Как работает быстрая зарядка для смартфонов, ее преимущества и недостатки. Особенности технологии быстрой зарядки

Длительный процесс зарядки телефона – очень распространённая проблема среди пользователей современных гаджетов. Времени на подзарядку часто не хватает, и батарея сгорает в самый неподходящий момент.

К счастью, производители смартфонов, в том числе и бренд Xiaomi, решили эту проблему, когда добавили в новые «фишки» своих телефонов функцию Quick Charge – возможность быстро заряжать телефон.

Что это такое

Xiaomi Quick Charge – возможность Xiaomi смартфонов заряжать аккумулятор в разы быстрее обычной зарядки, доходя до полного наполнения аккумулятора практически за 30 минут.

Главная её задача – наполнить аккумулятор тем объёмом, который его не повредит настолько быстро, насколько это возможно.

Как работает Quick Charge

Работа данной опции основывается на большом затрачивании мощности тока во время самого процесса питания (предел – 20Вт). Если батарея полностью разряжена, в начале питания будет поглощаться максимальная мощность, а по ходу питания всё меньше и меньше.

Мощность тока по формуле – произведение силы тока (I) и напряжения (U). То есть, увеличив мощность тока, увеличивается либо напряжение, либо сила тока, и в данной ситуации батарея быстрее получает необходимый заряд энергии.

Наглядное объяснение данного принципа:

С чего начиналось создание Quick Charge

Когда функция быстрой зарядки Quick Charge находилась на первом этапе своего зарождения, разработчики испробовали разные методы сокращения времени на подпитку аккумулятора. Изначально, Quick Charge основывалась на повышении силы тока. Первые блоки питания имели возможность получать силу тока в 2А при напряжении 5Вольт. По итогу получалась требуемая мощность – 10Ватт.

Но этот метод был бесперспективен, так как для последующей работы с силой тока требовалось изменение сечения провода, и было принято решение вместо силы тока увеличивать напряжение.

Так как выдавать максимальное напряжение «на ровном месте» было невозможно, в материнскую плату стали добавлять особые контролёры, которые способны получать напряжение больше привычных 5Вольт, преобразуя его в требуемый заряд батареи.

Версии технологии Quick Charge и максимально поглощаемая мощность

Преобразуя быструю зарядку Xiaomi, разработчики увеличивали и её возможности, то есть затрачиваемую мощность тока.

Характеристики и различия версий быстрой зарядки Quick Charge

На сегодняшний день существует 4 линейки данной технологии, но в большинстве своём производителем Xiaomi используется только три:

1. Quick Charge 1.0 – версия, презентованная в 2013 году. Буквально сразу завоевала потребительские симпатии и вошла в применение во многих телефонах. Позволяла зарядить устройство на 40% быстрее привычного, а это означает, что телефон мог быть заряжен наполовину спустя 40-50 минут. Была практически в каждом телефоне с процессором Snapdragon.
2. Quick Charge 2.0 – усовершенствованная версия быстрой зарядки помогала заряжать гаджет ещё быстрее. Заряд был на половине уже по истечении 30 минут.
3. Quick Charge 3.0 – очень схожая с предыдущей, за исключением новой значительной функции «INOV» — Intelligent Negotiation for Optimum Voltage – наиболее точный подбор требуемого для зарядки напряжения и контроль «самочувствия» гаджета. По истечении 20 минут телефон может быть заряжен на 50%, а по истечении получаса – уже на 70%!
4. Quick Charge 4.0 – версия, располагаемая на новом процессоре Snapdragon 835. Наполняет батарею наполовину спустя 15 минут.

В середине 2017 года, производитель презентовал новую версию от Qualcomm – Quick Charge 4+, которая сможет заряжать аккумуляторы ёмкостью 2750 mAh наполовину меньше, чем за 15 минут, а при 5-минутной подпитке телефон сможет прослужить вплоть до 5ти часов.

Технология «INOV» – Intelligent Negotiation for Optimum Voltage

Технология «INOV» — это новоиспечённая возможность Quick Charge устанавливать взаимосвязь с телефоном во время процесса питания – блок получает нужные данные о состоянии аккумулятора, с помощью которых ведёт контроль получаемой мощности, силы тока, напряжения, а также температуры смартфона.

Схожая технология с «INOV» — Battery Saver Technologies.

Смартфоны, которые поддерживают Xiaomi Quick Charge

К сожалению, поддержка опции быстрой зарядки осуществляется далеко не всеми телефонами Xiaomi.

Версия Quick Charge 1.0:

• Xiaomi Redmi Note Prime;

Версия Quick Charge 2.0:

• Xiaomi Redmi 5;
• Xiaomi Redmi 4x;
• Xiaomi Mi Note;
• Почти вся линейка Mi.

Версия Quick Charge 3.0:

• Mi Note 3;
• Xiaomi Mi Mix 2;
• Xiaomi Mi Mix;
• Xiaomi Mi Max;
• Xiaomi Mi Max 2;
• Xiaomi Mi 6.

Версия Quick Charge 4.0:

• Уже установлена на: Xiaomi Mi 8;
• Вероятно, будет установлена на: Xiaomi Mi 7, Mi Note 3 Plus, Mi 6 Plus.

