။ 7.5W+ နဲ့ 15W+ mode တွေကတော့ ဖုန်းအတွက် အကောင်းဆုံးပါပဲ။ 27W ကတော့ လက်ပ်တော့နဲ့ ပါဝါစားများတဲ့ device တွေအတွက် အဆင်ပြေစေပါတယ်။ bi-directional power ကို ထောက်ပံ့ပေးထားတဲ့အတွက်ကြောင့် ဖုန်းကို အခြားပစ္စည်းတွေအတွက် အားသွင်းပစ္စည်းတစ်ခုအနေနဲ့လည်း အသုံးပြုနိုင်ပါတယ်။
Google’s Pixel serie ကတော့ official Power Delivery ကို အသုံးပြုထားပါတယ်။ Apple ကတော့ iPhone 8, iPhone X နဲ့ နောက်ဆုံးထွက် MacBook တွေမှာ အသုံးပြုထားပါတယ်။ လုပ်ငန်းအများစုကတော့ ကိုယ်ပိုင်စံနှုန်းတွေနဲ့ ထုတ်လုပ်နေကြတာကို တွေ့မြင်ရပါတယ်။
Qualcomm Quick Charge
Qualcomm ရဲ့နည်းပညာလေးကတော့ စမတ်ဖုန်းနယ်ပယ်မှာ default standard တစ်ခုဖြစ်လာခဲ့ပါတယ်။ USB Power Delivery မတိုင်ခင်မှာ လူကြိုက်များခဲ့တဲ့ အားအမြန်သွင်းစနစ်ဖြစ်ပါတယ်။ 4.0+ revision ကတော့ Power Delivery အတွက်လည်း ကိုက်ညီတဲ့အတွက်ကြောင့် ထောက်ပံ့ပေးနိုင်မှုပမာဏလည်း ကျယ်ဝန်းသွားပါတယ်။
Quick Charge ဆိုတာကတော့ Snapdragon processor တွေမှာ ရလာနိုင်တဲ့ feature တစ်ခုဖြစ်လာပါတယ်။ ဒါပေမယ့် Qualcomm chip ပါတဲ့ဖုန်းတိုင်းတော့ Quick Charge compatible ဖြစ်တယ်လို့ မပြောနိုင်ပါဘူး။ ဒါပေမယ့်လည်း ဖုန်းအတော်များများမှာတော့ Quick Charge support ထည့်သွင်းပေးထားပါတယ်။ အဲဒီအထဲမှာ LG V30, LG G7, Samsung Galaxy Note 8, HTC U12 Plus အများကြီးပါပဲ။ ရှေးအားသွင်းခေါင်းတွေနဲ့ third-party accessories တွေအတွက်လည်း အဆင်ပြေအောင်လုပ်ဆောင်ပေးထားပါတယ်။ ဘာကြောင့်လဲဆိုတော့ ဒီစံနှုန်းက လူကြိုက်များတဲ့အတွက်ကြောင့်ပါ။
အခြားစံနှုန်းများ
စမတ်ဖုန်း ဂေဟစနစ်မှာဆိုရင်တော့ မော်ဒယ်လ်အများစုက ကိုယ်ပိုင်နည်းပညာကိုအသုံးပြုကြတာများပါတယ်။ အပေါ်ကပြောထားတဲ့နည်းပညာတွေကို အသုံးမပြုကြပါဘူး။ ဒါပေမယ့်လည်း စံနှုန်းအချို့ကသာ ကိုယ်ပိုင်အစစ်ဖြစ်နေပါတယ်။ အများစုကတော့ Power Delivery or Quick Charge ကို ပြင်ဆင်ထားတဲ့သဘောပါပဲ။ နည်းပညာကို နာမည်ပြောင်းကြတာမျိုးပေါ့။ Samsung’s Adaptive Charging နဲ့ Motorola’s Turbo Charging တွေကတော့ နည်းနည်းလေးပြင်ဆင်ထားတဲ့ နည်းပညာတွေ ဖြစ်ပါတယ်။
