EN
Bộ chuyển đổi điện cơ bản đóng vai trò trung gian giữa ổ cắm tường và các thiết bị chạy bằng pin. Chúng lấy dòng điện xoay chiều (AC) có điện áp cao từ tường và chuyển đổi thành dòng điện một chiều (DC) với điện áp thấp hơn mà thiết bị cần, đồng thời đảm bảo dòng điện phù hợp với nhu cầu thực tế của từng thiết bị. Hầu hết mọi người không nhận ra điều này, nhưng những chiếc hộp nhỏ này có thể làm hai việc cùng lúc: vừa sạc pin bên trong vừa cung cấp điện cho thiết bị đang được cắm vào. Hãy nghĩ đến cách hoạt động của điện thoại thông minh khi kết nối với máy tính xách tay hoặc cách thiết bị y tế trong bệnh viện vẫn hoạt động trong khi đang sạc. Các mẫu mới hiện có trên thị trường còn thông minh hơn nữa. Nhiều loại có thể hoạt động với nhiều kiểu pin khác nhau và tuân theo nhiều tiêu chuẩn sạc khác nhau, nghĩa là một bộ chuyển đổi có thể xử lý từ điện thoại đến máy tính bảng mà không làm giảm tốc độ hay hiệu quả sạc. Thật sự rất tiện lợi.
Các pin thực tế lưu trữ năng lượng của chúng thông qua các phản ứng hóa học bên trong, điều này có nghĩa là chúng ta cần chuyển đổi dòng điện xoay chiều (AC) từ nguồn điện trong nhà thành dòng điện một chiều (DC) trước khi bất kỳ thiết bị nào có thể được sạc đầy đủ. Phần lớn bộ chuyển đổi nguồn làm công việc này bằng cách sử dụng các linh kiện gọi là bộ chỉnh lưu và máy biến áp, giúp giảm điện áp cao từ các ổ cắm thông thường (thường dao động từ 100 đến 240 vôn) xuống mức điện áp an toàn hơn nhiều cho thiết bị, thường khoảng 5 đến 20 vôn DC. Các loại pin như pin lithium-ion hoạt động tốt nhất ở mức điện áp thấp này. Một nghiên cứu được công bố năm ngoái trên Tạp chí Chuyển đổi Năng lượng đã chỉ ra những con số đáng lo ngại: khoảng 92 phần trăm các vấn đề về pin trong các thiết bị điện tử mà chúng ta mua có thể được xác định là do chuyển đổi điện áp không phù hợp. Vì vậy, việc thực hiện đúng bước này không chỉ quan trọng — mà là yếu tố thiết yếu nếu chúng ta muốn thiết bị hoạt động lâu dài mà không làm hỏng những viên pin nhỏ quý giá bên trong.
Việc lựa chọn đúng mức điện áp và dòng điện từ bộ chuyển đổi tương ứng với nhu cầu thực tế của thiết bị là rất quan trọng. Các nghiên cứu cho thấy ngay cả sự chênh lệch nhỏ khoảng 1 volt cũng có thể làm giảm tuổi thọ pin lithium ion từ 12 đến 18 phần trăm, theo Tạp chí Lưu trữ Năng lượng năm ngoái. Bộ chuyển đổi phải cung cấp chính xác điện áp mà thiết bị yêu cầu, và về mặt cường độ dòng điện, tốt hơn là chọn bộ có ampe cao hơn mức cần thiết. Chẳng hạn như điện thoại thông minh, hầu hết các mẫu hiện đại cần khoảng 5 volt ở mức 2 amp. Việc sử dụng bộ sạc 5V/3A hoạt động hoàn toàn tốt, nhưng nếu dùng loại rẻ tiền hơn là 5V/1A có thể dẫn đến thời gian sạc lâu hơn và làm pin bị chai nhanh hơn theo thời gian.
Máy tính xách tay và máy ảnh cần cả điện áp phù hợp, ví dụ khoảng 20 vôn, và đủ công suất, khoảng 65 oát, để hoạt động tốt nhất. Tin vui là các bộ chuyển đổi USB-C Power Delivery hiện đại tự động xử lý điều này. Những bộ sạc thông minh này giao tiếp với thiết bị và xác định nhu cầu từ các tùy chọn sẵn có như 5 vôn, 9 vôn hoặc 12 vôn. Điều này có nghĩa là một bộ sạc có thể hoạt động an toàn với nhiều thiết bị khác nhau. Tuy nhiên, hãy cẩn thận nếu ai đó cố gắng sử dụng một bộ chuyển đổi yếu. Các linh kiện sẽ hoạt động vất vả hơn và nóng lên bất thường. Các bài kiểm tra cho thấy nhiệt độ có thể tăng từ 22% đến 34% khi sử dụng nguồn điện không đủ mạnh. Nhiệt độ gia tăng không chỉ gây khó chịu mà thực sự gây tổn hại phần cứng theo thời gian.