Полный перечень моделей:

Некоторые пользователи смартфона Xiaomi a1 после обновления прошивки на Android Oreo подумали, что в новой версии прошивки поддерживается Quick Charge 3.0, так как при зарядке телефона появляется говорящая надпись: «Быстрая зарядка». Однако это ошибочное мнение. Попытки тестирования доказали обратное, что говорит об отсутствии функции быстрой зарядки на телефоне Xiaomi a1.

Если вашей модели телефона нет в списке, вы никак не сможете добавить/приобрести быструю зарядку Xiaomi Redmi.

Как включить быструю зарядку на Xiaomi

Для того, чтобы активировать функцию быстрой зарядки на Xiaomi смартфоне не нужно заходить в настройки или пользоваться помощью ПК.

Телефоны Xiaomi либо имеют эту возможность сразу, либо нет. Быстрая зарядка Quick Charge находится в самом питательном блоке.

Чтобы убедиться, что ваш смартфон оснащен данной опцией, осмотрите блок. На нём должны находиться данные о силе тока (А) и напряжении (V). Если эти параметры при умножении дают мощность выше 10 Ватт (в то время, как обычные зарядки поглощают только около 4,5 Ватт), и виден значок быстрой зарядки – это действительно кабель быстрой зарядки Xiaomi, а вы счастливый обладатель смартфона с данной функцией.

Стоит ли использовать блок питания, который наделён функцией быстрой зарядки с обычными телефонами

Если ваш смартфон отсутствует в вышеприведённых списках, значит он не приспособлен к возможности заряжать аккумулятор в короткие сроки. А попытка сделать это, используя намного раннее выпущенный телефон со специальным блоком Quick Charge может привести к перенапряжению, возгоранию или поломке гаджета – он просто перестанет включаться.

Влияет ли использование данной функции на сам смартфон или аккумулятор

По поводу Quick Charge бытует очень много пугающих мнений:

• Опция быстрой зарядки работает и в обратную сторону – быстрее поглощает заряд аккумулятора;
• Портит батарею и приводит к её более быстрому «вынашиванию»;
• Нельзя или опасно заряжать телефон с помощью Quick Charge, если он выключен.

Всё вышесказанное не имеет под собой никаких обоснованных аргументов и является мифами. Более того, над разработкой функций быстрой зарядки трудится огромное количество человек, а также было проведено множество тестов и опытов, доказывающих обеспечение полной безопасности телефону и его аккумулятору при работе Quick Charge или эксплуатации иных нововведений в этой отрасли.

Единственное, чего стоит избегать при подпитке телефона в данном случае – толстых, плотных чехлов и каких-либо предметов, находящихся на самом телефоне (подушки, одежда, одеяла), так как это тоже может привести к чрезмерному нагреву или перенапряжению.

Функция быстрой зарядки не работает

Существует несколько причин, из-за которых Quick Charge отказывается работать:

1. В первую очередь, телефон не будет заряжаться, опираясь на эту функцию из-за изначального отсутствия такой возможности. Если данная опция важна для вас, при покупке телефона заранее уточняйте у консультанта её наличие в выбранной модели. Как говорилось ранее, просто докупить потом зарядное устройство с этой функцией и пустить в применение – не несёт в себе ничего хорошего.
2. Если ваш телефон входит в списки моделей с Quick Charge, но быстрой зарядки всё равно не происходит, убедитесь, что вы используете оригинальный блок питания Xiaomi. Не забудьте также найти нужные данные про мощность, силу тока и напряжение.
3. Не обновлённая прошивка. На некоторых моделях Xiaomi смартфонов, даже наделённых способностью заряжать телефон с помощью Quick Charge, должно быть обновлено ПО на последнюю версию.
4. Опция быстрой зарядки может отключаться, если во время питания пользоваться телефоном в полной мере, или, если на нём находятся посторонние предметы;
5. Проблемы с работой прошивки или с самим телефоном.

Чего не стоит делать во время зарядки

Многие мифы, о которых говорилось выше рождаются на неправильном использовании функции быстрой зарядки.

Чтобы в дальнейшим на собственном опыте не наблюдать подобных неудач с аккумулятором, нужно уметь правильно обращаться с технологией Quick Charge.

Пользуясь данной функцией обращайте внимание на следующее:

• Использование телефона во время питания (тем более чрезмерное) – может привести к перегреву, как говорилось раннее и нарушить совместную работу телефона с блоком питания;
• Зарядка телефона только на максимальной мощности – если постоянно заряжать телефон только за счёт этой самой максимальной мощности, которая поступает в достаточно маленькие сроки, и наполовину, работа функции быстрой зарядки также может быть нарушена и в скором времени изношена, поэтому прибегайте к использованию этой функции только при необходимости.

ПВ смартфонах 2019 года, основанных на топовых мобильных процессорах компании Qualcomm, появится быстрая зарядка по технологии Quick Charge.0, еще более скоростная и эффективная. Мощность адаптера составит 32 Вт, что в два раза больше, чем у предыдущей версии.

Первым чипом с поддержкой Qualcomm Quick Charge.0 должен стать , который станет «мозгом» сразу нескольких потенциальных хитов следующего года на рынке мобильных телефонов: Samsung Galaxy S10 (наряду с собственным процессором серии Exynos), Xiaomi Mi9 и OnePlus 7.

