Hay un chip controlador de carga dentro del teléfono que determina la cantidad de corriente que se debe colocar en la batería. En general, las baterías de iones de litio se cargan con una corriente constante hasta que el voltaje de la celda alcanza un nivel específico, en cuyo punto el controlador de carga cambia a un voltaje de carga constante hasta que la corriente consumida por la celda disminuye a cero. Es un poco difícil pensar en términos de resistencias, ya que la propia célula tiene reacciones químicas en el interior y el controlador de carga está construido con muchos transistores.
Una cosa a tener en cuenta sobre las clasificaciones: la clasificación de la fuente de alimentación es generalmente el voltaje nominal y la corriente máxima. No suministra la corriente en la etiqueta en todo momento. Es bastante fácil ver por qué esto es: cuando no hay nada conectado, no hay una ruta para que la corriente fluya, por lo que la corriente es cero.
Los controladores de carga generalmente regulan el flujo de corriente en la celda de una de dos maneras. Dependiendo del diseño del controlador de carga, el controlador IC puede usar un transistor para actuar como un interruptor o como una resistencia variable. Los controladores de carga lineal funcionan como resistencias variables supercuestas, cambiando la resistencia entre la entrada del cargador y el terminal de la batería para que fluya una cantidad específica de corriente. La corriente generalmente se mide con una resistencia de detección de corriente, una resistencia con un valor pequeño (generalmente de 0.01 a 0.5 ohmios) que genera un pequeño voltaje en proporción a la corriente. La corriente medida se usa en un bucle de retroalimentación analógica para controlar el transistor. Este transistor impulsor disipa la diferencia de voltaje entre la entrada del cargador y la celda como calor, P = (Vcharger-Vcell) * Icell. Los controladores de carga lineal son generalmente pequeños y baratos, pero ineficientes. Este poder disipado puede resultar en un poco de calor extra que debe ser disipado en algún lugar. Los controladores de carga lineal también deben tener un voltaje de entrada más alto que el voltaje de carga de celda deseado. Las baterías de ion litio generalmente se cargan a aproximadamente 4,2 voltios por celda, por lo que una sola celda con una fuente de alimentación de 5 voltios deja al controlador de carga alrededor de 800 mV para trabajar.
Otro diseño del controlador de carga es un controlador de conmutación. Estos controladores utilizan un convertidor de CC a CC para mover la carga a la celda. Un convertidor de CC a CC utiliza dos interruptores (generalmente un transistor y un diodo) y alguna forma de almacenamiento de energía (generalmente un inductor y varios capacitores) para cambiar de manera eficiente el voltaje de entrada. Un convéter reductor (también conocido como convertidor reductor) funciona al almacenar y drenar alternativamente la energía en el inductor a una frecuencia alta (100s de kHz a unos pocos MHz). Como los transistores están totalmente encendidos o apagados la mayor parte del tiempo, se disipa menos energía, lo que hace que el convertidor sea más eficiente. También es posible diseñar un convertidor que pueda extraer energía de un suministro con un voltaje más bajo que el voltaje de la celda. Aparte del convertidor de CC a CC, el funcionamiento de un controlador de carga de conmutación es esencialmente el mismo que un controlador de carga lineal: mide la corriente y el voltaje de la celda y genera una señal de control para ajustar el ciclo de trabajo del transistor de conmutación para cambiar la corriente fluyendo en la batería. Los controladores de carga de conmutación son más complejos y costosos, pero más eficientes que los controladores de carga lineales.
Ahora, en cuanto a la cantidad de corriente que puede extraer el controlador de carga para cargar la batería, esto se determina generalmente por el software que se ejecuta en el teléfono. Cuando conectas el teléfono al puerto USB de tu computadora, solo puede extraer una cantidad limitada de energía antes de tener que pedirle permiso a la computadora para extraer más. Los cargadores de teléfonos celulares generalmente anuncian su límite actual a través de una resistencia conectada entre las líneas de datos USB. Esta resistencia se detecta y mide, y el límite de corriente correspondiente pasa luego al controlador de carga para que sepa cuánta corriente puede extraer para cargar la batería de manera segura.
En lo que respecta a compartir la energía con el cargador de la batería, el teléfono generará energía adicional por encima y más allá de lo que va en la batería. De hecho, dependiendo de cómo esté configurado el teléfono, puede consumir más energía cuando está conectado a un cargador que si se estuviera quedando sin su batería interna, usando esta corriente para proporcionar una pantalla más brillante y una retroiluminación más prolongada antes del modo de espera , mayor rendimiento de la CPU, etc.