علت داغ شدن گوشی هنگام شارژ چیست؟ (بررسی تاثیر آداپتور و کابل تقلبی)

داغ شدن گوشی هنگام شارژ تا حد زیادی ریشه در قوانین فیزیک و فرآیند های شیمیایی داخل باتری دارد که تحت عنوان واکنش ‌های اکسایش و کاهش در سلول ‌های لیتیوم یونی شناخته می‌شود. زمانی که شارژر را به گوشی متصل می‌کنید، انرژی الکتریکی به انرژی شیمیایی تبدیل شده و در این مسیر، به دلیل وجود مقاومت داخلی در مدارها و ساختار باتری، بخشی از این انرژی به صورت گرما تلف می‌شود. طبق استاندارد های مهندسی موبایل، افزایش دما تا حدود ۳۵ الی ۴۰ درجه سانتی‌گراد در هنگام شارژ کاملاً طبیعی تلقی می‌شود، اما فراتر از این بازه، سیستم مدیریت حرارتی گوشی یا همان Thermal Throttling وارد عمل شده تا با کاهش سرعت شارژ یا محدود کردن عملکرد پردازنده، از آسیب به قطعات جلوگیری کند. نکته حائز اهمیت این است که اگر بدنه گوشی به قدری داغ شود که لمس آن آزار دهنده باشد، نشان ‌دهنده یک اختلال جدی در جریان ورودی یا ناتوانی مدار تغذیه در کنترل ولتاژ است. در گوشی‌ های مدرن که از بدنه فلزی یا شیشه ‌ای استفاده می‌کنند، انتقال حرارت به بیرون سریع‌ تر انجام می‌شود که گاهی کاربران را نگران می‌کند، اما مشکل اصلی زمانی رخ می‌دهد که حرارت در لایه ‌های داخلی محبوس شده و باعث متورم شدن باتری یا ذوب شدن اتصالات ظریف روی برد اصلی می‌گردد. بنابراین، درک مرز بین گرمای ناشی از راندمان تبدیل انرژی و گرمای ناشی از نقص فنی، اولین قدم برای حفظ سلامت دستگاه شماست.

مطالب مرتبط: قیمت خرید انواع شارژر و لیست قیمت کابل شارژ گجت تاپ

نقش کلیدی آداپتور های غیر استاندارد در افزایش دمای مدار های داخلی

استفاده از آداپتورهای فیک و ارزان‌قیمت یکی از اصلی‌ ترین دلایل خارج شدن دمای گوشی از محدوده ایمن است زیرا این قطعات فاقد استاندارد های لازم برای تنظیم دقیق جریان خروجی هستند. یک شارژر اورجینال دارای مدارهای مجتمع پیشرفته‌ ای است که وظیفه آن‌ها برقراری ارتباط با آی‌ سی شارژ گوشی و تنظیم لحظه‌ای توان بر اساس ظرفیت باقی‌ مانده باتری است، در حالی که در نسخه‌ های تقلبی، از برد های الکترونیکی بسیار ساده و خازن ‌های بی‌کیفیت استفاده می‌شود که توانایی فیلتر کردن نوسانات برق شهری را ندارند. این نوسانات باعث می‌شود که جریان الکتریسیته به صورت ناپایدار و با نویز بالا به گوشی وارد شده و مدار تغذیه گوشی را مجبور کند تا برای پایدارسازی این انرژی، فعالیت مضاعفی انجام دهد که خروجی مستقیم آن تولید حرارت بسیار زیاد در قسمت پایین گوشی است. علاوه بر این، آداپتورهای غیر استاندارد معمولاً نمی‌توانند در زمان پر شدن ظرفیت باتری، جریان را به درستی قطع یا به حداقل برسانند که این موضوع باعث استرس گرمایی مداوم به سلول‌ های باتری می‌شود.