Заметим, что само упоминание Quick Charge.0 в спецификации чипсета смартфона вовсе не означает, что последний будет ее поддерживать. Дело в том, что данная технология быстрой зарядки от Qualcomm является лицензируемой. И чем новее версия, тем дороже стоит ее использование. Но бывают и другие ситуации.

Например, представленный в августе Galaxy Note 9 «знаком» только со старой Quick Charge 2.0, анонсированной еще три года назад. Связано это с тем, что Samsung выпускает свои флагманы и на собственных чипах Exynos. А поддерживаемая последними быстрая зарядка Adaptive Fast Charging заметно уступает QC 3.0.

Хронология развития

Quick Charge 1.0

Самая первая версия технологии быстрой зарядки от Qualcomm. Мощность адаптера составляла 10 Вт, напряжение питания 5 В, ток 2 А. В целом мало отличалась от других решений, совместимых со спецификацией USB Battery Charging. Преимуществ особых не имела и получила слабое распространение.

Quick Charge 2.0

Первая действительно популярная версия. Она предусматривает обмен данными между смартфоном и зарядным устройством для того, чтобы определить, поддерживает оно QC 2.0 или нет. Основным преимуществом было использование уже существовавших на тот момент кабелей USB.

При этом напряжении питания может составлять не только 5 В, но и 9, 12 и даже 20. Понятное дело, что если подавать это напряжение просто так по USB, велик риск спалить заряжаемый аппарат. По этой причине спецификация QC 2.0 предусматривает следующий принцип работы:

1. При подключении к зарядному устройству (далее ЗУ) аппарат (смартфон, планшет и т.д.) «видит», что линии передачи данных D+ и D? (см. схему выше) замкнуты, как того требует USB Battery Charging. Называется это состояние S1.
2. На D+ подается напряжение 0.6 В. Состояние S2. Если этого не происходит, то зарядка продолжается в режиме Quick Charge 1.0.
3. Если ЗУ поддерживает Quick Charge 2.0, происходит разъединение D+ и D?. При этом D? закорачивается на 0 В.
4. Заряжаемое устройство в ответ на это подает напряжение 3.3 В на освободившийся D+. Достигается состояние S3.
5. Происходит освобождение D? со стороны ЗУ. В ответ на D+ и D? подается управляющее сочетание напряжений, указывающее на требуемое напряжение питания.

Возможные сочетания:

Несмотря на такое изящное на первый взгляд решение по управлению напряжением питания, разработки Qualcomm для быстрой зарядки вызвали противодействие со стороны ассоциации USB-IF, занимающейся стандартизацией и развитием интерфейса USB, а также Google.

Причина заключается в неполном соответствии QC 2.0 спецификации USB Type-C. Она предусматривает наличие внутри кабеля специальной микросхемы, которая идентифицирует параметры кабеля. Питание ее осуществляется от основной шины, а повышение напряжения может вывести ее из строя.

Cмартфоны с поддержкой Quick Charge 2.0 и USB Type-C не могли получить сертификат соответствия USB-IF. Именно по этой причине, например, флагманы Samsung до Galaxy S7 включительно имели устаревший разъем MicroUSB 2.0 вместо более современного Type-C.

Quick Charge 3.0

По сути это та же самая технология QC 2.0. Однако получила в дополение режим регулируемого напряжения. Для него еще на стадии проектирования второй версии был зарезервировано состояние, при котором на D+ подается напряжение 0.6 В, а на D- — 3.3 В. Диапазон регулировки — от 3.6 до 20 В с шагом в 0.2 В.

Зарядное устройство с одновременной поддержкой Quick Charge 3.0 и обычного стандарта USB Battery Charging

Как и вторая версия, третья также встретила сопротивление со стороны USB-IF. Google также не рекомендовала использовать QC 2.0 и 3.0 для Android-устройств. В свою очередь это вылилось в появление кастомных разработок от производителей мобильной электроники. Примеры: Huawei Super Charge, OnePlus Dash Charge и других.

Quick Charge 4.0

Четвертая версия должна устранить возникшие разногласия. По умолчанию аппарат, поддерживающий QC 4.0, старается инициализировать режим USB Power Delivery, как указано в требованиях USB-IF. Лишь потом пытается активировать классический Quick Charge 2.0/3.0 при отсутствии его поддержки.

Согласно заявлениям Qualcomm, технология QC 4.0 позволяет заряжать аккумулятор емкостью 2750 мАч за 15 минут на целых 50%. При этом всего 5 минут зарядки хватит на 5 часов работы. Вообще этот показатель зависит от характера и интенсивности использования.

Максимальная мощность ЗУ при этом — 18 Вт. При напряжении питания 9 В ток зарядки составляет 2 А, при 20 В — 0.9 А. При этом производителями смартфонов созданы кастомные более быстрые решения. В их случае мощность адаптера может достигать 40 Вт, как в последней версии Super Charge от Huawei.

Несмотря на то, что Quick Charge 4.0 поддерживают даже недорогие чипсеты Qualcomm среднего уровня вроде Snapdragon 630 (SDM630), на данный момент она получила не особо широкое распространение. Связано это и с тем, что многие вендоры уже вложили средства в разработку аналогов, и с довольно высокой стоимостью лицензии.

Quick Charge.0

В стремлении догнать конкурентов, Qualcomm разрабатывает пятую более эффективную версию своей технологии быстрой зарядки. Она призвана избавить вендоров от разработки собственных «костылей». Как уже было сказано в начале, мощность ЗУ QC 5.0 была увеличена до 36 Вт.