Oppo’s VOOC နဲ့ Huawei’s SuperCharge ကတော့ အတော်လေးခြားနားပါတယ်။ voltage တိုးသွားခြင်းထက် current ပမာဏကိုတိုးမြင့်အောင် လုပ်ဆောင်လိုက်တာပါ။
စံနှုန်းအများကြီးကို တစ်ပြိုင်နက်တည်းထောက်ပံ့ပေးနိုင်ခြင်း သို့မဟုတ် အမျိုးမျိုးသောအားသွင်းစနစ်ကို အသုံးပြုနိုင်ခြင်း ဆိုတာကလည်း ဖြစ်နိုင်ပါတယ်။ ဒါပေမယ့်လည်း အားသွင်းခေါင်းနဲ့ ကြိုးအမျိုးမျိုးကို စမ်းသုံးကြည့်တဲ့အချိန်မှာ အားသွင်းနှုန်းအတူတူပဲလို့ မထင်လိုက်ပါနဲ့။
ဖုန်းအတော်များများကို စမ်းသပ်ပြီးတဲ့နောက်မှာတော့ အားသွင်းခေါင်းနဲ့ကြိုးအပေါ်မှာမူတည်ပြီးတော့ ကွဲပြားတာကို တွေ့မြင်လိုက်ရပါတယ်။ အကောင်းဆုံးရလဒ်ကတော့ ဖုန်းထဲမှာပါဝင်တဲ့ အားသွင်းခေါင်းနဲ့ကြိုးကို အသုံးပြုခြင်းပါပဲ။
Lithium-ion ဘတ်ထရီထဲကို အားမြန်မြန်ဘယ်လိုဝင်သလဲ
စံနှုန်းအကြောင်းပြောပြီးသွားပြီဆိုရင်တော့ ဘတ်ထရီရဲ့အားသွင်းစက်ဝန်းထဲကို အားဘယ်လိုဝင်သလဲဆိုတာကို လေ့လာကြည့်လိုက်ရအောင်။ Lithium-ion ဘတ်ထရီတွေက ဖုန်းရဲ့အတွင်းပိုင်းထဲမှာ အသုံးပြုထားပါတယ်။ အားသွင်းစက်ဝန်းကတော့ အဆင့်နှစ်ခုခွဲထားပါတယ်။
ပထမတစ်ခုကတော့ voltage တိုးခြင်း ဒါမှမဟုတ် constant current phase လို့ ခေါ်ပါတယ်။ battery voltage ကို 2V ကနေပြီးတော့ 4.2V အထိ ဖြည်းဖြည်းခြင်း တိုးသွားတာပါ။ ဘတ်ထရီအပေါ်မှာမူတည်ပြီးတော့ ပြောင်းလဲသွားနိုင်ပါတယ်။ ဘတ်ထရီဟာ ဒီအဆင့်မှာ အမြင့်ဆုံး current အထိ ဆွဲလိုက်ပါတယ်။
Voltage က အမြင့်ဆုံးရောက်သွားပြီဆိုရင်တော့ တည်ငြိမ်လာပြီးတော့ current တဖြည်းဖြည်းကျလာပါတယ်။ ဘတ်ထရီတွေဟာ ဒီအဆင့်မှာတော့ current နည်းနည်းသာဆွဲပြီး အားကိုလည်းနည်းနည်းသာ သွင်းပါတော့တယ်။ ဒါကြောင့် ပထမဆုံးအားသွင်းတဲ့ ၅၀ – ၆၀% မှာ အားအရမ်းမြန်တယ်လို့ ခံစားရတာပေါ့။
အားအမြန်သွင်းနည်းပညာတွေဟာ constant current phase မှာ လုပ်ဆောင်ကြပါတယ်။ current ကို ရနိုင်သလောက်များများဆွဲပြီးတော့ အမြင့်ဆုံး voltage မရောက်ခင်မှာ အသားကုန်သွင်းကြပါတယ်။ ဒါကြောင့် အားအမြန်သွင်းစနစ်ဆိုတာက ဘတ်ထရီ၅၀%အောက်ဆိုရင် ပိုထိရောက်ပါတယ်။ ၈၀% ဆိုရင်တော့ သက်ရောက်မှုမရှိတော့ပါဘူး။ constant current charging ဆိုတာကတော့ ဘတ်ထရီရဲ့ကျန်းမာရေးကို ထိန်းသိမ်းပေးတဲ့လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ရပ်ဖြစ်ပါတယ်။ constant voltage မြင့်လေလေ ၊ အပူထွက်လေလေဖြစ်ပါတယ်။ ဒါကြောင့် ဘတ်ထရီရဲ့ကျန်းမာရေးကို ထိခိုက်စေနိုင်ပါတယ်။