1.     نوسانات جریان و عدم تطابق ولتاژ در شارژر های تقلبی

در شارژرهای تقلبی، به دلیل استفاده از ترانسفورماتورهای کوچک و غیراستاندارد، خروجی ولتاژ ثابت نبوده و مدام بین مقادیر مختلف نوسان می‌کند که این امر باعث داغ شدن گوشی هنگام شارژ می‌شود. زمانی که ولتاژ ورودی با نیاز دقیق مدار گوشی تطابق نداشته باشد، انرژی اضافی به جای ذخیره شدن در باتری، به سرعت به گرما تبدیل شده و به دلیل کیفیت پایین متریال به کار رفته در بدنه آداپتور، این حرارت حتی به کابل و پورت شارژ گوشی نیز سرایت می‌کند.

2.     فقدان پروتکل‌های محافظتی در بردهای فیک

آداپتورهای اصلی مجهز به پروتکل ‌های حفاظتی مانند OVP و OTP هستند که در صورت افزایش ناگهانی دما یا ولتاژ، جریان را قطع می‌کنند، اما در آداپتورهای کپی این مکانیزم‌ها کاملاً حذف شده‌اند. حذف این لایه ‌های امنیتی نه تنها باعث داغ شدن بیش از حد می‌شود، بلکه ریسک سوختن آی‌سی شارژ و حتی انفجار باتری را در درازمدت به شدت افزایش می‌دهد زیرا هیچ سنسوری برای پایش دمای ترانزیستور های داخلی آداپتور وجود ندارد.

کابل شارژ بی کیفیت، متهم ردیف اول مقاومت الکتریکی و تولید گرما

بسیاری از کاربران تصور می‌کنند که کابل شارژ صرفاً یک واسطه ساده است، اما در واقعیت، کیفیت رشته‌های مسی داخل کابل نقش مستقیمی در کنترل دمای دستگاه ایفا می‌کند. کابل ‌های بی‌کیفیت و تقلبی معمولاً از رشته‌های آلومینیومی با روکش نازک مس یا آلیاژ های ارزان ‌قیمت ساخته می‌شوند که مقاومت الکتریکی بسیار بالایی دارند و طبق قانون ژول، عبور جریان از یک رسانای با مقاومت بالا منجر به تولید گرمای شدید در طول مسیر کابل و به ویژه در محل اتصال سوکت می‌شود. این گرمای تولید شده در سوکت، به طور مستقیم به درگاه شارژ گوشی منتقل شده و دمای کلی دستگاه را بالا می‌برد، در حالی که کابل ‌های استاندارد با استفاده از مس با خلوص بالا و شیلدینگ مناسب، کمترین اتلاف انرژی را دارند. علاوه بر انتقال قدرت، کابل ‌های فیک در انتقال داده ‌های مربوط به پروتکل‌ های شارژ سریع نیز ضعیف عمل می‌کنند و باعث می‌شوند گوشی نتواند وضعیت سلامت باتری را به درستی به آداپتور گزارش دهد که نتیجه آن ورود جریان بیش از حد و داغ شدن گوشی هنگام شارژ است.

·        بررسی افت ولتاژ و تاثیر قطر رشته‌های مسی بر حرارت پورت شارژ

ضخامت پایین رشته ‌های مسی در کابل ‌های غیررسمی باعث افت ولتاژ در طول مسیر می‌شود و گوشی برای جبران این افت و رسیدن به توان مورد نیاز، جریان بیشتری (آمپر بالاتر) از منبع می‌کشد که این افزایش جریان عامل اصلی داغ شدن پورت شارژ است. داغ شدن سوکت کابل می‌تواند باعث اکسید شدن پین‌ های حساس پورت گوشی شود که در نهایت منجر به شل شدن اتصال و ایجاد جرقه های میکروسکوپی و تولید حرارت غیرقابل کنترل در بدنه گوشی می‌گردد.