При этом ток передается сразу по трем каналам. Нечто подобное уже можно увидеть в случае некоторых смартфонов с

Приветствую, все знают, зачем нужна быстрая зарядка для смартфонов, мы постоянно потребляем контент, общаемся в месенджерах и соцсетях, и даже звоним по телефону. С ростом диагонали и разрешения экрана, нагрузка на батарею также выросла. Нам уже не хватает 5В 2А. Мы бесимся, когда смартфоны заряжаются по 2 часа. Поэтому производители взяли на вооружение Fast Charge, но у многих пользователей возникает много вопросов к этой технологии.

Например, насколько вредна быстрая зарядка для аккумуляторной батареи? Правда, что от воздействия повышенной силой тока смартфоны могут взрываться? Есть ли разница между Mediatek Pump Express и Qualcomm Quick Charge? И как в принципе работает быстрая зарядка? На эти, и многие другие вопроси отвечает данная статья.

Asus Boost Master

На сегодняшний день существует огромное количество стандартов быстрой зарядки. Даже китайские бренды, вроде Leagoo и Oukitel, пытаются сварганить какой не-будь свой стандарт. Так что уже говорить об именитых брендах. Huawei имеет свой Super Charge с максимальной мощностью 22,5 Вт. Asus Boost Master позволяет заряжать устройство под напряжением 9В с током 2А. В Samsung разработали аналогичную технологию Adaptive Fast Charging, она может выдавать напряжение 5 или 9В и ток 2 или 1,67А соответственно. Самые интересные технологии будут описаны ниже, а пока давайте рассмотрим, как вообще работает быстрая зарядка.

Любая быстрая зарядка основана на очень простом принципе повышения силы тока, передаваемого на аккумулятор. Но, увеличение мощности в каждой из этих технологий достигается по-разному. Где-то за счет повышения вольтажа, вплоть до 20В. А где-то повышают силу тока до 5-6А. А где-то и просто комбинируют поднятие вольтажа и силу тока.

Все технологии быстрой зарядки включают в себя умный контроллер, чаще всего он встраивается в процессор, а также специальное зарядное устройство, способное выдавать необходимый ток. Ну, иногда требуется специальный кабель, который сможет пропускать ток повышенной силы. Но главный вопрос на сегодня, вредна ли быстрая зарядка для аккумуляторов?

Ситуация прямо скажу не однозначная. Существуют ряд исследований, которые доказывают негативное влияние быстрой зарядки на аккумулятор. Но также есть исследования, которые это полностью опровергают. Коль уж не понятно, кто прав, а кто ошибается, предлагаю разобраться в этом самостоятельно.

По большому счету, современным литий-ионным и литий полимерным батареям абсолютно без разницы с какой силой тока и напряжением их будут заряжать. К примеру, возьмем те же ноутбуки, в них стоят все те же литий ионные аккумуляторы, только побольше.

Поэтому, панику считаю неоправданной. Но, правда ли то, что от быстрой зарядки смартфоны могут взрываться? Наиболее губительный эффект на батарею оказывает нагрев, именно он убивает аккумулятор и снижает его емкость.

Перегрев – это главная причина возгораний и взрывов аккумуляторных батарей. Все современные технологии Fast Charge снабжены огромным количеством систем защиты от перегрева.

Но почему же мы регулярно видим в сети все новые и новые фотографии сгоревших устройств? Потому что ни одна система не может защитить гаджет от воздействия пользователя. Который заряжает девайс чем попало и как попало.

Поэтому никогда не экономьте на зарядных устройствах и кабелях. Всегда заряжайте смартфон оригинальным зарядником и кабелем. Не ставьте на зарядку поврежденное устройство. Если корпус смартфона изогнут, треснут или пробит, то лучше не рисковать и вовсе не пользоваться таким устройством. Никогда не оставляйте заряжающийся смартфон под подушкой, в плотном чехле или в сумке.

Вторая немаловажная причина поломки гаджетов, это некачественные комплектующие или брак. Если вы покупаете телефон за 50 баксов, то глупо надеяться, что в нем стоит хороший аккумулятор. Скорее всего, сделана подобная батарея из низкокачественных материалов. Но недочеты есть и у А-брендов. Только вспомните все шутки про взрывающийся Samsung Galaxy Note 7.

Наилучшие технологии быстрой зарядки

Ну а теперь для закрепления и наглядности давайте рассмотрим три наиболее перспективных и интересных, на мой взгляд, технологий быстрой зарядки. Это Quick Charge от Qualcomm, чуть менее распространенная Pump Express от Mediatek и встречающиеся только в устройствах OPPO технология VOOC Flash Charge.

Прогрессивная VOOC Flash Charge от OPPO

Начнем с менее знакомой VOOC Flash Charge. Это хоть и менее распространенная, но наиболее интересная самая быстрая и бережная технология. На данный момент OPPO представила уже вторую версию этой технологии. Она позволяет полностью зарядить батарею на 2500мАч за 15 минут, а за 5 минут запас аккумулятора можно пополнить на 45%. При этом смартфон заряжается вполне стандартным напряжением в 5В, что не нагревает батарею.