Bộ đổi nguồn hiện đại ngày nay được trang bị các mạch điện phức tạp bên trong, giúp điều chỉnh dòng điện và đảm bảo an toàn. Phần lớn các bộ đổi nguồn đều có cơ chế bảo vệ tích hợp chống lại các đột biến điện áp nguy hiểm, và nhiều thiết bị sẽ tự động ngừng sạc khi nhiệt độ tăng quá mức khoảng 158 độ Fahrenheit. Theo một số nghiên cứu trong lĩnh vực này, gần như tất cả các bộ đổi nguồn chất lượng cao ngày nay đều có nhiều giai đoạn kiểm soát điện áp, điều này rất quan trọng để bảo vệ những viên pin lithium ion mỏng manh mà chúng ta phụ thuộc rất nhiều. Công nghệ thông minh bên trong các bộ đổi nguồn liên tục điều chỉnh đầu ra điện năng tùy theo nhu cầu thực tế của thiết bị tại từng thời điểm. Điều đó đồng nghĩa với việc ít hao phí điện năng hơn và tuổi thọ pin kéo dài hơn, điều mà bất kỳ người dùng điện thoại thông minh nào cũng đánh giá cao sau một ngày dài ra ngoài không có sạc.
Các bộ đổi nguồn dựa trên GaN có thể hiệu quả hơn khoảng 40% trong việc quản lý nhiệt so với các phiên bản silicon cũ kỹ vì chúng chuyển đổi AC sang DC tốt hơn rất nhiều. Thiết kế bao gồm những yếu tố như các lỗ trên vỏ máy và các miếng đệm graphene đặc biệt giúp giữ cho bề mặt đủ mát, thường duy trì dưới 113 độ Fahrenheit hoặc khoảng 45 độ Celsius. Việc giữ cho thiết bị mát là điều rất quan trọng. Theo một số nghiên cứu thị trường gần đây từ năm 2024, nếu nhiệt độ hoạt động tăng thêm chỉ 18 độ Fahrenheit (khoảng 10 độ Celsius), các pin lithium-ion bắt đầu bị suy giảm nhanh hơn với tốc độ khoảng 2,3%. Điều này giải thích vì sao các nhà sản xuất lại quan tâm nhiều đến những cải tiến về nhiệt này.
Chỉ những bộ đổi nguồn đáp ứng ba tiêu chí chính sau đây mới nên được sử dụng với pin lithium-ion:
Bộ chuyển đổi không có chứng nhận làm tăng nguy cơ hỏng hóc pin lithium-ion lên đến 78%, có thể dẫn đến giảm dung lượng hoặc hiện tượng cháy nhiệt. Luôn kiểm tra đầu ra của bộ chuyển đổi có phù hợp với yêu cầu của thiết bị trước khi sử dụng.
Bộ chuyển đổi của bên thứ ba có thể giúp tiết kiệm chi phí và dễ tìm hơn, nhưng chất lượng hoạt động của chúng thường có sự khác biệt đáng kể. Ngày nay, điện thoại thông minh thường được trang bị một số dạng bảo vệ quá áp bên trong, tuy nhiên các bộ chuyển đổi giá rẻ thường gặp khó khăn trong việc điều chỉnh dòng điện một cách hợp lý. Điều này dẫn đến nhiều vấn đề khác nhau, bao gồm việc pin sạc không đều và điện thoại nóng lên bất thường trong quá trình sạc. Theo nghiên cứu được công bố năm ngoái bởi nhóm An toàn Thiết bị Điện tử Dùng cho Người tiêu dùng, những chiếc điện thoại được sạc bằng bộ chuyển đổi không được chứng nhận cho thấy mức độ xuống cấp của pin cao hơn khoảng 27 phần trăm sau chỉ 18 tháng so với các thiết bị sử dụng bộ sạc chính hãng. Nếu người dùng muốn đảm bảo an toàn, việc kiểm tra điện áp và cường độ dòng điện đầu ra của bộ chuyển đổi là cần thiết. Việc sạc tiêu chuẩn thường yêu cầu khoảng 5 vôn với 1 ampe, trong khi sạc nhanh đòi hỏi mức khoảng 9 vôn và 2 ampe. Ngoài ra, người dùng cũng nên lưu ý các chứng nhận như dấu UL hoặc CE trên bao bì sản phẩm.
Tính năng điều chỉnh điện áp trên các bộ chuyển đổi AC đa năng (thường hoạt động trong khoảng từ 15V đến 24V) giúp chúng tương thích với hầu hết các mẫu laptop, dù vẫn có một vài điểm cần lưu ý. Các bộ chuyển đổi này thường có phạm vi dung sai rộng hơn khoảng +/-10%, trong khi thông số kỹ thuật của nhà sản xuất thiết bị gốc thường chặt hơn, khoảng +/-5%. Sự khác biệt này theo thời gian thực sự có thể làm hao mòn pin laptop. Khi mua một trong những bộ chuyển đổi này, điều quan trọng là phải đảm bảo điện áp phù hợp ngay từ đầu. Ví dụ, nhiều mẫu laptop dành cho doanh nhân cần chính xác 19,5 volt. Dòng điện đầu ra cũng quan trọng không kém, đặc biệt là với các thiết kế ultrabook mỏng thường yêu cầu từ 3,25 ampe đến 4,62 ampe. Và cũng đừng quên kiểm tra xem đầu nối có vừa khít không, vì đầu nối không tương thích có thể gây ra hiện tượng phát tia lửa điện nguy hiểm. Xét về hiệu suất, các bộ chuyển đổi đa năng cao cấp được trang bị hệ thống giám sát tải thông minh thường đạt hiệu suất khoảng 90-92%, tương đương với các sản phẩm của nhà sản xuất thiết bị gốc. Tuy nhiên hãy cẩn trọng với các lựa chọn giá rẻ hơn, có thể tụt xuống dưới 80% khi phải hoạt động mạnh trong các tác vụ đòi hỏi cao như chỉnh sửa video.