تاثیر تکنولوژی شارژ سریع بر دمای قطعات سخت افزاری

تکنولوژی‌ های شارژ سریع یا Fast Charge با افزایش توان ورودی (ترکیبی از ولتاژ و آمپر بالاتر) زمان شارژ را کاهش می‌دهند، اما این فرآیند به طور ذاتی با تولید گرمای بیشتری نسبت به شارژ معمولی همراه است. در سیستم‌های شارژ سریع مدرن مانند Power Delivery، مدیریت گرما میان آداپتور و گوشی تقسیم می‌شود تا از تجمع حرارت در یک نقطه جلوگیری شود، اما اگر گوشی در هنگام استفاده از این فناوری تحت فشار پردازشی باشد، دمای آن به سرعت به مرز بحرانی می‌رسد. به طور کلی، در پروتکل‌ های فست شارژ، گوشی در دقایق اولیه (معمولاً تا ۵۰ یا ۸۰ درصد اول) با حداکثر توان شارژ می‌شود که بیشترین میزان داغ شدن گوشی هنگام شارژ در همین بازه زمانی رخ می‌دهد و پس از آن با کاهش توان، دما به تدریج پایین می‌آید. استفاده از لوازم جانبی که از استانداردهای شارژ سریع گوشی شما پشتیبانی نمی‌کنند، باعث می‌شود هماهنگی لازم بین پروتکل ‌های نرم‌افزاری برقرار نشود و دستگاه بدون کنترل هوشمند، حرارت زیادی تولید کند.

تفاوت عملکرد آداپتور اورجینال در مقابل نسخه کپی

در جدول زیر، تفاوت‌های کلیدی فنی که باعث تفاوت در تولید گرمای گوشی می‌شوند را مشاهده می‌کنید:

عوامل محیطی و نرم افزاری تشدید کننده حرارت در زمان اتصال به برق

علاوه بر کیفیت سخت‌افزاری، عوامل محیطی و فعالیت ‌های نرم‌افزاری گوشی نیز می‌توانند مشکل داغ شدن گوشی هنگام شارژ را دوچندان کنند که اغلب توسط کاربران نادیده گرفته می‌شود. قرار دادن گوشی روی سطوح نرم مانند تخت‌خواب یا فرش در هنگام شارژ، از خروج حرارت از بدنه جلوگیری کرده و مانند یک عایق حرارتی عمل می‌کند که دمای داخلی را به سرعت بالا می‌برد. همچنین، اجرای بازی‌ های سنگین، فیلم ‌برداری با رزولوشن بالا یا استفاده از اینترنت دیتا در حین شارژ، باعث می‌شود پردازنده (CPU) و تراشه گرافیکی (GPU) تولید گرما کنند و این حرارت با گرمای طبیعی فرآیند شارژ تجمیع شده و فشار بی‌سابقه‌ای به مادربرد وارد آورد. برای جلوگیری از این وضعیت، توصیه می‌شود در زمان شارژ، تمامی برنامه ‌های سنگین بسته شده و گوشی در محیطی با جریان هوای مناسب و روی سطح سخت قرار گیرد تا تبادل حرارتی با محیط به بهترین شکل ممکن انجام شود.

·        پردازش ‌های پس‌زمینه و نقش قاب‌های محافظ غیر استاندارد

بسیاری از قاب ‌های محافظ، به ویژه مدل‌های سیلیکونی ضخیم یا فانتزی که فاقد استاندارد های دفع حرارت هستند، مانند یک کوره عمل کرده و اجازه سرد شدن بدنه گوشی را نمی‌دهند که منجر به داغ شدن گوشی هنگام شارژ می‌شود. علاوه بر این، همگام‌سازی‌های خودکار ابری، آپدیت اپلیکیشن‌ها در پس‌ زمینه و جستجوی مداوم سیگنال در مناطق با آنتن‌ دهی ضعیف، بار پردازشی را در زمان شارژ افزایش داده و دمای باتری را به صورت غیرطبیعی بالا می‌برند.

فرمول محاسبه توان خروجی و نسبت آن با اتلاف انرژی به صورت گرما

برای درک بهتر فرآیند تولید گرما، می‌توان از فرمول پایه توان الکتریکی  استفاده کرد که در آن  توان (وات)، ولتاژ و شدت جریان است؛ اما آنچه باعث داغ شدن گوشی می‌شود، بخشی از توان است که به کار مفید تبدیل نشده و طبق فرمول اتلاف توان در مقاومت به گرما تبدیل می‌گردد. در این فرمول، نشان‌دهنده مقاومت داخلی باتری و مدارهاست که هر چه مقدار آن به دلیل کیفیت پایین کابل یا فرسودگی باتری بیشتر باشد، گرمای تولیدی با توان دوم جریان افزایش می‌یابد. به همین دلیل است که در شارژر های فست شارژ با جریان بالا، کوچک‌ترین مقاومت اضافی در سوکت ‌ها منجر به گرمای شدیدی می‌شود که می‌تواند به قطعات پلاستیکی آسیب بزند. در نتیجه، برای به حداقل رساندن داغ شدن گوشی هنگام شارژ، باید از تجهیزاتی استفاده کرد که کمترین مقاومت الکتریکی را در مسیر انتقال جریان داشته باشند.