Эти рекордные результаты удалось получить за счет использования специальных аккумуляторов, выдерживающих силу тока до 4,5А, что почти в 2 раза больше чем в стандартной зарядке. Аккумуляторы имеют сразу 8 контактов и поделены на несколько ячеек, которые заряжаются параллельно. Говорят, что OPPO передала технологию и она попыталась на основе VOOC Flash Charge разработать свой вариант Dash Charge.

Следующая быстрая зарядка это Mediatek Pump Express. Он не сильно зависит от специфических батарей и материалов, из которых изготовлены разъемы и кабели.

Актуальная на сегодня технология Pump Express 3.0 заряжает аккумулятор от 0 до 70% всего за 20 минут. Технология использует ток от 3В с силой более 5А. С Pump Express можно заряжать аккумулятор на прямую, минуя промежуточные цепи и не затрагивая стандартную встроенную схему зарядки.

Но такой вариант возможен только при использовании разъема USB Type-C, потому что он позволяет сильно сократить утечку энергии и снизить нагрев. Для защиты от перегрева предусмотрено 20 встроенных систем защиты.

Первый процессор с поддержкой системы Pump Express 3.0 это Helio P20. Заявлено, что последующие чипсеты также получат поддержку этого стандарта. Mediatek продает свои процессоры вагонами и, по идее, Pump Express должен встречаться в каждом смартфоне на Mediateke, но на практике это не так. Потому что процессор поддерживает быструю зарядку, но производитель эту возможность не реализует, потому что не хочет заворачиваться с разводкой цепи питания для нужд Pump Express и тем самым увеличивать стоимость устройства.

Возможно, производители просто опасаются за сохранность аккумуляторов, которые далеко не всегда качественные. Из смартфонов, которые поддерживают быструю зарядку от Mediatek можна лишь вспомнить Ulefone Power, Uhans H5000 и Vernee Apollo Lite.

Самых больших успехов на поприще быстрых зарядок достигла компания Qualcomm. Разработка технологии Quick Charge ведется уже на протяжении четырех поколений и доведена до идеала. Все версии стандарта обратно совместимые, то-есть можно использовать зарядное устройство версии 4 с телефоном, который поддерживает только первую версию.

В таком случае зарядник переключится в режим Quick Charge 1.0. Стандарт от Qualcomm поддерживает огромное количество производителей смартфонов и аксессуаров. Например, Samsung сохраняет поддержку Quick Charge. Не смотря на то, что имеет собственные разработки.

Первую версию стандарта Qualcomm представила еще в 2013 году. С тех пор реализация Quick Charge особо не изменилась. Интеграция в мобильные устройства происходит по средствам отдельной микросхемы или вместе с чипом Snapdragon и специальным адаптером, который может выдавать более сильный ток.

С каждой новой версией стандарта Quick Charge становится все быстрее, умнее и безопаснее. Например, первое поколение могло заряжать устройства напряжением 5В и силой тока 2-2,5А. Второе поколение позволило использовать повышенное напряжение до 12В, точнее контроллер сам выбирал необходимое значение из трех фиксированных напряжений 5, 9 или 12В с максимальной силой тока в 3А.

При этом в теории максимальная мощность блока питания может достигать 18 Ват. Но при такой мощности остро стали появляться проблемы с нагревом и уже в следующих версиях инженеры уделили внимание защите аккумулятора от перегрева. Основной инновацией Quick Charge 3.0 является не повышенная скорость зарядки, а способность технологии экономить энергию, избегая избыточного выделения тепла.

Реализовать такой подход позволила новая технология iKnow, тоесть умное определение оптимального напряжения. Благодаря ей зарядка может «общаться» с девайсом, запрашивая у него требуемое напряжение, которое может быть любым в диапазоне от 3,2В до 20В с шагом в 200мВ.

Таким образом, Quick Charge 3.0 позволяет динамически настроится на необходимое напряжение. По мере того, как батарея заряжается или нагревается контроллер, постепенно снижается требуемая сила тока.

В том числе и по этой причине, последние 20% заряжаются дольше. В итоге зарядка происходит очень бережно, аккумулятор не перегревается, а его износ сведен к минимуму.

Уже в этом году на рынок поступит устройство с поддержкой Quick Charge 4.0. Эта технология реализована в чипе Snapdragon 835. В новом стандарте добавлено несколько степеней защиты от перегрева. Имеется встроенная система проверки качества кабеля, которая не даст устройству заряжаться от некачественного или поврежденного провода.

Ну, вот и все, что мы имеем на сегодняшний день. Что же ждет нас в будущем? Конечно, хочется верить, чтобы все батареи смартфонов в будущем будут основаны на графене. Такие аккумуляторы смогут похвастаться свойствами супер конденсаторов. А для их зарядки потребуются считанные минуты.

Они гораздо круче современных литий ионных аккумуляторов и не теряют своей емкости даже после 2 000 циклов зарядки и имеют более высокую плотность хранения энергии. Возможно, в самом ближайшем будущем, лет через 7 или 10 мы полностью на них перейдем. Потому что есть уже рабочие прототипы.

Но чего лично я жду больше всего, это микроскопические элементы питания на основе радиоактивных элементов, их не нужно будет заряжать вовсе, просто каждые пару лет менять на новые. Но для полного внедрения данной технологии очень и очень долго.