Việc sử dụng lặp đi lặp lại các bộ chuyển đổi không tương thích làm tăng tốc độ suy giảm pin lithium-ion thông qua hai cơ chế chính:
Các bài kiểm tra trong ngành cho thấy pin được sạc độc quyền bằng các bộ chuyển đổi không phải OEM giữ được dung lượng ít hơn 15–20% sau 500 chu kỳ sạc so với các hệ thống được nhà sản xuất phê duyệt. Các bộ chuyển đổi có chip IC điều chỉnh nhiệt độ và hồ sơ sạc nhiều giai đoạn giúp giảm thiểu các tác động này, duy trì sức khỏe lâu dài của pin.
Ngày nay, hầu hết các bộ sạc hiện đại đều sử dụng cổng USB-C Power Delivery vì nó cho phép sạc thông minh theo nhu cầu của từng thiết bị. Các bộ sạc truyền thống chỉ cung cấp điện áp mà chúng được thiết kế sẵn, nhưng các bộ sạc USB-C PD thực sự có thể giao tiếp với thiết bị được cắm vào. Chúng có thể điều chỉnh điện áp của mình từ 5 volt lên đến 48 volt tùy thuộc vào yêu cầu của thiết bị tại từng thời điểm cụ thể. Theo một nghiên cứu được công bố năm 2024 về tính linh hoạt của vật liệu, khi laptop được sạc bằng bộ chuyển đổi tuân thủ PD 3.1, chúng sẽ đầy nhanh hơn khoảng 35% so với trước đây. Ngoài ra, những bộ chuyển đổi mới này còn giúp duy trì sức khỏe cho pin nhờ vào công nghệ gọi là Nguồn cấp điện Lập trình được (Programmable Power Supply). Về mặt thực tế, điều này có nghĩa là một người có thể dùng chung một bộ sạc cho mọi thiết bị từ điện thoại và máy tính bảng cho đến các thiết bị tiêu tốn điện như máy chơi game, miễn là đầu ra phù hợp với mức mà nhà sản xuất khuyến cáo.
Thiết kế bộ chuyển đổi mới đang kết hợp hệ thống điều khiển nhiệt thông minh với các thuật toán học máy có thể tinh chỉnh cài đặt điện áp theo các bước nhỏ 0.2V dựa trên những gì đang diễn ra xung quanh. Một số mẫu nhất định còn tiến xa hơn bằng cách bổ sung khả năng sạc hai chiều, nghĩa là chúng có thể đóng vai trò như nguồn điện khẩn cấp khi mạng lưới điện bị mất. Các bộ sạc USB-C sử dụng vật liệu GaN thế hệ mới cũng có thông số ấn tượng không kém, đạt hiệu suất gần 94% trong khi tạo ra chỉ bằng một nửa lượng nhiệt so với các thiết bị thế hệ cũ sử dụng silicon. Những bước tiến như thế này giúp việc sạc nhanh an toàn hơn cho thiết bị, vì hiện tượng hư hỏng do điện áp vượt mức vẫn còn là một vấn đề lớn. Theo dữ liệu từ Energy Star năm ngoái, gần một phần tư các sự cố hỏng hóc thiết bị thực ra xuất phát từ việc sử dụng bộ sạc không phù hợp.
Bộ chuyển đổi điện chuyển đổi nguồn điện xoay chiều (AC) từ ổ cắm tường thành điện một chiều (DC) mà các thiết bị điện tử cần để vận hành, cho phép pin của chúng được sạc đúng cách.
Chuyển đổi từ AC sang DC rất quan trọng vì pin lưu trữ năng lượng thông qua phản ứng hóa học, đòi hỏi dòng điện một chiều để sạc hiệu quả và an toàn.
Bộ chuyển đổi chất lượng cao cung cấp điều chỉnh điện áp, giới hạn dòng điện và tự động dừng sạc khi pin đầy nhằm ngăn ngừa quá nhiệt và hư hỏng.
Có, việc dùng bộ chuyển đổi có điện áp hoặc dòng điện không phù hợp có thể dẫn đến sạc chậm hơn, giảm tuổi thọ pin và gây hư hỏng phần cứng do quá nhiệt.
Bộ chuyển đổi USB-C PD cho phép điều chỉnh điện áp thông minh, giúp sạc nhanh hơn và bảo vệ sức khỏe pin tốt hơn bằng cách cung cấp nguồn điện phù hợp với nhu cầu của từng thiết bị.
