Быстрая зарядка quick charge 2.0 как работает. Турбо-зарядка для смартфонов: как работает технология Quick Charge
Быстрая зарядка (Quick Charge) - это технология увеличения стандартных для спецификации USB напряжения и силы тока на выходе блока питания для ускорения зарядки аккумулятора телефона или планшета. Режимы быстрой зарядки варьируются в зависимости от технологии. Поддержка быстрой зарядки реализована в смартфонах и планшетах Samsung Galaxy, ASUS ZenFone, Google NEXUS и определенном количестве других устройств.Как известно, стандартный USB 2.0 порт поддерживает питание устройств мощностью до 2.5 Вт (5 В и 0.5 А). В свою очередь, USB 3.0 порт может обеспечить питанием устройства мощностью 4.5 Вт (5 В и 0.9 А). В своё время компания Apple задала тренд на зарядку от более мощных блоков питания - первому поколению iPad требовалось , то есть 5 В и 2 А. При подключении к обычному USB порту компьютера iPad даже не показывал, что зарядка началась. Зарядка, разумеется, шла, но настолько медленно, что зарядить планшет было невозможно даже за целый день.
Сегодня, большинство смартфонов способны заряжаться от 5-ваттных зарядных устройств с выходом USB, а планшеты - использовать до 2.1 А от 5 вольтового зарядного устройства. Сколько Ампер взять из USB-порта зарядного устройства - решает контроллер аккумулятора смартфона или планшета, поэтому вполне безопасно подключать смартфон к зарядному устройству 5 В / 2 А - контроллер использует столько тока, сколько нужно для зарядки.
Итак, чтобы быстро заряжать современные гаджеты, вроде смартфона или планшета, известные производители мобильных платформ разработали специальные технологии.
Qualcomm представили уже четвертую версию технологии Quick Charge 4
, а MediaTek, в свою очередь, представили две спецификации Pump Express и Pump Express Plus
.
Смысл этих технологий - максимально быстро, эффективно и безопасно зарядить аккумулятор смартфона или планшета. Для поддержки каждой технологии, мобильное устройство, в том числе, контроллер аккумулятора, должны быть совместимы с ней. Разумеется, требуется сертифицированное зарядное устройство, которое сможет "говорить на одном языке" с контроллером аккумулятора смартфона или планшета.
В каждой из этих технологий применяются одни и те же приёмы - либо повышение тока, либо повышение напряжения, либо и то, и другое. Первопроходцем в быстрой зарядке стал Qualcomm - в феврале 2013 года была представлена технология Quick Charge 1.0 . Устройства с поддержкой данной технологии способны заряжаться под напряжением 5 Вольт и использовать 2 Ампера. Как вы понимаете, планшеты с поддержкой Quick Charge стали заряжаться также быстро, как iPad, а смартфоны - почти в два раза быстрее остальных.
Следующее поколение Quick Charge 2.0 позволило использовать для зарядки повышенное напряжение вплоть до 12 Вольт. Точнее, для QC 2.0 можно выбрать из трёх фиксированных напряжений: 5 В, 9 В и 12 В (опционально, доступны и 20 В зарядные устройства). При этом, максимальная мощность блока питания может достигать 18 Вт.
Quick Charge 3.0
появилось в устройствах на базе процессоров Qualcomm Snapdragon 820, 620, 618, 617, 430 и более новых. Отличается повышенной эффективностью и интеллектуальностью. Совместимое зарядное устройство способно динамично менять напряжение от 3.2 В до 20 В с шагом 200 милливольт. Также динамично меняется и сила тока. Причем, изменения конфигурации электропитания продолжаются в процессе зарядки - сила тока снижается по мере зарядки аккумулятора, чтобы сэкономить его ресурс. В частности из-за этого последние 20-30% зарядки происходят заметно медленнее. Мощность блоков питания Quick Charge 3.0 осталась на прежнем уровне - 18 Вт максимум, однако заряжает гаджеты немного быстрее, за счет лучшей оптимизации процесса.