(Quick Charge), поэтому пользователи активно используют эту полезную технологию. QC позволяет быстро и эффективно заряжать смартфон, буквально за час заряд аккумулятора снова равен 100%. Для наших читателей мы подготовили материал, который поможет узнать всё про Quick Charge 3.0 и про то, как она работает.

Быстрая зарядка (Quick Charge)

Qualcomm Technologies продолжает заниматься внедрением новых инноваций на рынок мобильных устройств. В свое время, технология Quick Charge 1.0 наглядно продемонстрировала что смартфоны могут заряжаться на 40% быстрее, чем при обычной зарядке.

Через год был представлен QC 2.0, позволяющий заряжать устройство уже на 75% быстрее. Кроме этого, были представлены различные совместимые с этой технологией аксессуары.

В 2015 году Qualcomm Technologies продолжает развивать свою индустрию. Quick Charge 3.0 заряжает еще быстрее и эффективнее. К концу 2017 года, компания Xiaomi выпускает уже более 10 моделей смартфонов, которые поддерживают QC 3.0

С технологией Квик Чардж на батарею подается более высокий уровень тока, таким образом, зарядка становится максимально быстрой.

Для успешной зарядки устройство и само зарядное должны быть совместимы с одинаковыми напряжениями и силой тока.

Например, если телефон имеет поддержку зарядного устройства 9В/2А, но заряжается он при этом зарядкой 1А, процесс займет намного больше времени.

Другой пример, если зарядное устройство с указанной силой тока 2А будет использоваться для зарядки смартфона, который максимум поддерживает 0,7А, это не сделает его зарядку более быстрой.

Также телефон может быть заряжен быстрее, в том случае, если используется аналогичное зарядное устройство, но с более высоким током.

Примечание: продукция без сертификата не гарантирует заявленную эффективность.

Как работает технология Quick Charge?

Технология Квик Чардж позволяет оптимизировать подачу энергии на аккумулятор смартфона на первых этапах зарядки.

Таким образом, некоторые телефоны могут быть заряжены до 80% всего за полчаса. При этом на последних этапах зарядки передача энергии не такая высокая, вне зависимости от того, какая именно технология зарядки применяется.

Следовательно, до 50% батарея может зарядится за небольшое количество времени, однако для полной зарядки смартфона все равно придется подождать более часа.

QC 3.0 выполняет зарядку мобильных устройств в 4 раза быстрее. По сравнению с QC 2, скорость зарядки выросла почти на сорок процентов.

Компания Qualcomm акцентирует внимание потребителей не на увеличенной скорости зарядки, а на повышении эффективности. Так, основным нововведением в технологии является функция INOV, которая способна интеллектуально подбирать необходимое напряжение, более точно оптимизируя мощность и время зарядки конкретного устройства.

Отличия QC 3.0 от предыдущих версий

Чтобы понять основные отличия последней версии технологии квик чардж от предыдущих, достаточно ознакомиться с представленной ниже таблицей:

Ознакомившись, можно сделать вывод, что благодаря увеличенному напряжению, время зарядки устройств от версии к версии уменьшалось. Максимальная мощность в третьей версии осталась почти такой же какой была и во второй – 18 Вт. В то же время, батареи с низким напряжением получают более высокую мощность. Благодаря этому, они заряжаются намного быстрее.

Почему у моего телефона нет поддержки быстрой зарядки? Именно такой вопрос, чаще всего задают владельцы смартфонов, в которых не поддерживает Квик Чардж. Например, владельцы нового смартфона на стоковом Android бы сильны разочарованы отсутствию Quick Charge в устройстве.

Проблема в том, что технология Qualcomm разработана производителем. И её поддержка зависит от модели установленного процессора. Это уже нюансы, которые учитывают разработчики при выпуске нового смартфона.

Согласно инструкциям с сайта Qualcomm, они не запрещают использовать сертифицированные адаптеры на телефонах без быстрой зарядки. Да, ваш смартфон будет исправно заряжаться, но вы не сможете почувствовать всех преимуществ Quick Charge при зарядке устройства.

Вывод

Функция Quick Change достаточно перспективна и востребована. Разработчики не сидят сложа руки, а совершенствуют ее, дополняя 4-е поколение технологии быстрой зарядки новыми функциями.

Пользователи будут приятным удивлены новым смартфонам Xiaomi с поддержкой Quick Change 4.0, презентация которых ожидается в первом квартале 2018 года.

Перенесемся мысленно на десять лет назад: на рынке продаются первые iPhone, различные коммуникаторы на Windows Mobile и первые смартфоны на Android. Все они имеют аккумуляторы емкостью в 1200-1500 мАч и зарядки на ~1 А и 5 В, которые позволяли полностью зарядить аккумулятор за полтора-два часа. С учетом того, что устройства того времени в массе своей как минимум спокойно доживали до вечера, а то и вообще жили больше суток - редко кто жаловался на долгое время зарядки.

Но время шло, емкости аккумуляторов стали расти, время автономной работы - падать, а зарядки оставились такими же: все это в итоге привело к тому, что часто приходилось проводить часы рядом с розеткой, только чтобы смартфон дожил до вечера. И, разумеется, производители стали проблему решать: раз еще больше увеличить емкость аккумуляторов не получается, то нужно их быстрее заряжать - так и появились стандарты быстрой зарядки, о которых мы сегодня и поговорим.