နောက်ဆုံးအနေနဲ့ ဘတ်ထရီထဲကိုဝင်သွားတဲ့ voltage နဲ့ current ပမာဏအပေါ်မှာ ဖုန်းအတွင်းမှာရှိတဲ့ charge controller circuit လေးကနေပြီးတော့ ထိန်းချုပ်ထားပါတယ်။ temperature နဲ့ voltage sensors တွေပါဝင်တဲ့ controller က ဘတ်ထရီရဲ့ အားသွင်းနှုန်းနဲ့ ရေရှည်ကို ခန့်ခွဲပေးနိုင်ပါတယ်။
Voltage များများနဲ့ အားအမြန်သွင်းရင်ရော
အများစုထင်နေတဲ့ကိစ္စလေးတစ်ခုကို ပြောပြချင်ပါတယ်။ lithium-ion ဘတ်ထရီတွေက voltage ကို 3 to 4.2V ရှိတယ်ဆိုရင် voltage မြင့်တဲ့အားသွင်းခေါင်းတွေကိုအသုံးပြုခြင်းက အန္တရာယ်မများဘူးလား။
ဒါပေမယ့် စမတ်ဖုန်း circuit တွေက voltage ချပြီးတော့ current တင်ပါတယ်။ ဒါ့အတွက်ကြောင့် (P = IV) ဖြစ်နေတုန်းပါပဲ။ ဒါကြောင့် အားအမြန်သွင်းကြိုးတွေက AC voltage conversion ကို မလုပ်ပါဘူး။ အားသွင်းခေါင်းရဲ့အနောက်ဘက်ကိုကြည့်လိုက်မယ်ဆိုရင်တော့ DC current icon ⎓ လေးကို တွေ့မြင်ရမှာပါ။ USB ဆိုတာကတော့ DC power delivery system ကို အသုံးပြုမြဲ ဖြစ်ပါတယ်။
Voltage များတဲ့ အားအမြန်သွင်း circuit တွေဟာ switch-mode step-down power supply ဆိုတဲ့ buck inverter လေးကိုအသုံးပြုပါတယ်။ ဒါကြောင့် DC voltage မြင့်မြင့်ကိုယူပြီးတော့ DC voltage နည်းအောင်လုပ်ပေးပါတယ်။ ဒါကြောင့် voltage များများယူပြီး current များများရအောင် ပြန်လုပ်တဲ့သဘောပါပဲ။
10V/1A ကနေ 5V ကို လျှော့လိုက်ခြင်းက 2A current ကို ထွက်လာစေပါတယ်။ လက်တွေ့မှာတော့ ဒီပြောင်းလဲမှုလောက်က ၉၀%လောက်သာ ထိရောက်တာကိုတွေ့ရပါတယ်။ အပူအနေနဲ့လည်း ဆုံးရှုံးသွားပါသေးတယ်။ Switch-mode power ဟာ linear regulator ထက် ဆုံးရှုံးမှုနည်းပါတယ်။
Voltage များတာကို ဘာကြောင့်သုံးတာလဲ
အကြောင်းရင်း နှစ်ချက်ရှိပါတယ်။ ပထမတစ်ခုကတော့ switch-mode power supplies တွေဟာ linear regulator ထက် ပိုပြီးတော့ အကျိုးရှိလို့ပါ။ ဖုန်းနဲ့ ဘတ်ထရီကိုအေးအောင်လုပ်တဲ့နေရာမှာ အလွန်အရေးပါတယ်ဆိုတာ သိထားရမှာပါ။