Как видите, плюсы технологии очевидны - по заявлению производителя, за 30 минут можно зарядить смартфон больше, чем на половину. Более точные цифры звучат так: аккумулятор ёмкостью 3300 мАч зарядился до 60% за 30 минут. Впечатляющий результат, не так ли? Кроме того, производитель утверждает, что Quick Charge 3.0 работает вдвое быстрее первого поколения Quick Charge, что в общем, логично. Отметим также, что все три поколения технологии обратно совместимы, то есть блок питания любого поколения сможет быстро заряжать устройство любого поколения. Разумеется, блок питания первого поколения не сможет заряжать также быстро, как блок питания с поддержкой QC 3.0.
С анонсом процессора Qualcomm Snapdragon 835 появилась информация и о Quick Charge 4.0
. На 20% быстрее и на 30% эффективнее. Способна дать 5 часов работы за 5 минут зарядки.
Отметим, что технология, реализованная в зарядных устройствах совершенно не требовательна к типу кабеля - можно использовать обычные кабели USB Type micro B, USB Type C или кабели с проприетарным коннектором производителя гаджета. Также следует учесть, что быстрая зарядка является быстрой только до, примерно, 80% заряда. А до 100% аккумулятор будет дозаряжаться долго, во избежание повреждения батареи.
Что касается технологий быстрой зарядки MediaTek Pump Express и Pump Express Plus - известно о ней немного. Точнее, смартфонов и планшетов, а также самих зарядных устройств с поддержкой данной технологии очень немного. Суть же от этого не меняется. Pump Express позволяет заряжать устройства с использованием напряжения 3.6 - 5 Вольт и с током зарядки не более 2 Ампер. То есть, эта технология призвана соперничать с Quick Charge 1.0. В свою очередь, Pump Express Plus, позволяет использовать различные напряжения 5 - 7 Вольт, 9 Вольт и 12 Вольт, а сила тока на выходе может достигать 3 Ампера. Правда, про 5 Вольт и 3 Ампера у MediaTek ничего не сказано. Зато есть упоминание про 9 В и 1.67 А (15 Вт), а также самый мощный блок питания 12 В и 2 А (24 Вт).
* - Список носит ознакомительный характер. Точного списка совместимых устройств нет, подробности могут появиться .
Есть и другие технологии быстрой зарядки по USB, например, . Технология позволяет заряжать устройства под напряжением 9 Вольт с током 2 Ампера. 18-ти ваттный зарядник, в частности, входит в комплект поставки некоторых смартфонов ASUS ZenFone 2.
В Samsung, аналогичную технологию для ТОПовых смартфонов Galaxy Note 4, Galaxy Note Edge, Galaxy S6, Galaxy S7, Galaxy S6 active, Galaxy S6 edge, Galaxy S7 edge, Galaxy S6 edge+ и Galaxy Note 5 назвали и выпустили специальное зарядное устройство. Оно может выдавать напряжение 5 или 9 Вольт и ток 2 или 1.67 Ампера, соответственно.
В целом, учитывая, что "нормальным" напряжением для USB устройств является 5 Вольт, выглядит вполне логично, когда некоторые смартфоны с поддержкой технологии быстрой зарядки по USB комплектуют зарядными устройствами с характеристиками 5 Вольт и 3 Ампера. Например, такие зарядные устройства можно найти в комплекте с и от LG.
Зная о наличии огромного количества и , некоторые из которых способны выдавать до 2.4 Ампер на порт USB, трудно убедить себя в необходимости приобретать дорогостоящие сертифицированные зарядные устройства. Ведь, очевидно, что смартфоны и планшеты, поддерживающие технологии быстрой зарядки, самостоятельно заберут из порта USB весь необходимый и доступный зарядный ток, соответственно, могут зарядится быстрее, чем от штатного ЗУ с более скромными характеристиками. Вывод, конечно, теоретический, поэтому не претендует на звание абсолютной истины.