USB Battery Charging Revision 1.2

Стандарт был принят консорциумом USB еще в 2011 году - то есть, его мог абсолютно бесплатно использовать любой производитель, оснащавший свое устройство USB-портом. При этом если стандартный USB 3.0 выдавал не более 900 мА при 5 В, то тут ток возрастает уже до 1.5 А - больше чем в полтора раза, что позволяет существенно сократить время зарядки.

На деле же особо большого распространения он не получил: зачастую такой мощный USB-порт был лишь в топовых материнских платах и ноутбуках, и помечался он обычно красным цветом или значком молнии:

Увы - производители смартфонов все также продолжали класть в комплект зарядные устройства на 1 А и 5 В, то есть зарядки с Battery Charging 1.2 приходилось покупать отдельно. Но, в любом случае, это позволяло заряжать устройства ощутимо быстрее без вреда для них.

Qualcomm Quick Charge 1.0-2.0

Пожалуй, самый известный стандарт быстрой зарядки, анонсированный Qualcomm в 2013 году. Версия 1.0 поддерживала только чипсет Snapdragon 600. Напряжение все также оставалось стандартным для USB - 5 вольт, а вот ток был поднят до 2 А - то есть, еще на треть больше, чем у BC 1.2. Особого распространения первая версия этого стандарта не получила, так что нет смысла на ней долго останавливаться.

QC 2.0 стал первым действительно популярным стандартном быстрой зарядки. Работал он с устройствами на Snapdragon 200, 208, 210, 212, 400, 410, 412, 415, 425, 610, 615, 616, 800, 801, 805, 808 и 810. Основное отличие от предыдущих стандартов - перестал расти ток, который теперь ограничен 2 А, а вот напряжение может повышаться аж до 12 В. Причина этому банальна: подавляющее большинство существующих на тот момент кабелей USB-microUSB поддерживали ток не более 2.4 А, в противном случае они могли начать перегреваться, что уже было опасно (как мы знаем, тепловые потери пропорциональны силе тока и квадрату сопротивления). Поэтому Qualcomm пошли другим путем - банально стали поднимать напряжение, и в итоге максимальная мощность теперь составляет 18 Вт (12 В и 1.67 А) против 10 Вт (5 В и 2 А) у первой версии QC.


Разумеется, для регулирования напряжения теперь использовались специальные контроллеры, которые должны были быть и в зарядке, и в самом смартфоне. «Общались» же они между собой с помощью контактов D+/D- в порте USB, и смартфон выбирал необходимое напряжение и силу тока. Если зарядное устройство не поддерживало QC (то есть не реагировало на специальное напряжение на контактах D+/D-), то зарядка шла стандартным током в 1 А при напряжении в 5 В.

Увы - с выходом QC 2.0 стали возникать первые проблемы: из-за достаточно высокой мощности в 18 Вт аккумуляторы начинали перегреваться, что негативно сказывалось на их сроке работы. Конечно, в стандарте был заложен безопасный диапазон температур, при выходе из которого быстрая зарядка отключалась, но производители зачастую закрывали на это глаза, дабы маркетологи могли радовать пользователей слоганами типа «80% за час».

Все стало еще хуже с выходом горячего Snapdragon 810: с учетом того, что при подключении к зарядке Android зачастую увеличивает фоновую активность (например, обновляются программы), что разогревает CPU, плюс еще и греется аккумулятор от быстрой зарядки - в итоге пользователи массово сталкивались с быстрой деградацией аккумуляторов и умиранием материнских плат от перегрева. Особенно часто это происходило с владельцами LG G4, Nexus 5x и Flex. Компания в ответ на жалобы порекомендовала использовать быструю зарядку только тогда, когда она нужна, а на ночь заряжать обычной медленной - очевидно, что пользователи такой ответ не оценили и подали на LG коллективный иск в суд.

Сама компания Qualcomm не называет время зарядки - она всего лишь говорит, что теперь она идет на 75% быстрее, чем с QC 1.0. Независимые же тесты показывают, что смартфон с аккумулятором на ~3000 мАч можно зарядить с помощью QC 2.0 на 50% примерно за 40 минут.

USB Power Delivery

В 2015 году стали массово появляться устройства с USB-C. Так как этот протокол может содержать в себе множество различных других, зачастую производители стали останавливаться на USB 2.0 или 3.0 - соответственно, никаких проблем с поддержкой QC 2.0 не было.

Но дальше стало интереснее - консорциум USB создает стандарт Type-C 1.2, который поддерживает ток в 3 А при напряжении 5 В: например, именно такую быструю зарядку имели смартфоны Lumia 950 и 950XL. Казалось бы - все здорово, никаких проблем с QC быть не должно: ан нет, такие кабели внутри имеют специальную управляющую микросхему, которая может работать только при 5 В, а QC 2.0, как мы помним, может поднимать напряжение аж до 12 В. И так как в стандарте QC нет никакой проверки на наличии такой микросхемы в кабеле, все это может печально кончиться и для кабеля, и для смартфона.

Разумеется, Google не могла остаться в стороне, и официально порекомендовала отказаться производителям смартфонов использовать USB-C вместе с QC 2.0. Однако, что было ожидаемо, многие производители (например, OnePlus) заверили пользователей, что с их кабелями проблем не будет, ну а если у вас сгорел смартфон от использования стороннего кабеля - это, как говорится, уже ваши проблемы.