پیامد های استمرار حرارت بالا بر طول عمر سلول‌ های لیتیوم یونی

تداوم وضعیت داغ شدن گوشی هنگام شارژ یکی از بزرگترین دشمنان سلامت طولانی‌ مدت باتری است، زیرا گرما باعث تسریع واکنش‌  های شیمیایی ناخواسته در داخل سلول‌های لیتیومی می‌شود. این فرآیند که به آن تجزیه الکترولیت گفته می‌شود، منجر به کاهش ظرفیت مفید باتری و افزایش مقاومت داخلی آن شده و در نهایت باعث می‌شود گوشی سریع‌تر شارژ خالی کند یا در درصدهای خاصی ناگهان خاموش شود. علاوه بر باتری، حرارت مداوم بر ساختار مولکولی صفحه نمایش (به خصوص در پنل‌های OLED) و چسب‌ های نگهدارنده قطعات ضدآب نیز تاثیر منفی گذاشته و ممکن است باعث ایجاد لکه ‌های رنگی روی نمایشگر یا از بین رفتن خاصیت ضدآب بودن گوشی شود. بدترین سناریو در اثر گرمای بیش از حد، پدیده‌ای به نام فرار حرارتی است که در آن افزایش دما باعث افزایش جریان و دوباره افزایش بیشتر دما می‌شود تا جایی که باتری دچار تورم شدید شده یا از کنترل خارج می‌گردد.

راهکارهای عملی و تخصصی برای کاهش دمای گوشی در زمان شارژ

برای مقابله با داغ شدن گوشی هنگام شارژ، اولین و مهم‌ترین اقدام استفاده از آداپتور و کابل اصلی یا برند های معتبر دارای تاییدیه ‌های استاندارد مانند MFi یا گواهی ‌های USB-IF است. همیشه سعی کنید گوشی خود را در محیطی با دمای متعادل شارژ کنید و در صورت امکان، قاب محافظ را جدا نمایید تا سطح بدنه مستقیماً با هوا در تماس باشد و دفع حرارت بهتر صورت گیرد. استفاده از قابلیت ‌های نرم‌ افزاری مانند شارژ بهینه در آیفون یا محدود کردن سرعت شارژ در تنظیمات گوشی‌ های اندرویدی نیز می‌تواند فشار گرمایی را به خصوص در طول شب کاهش دهد. همچنین، از شارژ کردن گوشی در زمانی که باتری به زیر ۵ درصد رسیده پرهیز کنید، زیرا در این حالت مدار شارژ با حداکثر توان فعالیت می‌کند که تولید گرمای بیشتری را به همراه دارد؛ بهترین بازه برای متصل کردن گوشی به شارژر، زمانی است که شارژ باتری بین ۲۰ تا ۳۰ درصد قرار دارد.

سوالات پر تکرار

آیا استفاده از پاوربانک باعث داغ شدن گوشی هنگام شارژ می‌شود؟

پاوربانک ‌ها در صورتی که از برندهای معتبر باشند و توان خروجی آنها با گوشی شما سازگار باشد، نباید گرمای غیرطبیعی تولید کنند، اما به دلیل اینکه پاوربانک معمولاً در فضاهای بسته مثل کیف یا در کنار گوشی قرار می‌گیرد، تبادل حرارتی ضعیف شده و ممکن است دما بالا برود. همچنین استفاده از کابل‌ های کوتاه و بی‌کیفیت همراه با پاوربانک می‌تواند مقاومت را بالا برده و منجر به داغ شدن گوشی شود. همیشه مطمئن شوید که پاوربانک دارای پروتکل‌های حفاظتی برای کنترل ولتاژ است تا آسیبی به مدار شارژ گوشی وارد نشود.