နောက်တစ်ခုကတော့ USB ကြိုးတွေရဲ့ ပါဝါဆုံးရှုံးမှုနဲ့ ဆက်နွယ်နေပါတယ်။ ကြိုးရှည်ရင် ပိုဆိုးပါတယ်။ ကြိုးရှည်မယ်ဆိုရင်တော့ (Ohm’s law V=IR) အပေါ်မှာမူတည်ပြီးတော့ လက်ရှိ voltage ကျဆင်းသွားပါတယ်။ အတူတူပို့လွှတ်တာဖြစ်ပေမယ့်လည်း အားသွင်းနှုန်းခြင်းမတူညီတာက အဲဒါကြောင့်ပါ။
ဒါပေမယ့်လည်း buck converter တွေဟာ linear regulator တွေထက် current ကို ကန့်သတ်ပေးနိုင်ပါတယ်။ maximum output power ဟာ inductor အရွယ်အစား၊ capacitor နဲ့ voltage ripple ၊ frequency ၊ transistor ရဲ့လုပ်ဆောင်နိုင်စွမ်း စတာတွေကိုလိုက်ပြီး ပြောင်းလဲပါတယ်။ ဒါကြောင့် voltage 5V အားအမြန်သွင်းနည်းပညာတွေဖြစ်တဲ့ Huawei နဲ့ OPPO တို့က voltage buck-switching တွေဖြစ်တဲ့ Qualcomm နဲ့ Samsung တို့ထက် မြန်နေတာပေါ့။
ပုံလေးကတော့ MediaTek’s PumpExpress 3.0 နဲ့ 4.0 ဟာ 5A ရဖို့အတွက် ဘယ်လိုလုပ်ဆောင်သလဲဆိုတာကို ပြသထားတာပါ။ 5A cable ချိတ်ဆက်ထားမယ်ဆိုရင်တော့ ဒီနည်းပညာဟာ conventional switching charger ကို အသုံးပြုသွားမှာပါ။ ဒီဖြစ်ရပ်မှာဆိုရင်တော့ circuit ဟာ လိုအပ်တဲ့ voltage ကို data line နဲ့ချိန်ပြီးတော့ လုပ်ဆောင်ပေးသွားမှာပါ။
အနှစ်ချုပ်
အားအမြန်သွင်းတယ်ဆိုတာကတော့ နည်းပညာအမျိုးမျိုးရှိနေပါတယ်။ တစ်ခုချင်းစီမှာလည်း အားသာချက်၊ အားနည်းချက်တွေရှိပါတယ်။ ဒါကြောင့်လည်း ဈေးကွက်မှာ စံနှုန်းအမျိုးမျိုးရှိနေတာပေါ့။ အမြင့်ဆုံးဘတ်ထရီသက်တမ်းနဲ့၊ အားအမြန်သွင်းနိုင်ခြင်းတွေကလည်း မတူညီကြပါဘူး။
အရင်မျိုးဆက်တွေတုန်းက voltage များတဲ့အားသွင်းစနစ်က အသုံးများခဲ့ပြီး အခုဆိုရင်တော့ နည်းနည်းကိုသာ သုံးလာကြပါတယ်။ current ကိုသာ အလေးပေးလာကြပါတယ်။ ဒါကြောင့် ကြိုးတွေကို ထူဖို့လိုလာပြီး နည်းနည်းခေါင်းကိုက်စရာတွေလည်း ဖြစ်လာပါတယ်။
USB Power Delivery က အတော်လေးအသုံးပြုနေကြပါပြီ။ သူကလည်း USB အားသွင်းစံနှုန်းတွေရဲ့ ကျောရိုးလိုဖြစ်နေပါတယ်။ ဒီထက်မြန်တဲ့စံနှုန်းတွေကိုလည်း လုပ်ငန်းတွေက စမ်းနေဆဲဆိုတော့ ပိုကောင်းတာတွေကိုလည်း မျှော်လင့်ထားလို့ရပါတယ်။

Leave a Reply