Дальше - еще «веселее»: дабы разграничить кабели, которые могут пропускать 3 А, 1.5 А и 1 А, консорциум USB решил встраивать в них резисторы на 10, 22 и 56 кОм соответственно. Но китайцы как обычно решили ставить в дешевые кабели резисторы только на 10 кОм - это привело к тому, что устройства с поддержкой USB-C 1.2 «понимает», что можно брать 3 А, и запрашивает их у зарядного устройства. Итог тут может быть абсолютно любой - в лучшем случае зарядка отдаст тот ток, который сможет (и вряд ли это будет 3 А), а худшем - просто сгорит, возможно повредив еще и подключенный смартфон.

Ближе к концу 2015 года консорциум USB выпускает спецификации стандарта Power Delivery 3.0, который в будущем, скорее всего, будут использовать все: так, он позволяет задать напряжение от 5 до 20 В и ток от 1.8 до 5 А, так что в итоге максимальная мощность может достигать целых 100 ватт - этого уже хватит для зарядки ноутбука, и многие современные решения типа Xiaomi Notebook или Apple MacBook уже его используют. При этом тип коннектора может быть любым: USB-C, microUSB, даже USB-A, а передача идти в обе стороны: то есть, можно от смартфона зарядить смартфон. При этом есть обратная совместимость с USB-C 1.2, то есть заряжать от зарядки с поддержкой PD ту же Lumia 950 можно. Все возможные комбинации зарядок доступны ниже:

Qualcomm Quick Charge 3.0-4.0

Разумеется, в компании понимали, что проблемы с перегревом нужно решать, и в 2016 году, с выходом Snapdragon 820/821, была представлена технология QC 3.0. Qualcomm перестала гнаться за мощностью - она все также осталась в пределах 18 Вт, зато теперь была гибкая настройка напряжения: если в версии 2.0 были жестко заданы 5, 9 или 12 В, то тут можно было изменять напряжение с шагом в 0.2 В в диапазоне 3.6-20 В. К тому же сами производители смартфонов теперь могли ограничить максимальное напряжение, например, на уровне 12 В. Плюсуя сюда то, что новые Snapdragon (поддерживаются 821, 820, 620, 618, 617 и 430) были все же холоднее провального 810-ого, в итоге можно считать, что проблема с перегревом была решена.

Увы - другая проблема, с USB-C, все еще осталась, так что использовать сторонние кабели для быстрой зарядки через этот порт все еще было рискованно. Что касается скорости зарядки, то компания обещает, что большая часть смартфонов с QC 3.0 зарядится до 70% за полчаса:

Стандарт QC 4.0 был представлен в конце 2016 года и решал множество проблем: во-первых, теперь его можно было использовать с любыми USB-C кабелями - разумеется, от них будет зависеть скорость зарядки, но все еще в любом случае она будет идти быстрее, чем со стандартными 1 А и 5 В. Вторая его особенность - полная совместимость с Power Delivery, так что сначала зарядка опрашивает подключенное устройство, поддерживает ли оно PD, и если нет - переключается на режим QC.

Спецификации стандарта QC 4.0 те же, что и у 3.0 - до 18 Вт при токе до 2 А и напряжении до 12 В, и до 27 Вт через стандарт PD. Поддерживаемые чипсеты - Snapdragon 630, 636, 835. По словам Qualcomm, новая технология позволит всего за 5 минут подзарядить устройство с аккумулятором емкостью 2750 мАч для 5 часов использования, а за 15 минут зарядить батарею с нуля на 50 %.

Технология QC 4+, представленная в 2017 году, сильно от 4.0 не отличается: так, технология Dual Charge позволяет разделить ток на два потока, что снижает температуру на 3 градуса и увеличивает скорость зарядки на 15%. Поддерживаемые чипсеты - Snapdragon 660, 670, 710, и 845.

Общая таблица всех версий QC выглядит так:

Обратная совместимость

Все версии QC, начиная с 2.0, являются обратно совместимыми: так, если телефон имеет более новую версию QC, чем зарядка, то будет использоваться протокол, который поддерживает зарядка, но с энергоэффективностью версии, которая используется в телефоне. Если же подключить смартфон с более старой версией QC к зарядке с более новой, то эффект будет полностью аналогичен использованию зарядки с той же версией QC, что и поддерживает устройство.

Совместимость Power Delivery с Quick Charge 2.0 и 3.0

Как я писал выше, официально ее нет, но на практике возможны различные варианты: так, есть смартфоны, типа того же Nexus 5x или 6p, которые поддерживают и PD, и QC - они в обоих случаях будут заряжаться быстро. Второй вариант - зарядное устройство и гаджет «не поймут» друг друга, и будет идти стандартная медленная зарядка с 1 А и 5 В, или же зарядка вовсе идти не будет. Но может быть и самый худший вариант: на устройство без поддержки PD подастся 3 А и 5 В (стандарт USB-C 1.2) из-за «неправильного» кабеля с резистором на 10 кОм, и тут уже ситуация будет непредсказуемой: стандарт QC с такими токами не работает, то есть смартфон может банально сгореть, а может просто откажется заряжаться. Поэтому если ваше устройство поддерживает QC 2.0 или 3.0 - очень тщательно выбирайте и кабель, и зарядное устройство.

В заключительной части статьи мы поговорим про быстрые зарядки от других производителей типа Apple, Huawei, Mediatek и прочих.