چرا بعد از تعویض باتری، گوشی در هنگام شارژ بیشتر داغ می‌شود؟

این مشکل معمولاً به دو دلیل رخ می‌دهد؛ اول اینکه باتری جایگزین شده ممکن است اورجینال نبوده و مقاومت داخلی بالاتری داشته باشد که طبق فرمول‌ های الکتریکی، گرمای بیشتری تولید می‌کند. دلیل دوم می‌تواند مربوط به نصب غیرحرفه‌ای و عدم استفاده از چسب‌ های حرارتی مخصوص یا شیلدینگ مناسب در هنگام بستن گوشی باشد که باعث می‌شود حرارت باتری به درستی به بدنه منتقل نشده و در فضای داخلی محبوس شود. حتماً برای تعویض باتری به مراکز معتبر مراجعه کرده و از سلامت آی‌سی شارژ نیز اطمینان حاصل کنید.

آیا داغ شدن گوشی هنگام شارژ با اینترنت ۵ جی بیشتر از ۴ جی است؟

بله، مودم‌ های ۵ جی به دلیل پردازش داده ‌های حجیم‌تر و فرکانس ‌های بالاتر، مصرف انرژی و تولید گرمای بسیار بیشتری نسبت به نسل‌ های قبلی دارند. اگر در حین شارژ، دیتای ۵ جی گوشی روشن باشد و همزمان عملیات دانلود یا آپلود انجام شود، حرارت تولید شده توسط مودم با حرارت فرآیند شارژ تجمیع شده و گوشی را به شدت داغ می‌کند. توصیه می‌شود در هنگام شارژ، برای کاهش فشار به سخت‌افزار، از وای ‌فای استفاده کنید یا دیتای گوشی را خاموش نمایید تا طول عمر باتری کاهش نیابد.

چگونه بفهمیم داغ شدن گوشی ناشی از کابل است یا آداپتور؟

یک روش تخصصی برای تشخیص این موضوع، لمس کردن نقاط مختلف در هنگام شارژ است؛ اگر سوکت ورودی گوشی و انتهای کابل بسیار داغ است اما آداپتور دمای معمولی دارد، مشکل به احتمال زیاد از مقاومت بالای کابل یا کثیفی پورت شارژ است. اما اگر آداپتور به شدت داغ شده و بدنه گوشی نیز به صورت یکنواخت حرارت بالایی دارد، نشان‌ دهنده عدم پایداری ولتاژ خروجی آداپتور یا عدم تطابق توان آن با گوشی است. همچنین استفاده از اپلیکیشن ‌های پایش سلامت باتری می‌تواند ولتاژ ورودی را نشان دهد که نوسان زیاد در آن، تاییدکننده خرابی آداپتور خواهد بود.

نتیجه گیری نهایی

در نهایت، داغ شدن گوشی هنگام شارژ پدیده‌ای است که ریشه در کیفیت لوازم جانبی و نحوه استفاده کاربران دارد و نادیده گرفتن آن می‌تواند هزینه‌ های سنگینی بابت تعمیر برد یا تعویض باتری به همراه داشته باشد. همان‌طور که بررسی شد، استفاده از آداپتورها و کابل ‌های تقلبی به دلیل مقاومت الکتریکی بالا و فقدان سیستم‌های حفاظتی، عامل اصلی تخریب سلول‌ های باتری بر اثر گرما هستند. با سرمایه ‌گذاری روی لوازم جانبی اورجینال و رعایت نکات ساده ‌ای مانند شارژ در محیط خنک و عدم استفاده سنگین از گوشی در زمان اتصال به برق، می‌توانید سلامت دستگاه خود را برای سال ‌های طولانی تضمین کنید. به یاد داشته باشید که هر درجه حرارت اضافه، یک گام باتری شما را به پایان عمر مفید خود نزدیک ‌تر می‌کند، پس مراقبت از دمای گوشی، در واقع مراقبت از قلب تپنده تکنولوژی در دستان شماست.