Добавим, что спецификация нового коннектора и кабеля предполагает возможность использовать максимальную силу тока в 5 Ампер на коннектор и 3 Ампера на стандартный кабель. В теории, при 20 Вольтах можно достичь показателя в 100 Вт - избыточно для подавляющего большинства смартфонов и планшетов. На практике, мы будем наблюдать реализацию всевозможных функций быстрой зарядки (в том числе, описанных выше) с помощью стандартного кабеля USB Type C, а также расширение ассортимента USB-зарядок с повышенной силой тока на выходе.
Быстрая зарядка стала неотъемлемой частью современного смартфона. Это очень удобно, я уже не могу представить, как можно комфортно использовать мобильное устройство без этой фичи. Технологии быстрой зарядки аккумуляторов Qualcomm Quick Charge появилась совсем не давно — в 2013 году. Индустрия быстро подхватила направление, которое в свое очередь стало развиваться семимильными шагами. Наша сегодняшняя статья о том, как работает быстрая зарядка смартфонов.
Qualcomm Quick Charge
В будущем мы точно будем пользоваться смартфонами, которые обзаведутся следующими особенностями:
- время работы аккумулятора возрастет в разы;
- увеличится его емкость;
- зарядка аккумулятора будет длиться около пяти минут.
И это будущее совсем рядом, благодаря разработкам компании Qualcomm. Последняя характеристика из списка уже присутствует в современном мобильном устройстве. Новому флагману Galaxy S8 необходимо именно эти пять минут, чтобы получить заряд для целых пяти часов работы. Если же смартфон будет заряжаться в три раза дольше, то его аккумулятор зарядиться наполовину. По новейшей системе Quick Charge 4 сократиться период полного наполнения энергией. Для этого нужно иметь особый блок питания, специальный кабель для зарядки, микросхемы, изменяющие напряжение, и панель микросхем в самом смартфоне, которая будет регулировать этот процесс.
Как работает Quick Charge
Технология QC предусматривает «диалог» между зарядным устройством и телефоном, в котором один ставит условия, а второй определяет, насколько он сможет их выполнить. Стандартная зарядка подразумевает увеличение мощности аккумулятора (предел — 20 Вт). При необходимости другого показателя, который выходит за возможности устройства, будет увеличено напряжение блока питания. Такой диалог может стать реальностью, ведь конструкторы пересмотрели сам процесс, а линии USB испытывают изменения. До этого момента использование Quick Charge не давало возможности одновременной зарядки и передачи данных. Первый вариант QC, возникший в 2013 году, увеличивал силу тока (допустимый — 2А), это означало использование мощности в пределах 10 Вт. Известно, что современные зарядные устройства могут выдавать не более 4,5 Вт. Были применены и две технологии:
- первая проверяет совместимость аккумулятора и смартфона;
- вторая ставит ограничение для входящего тока, чтобы не произошло увеличение мощности аккумулятора, и не была превышена допустимая норма.
Выходит, что данный блок питания можно использовать и на устройствах, не поддерживающих функцию быстрой зарядки. Видоизмененный вариант , появившийся два года назад, позволяет применять источники питания разной мощности. Это стало возможным благодаря тому, что была встроена вторая панель регулировки напряжения, а также порт для подключения устройства высокой мощности.
Оптимизация процесса зарядки
С введением год назад отпала необходимость постоянного режима зарядки. Теперь можно настроить необходимое напряжение в диапазоне от 3,6 до 20 Вт, максимальная мощность может достигать 60 Вт.
Еще один момент: Qualcomm определяет необходимое напряжение составленным алгоритмом. Заряжаясь, аккумулятор уменьшает необходимую силу тока. INOV (Intelligent Negotiation for Optimum Voltage) оптимизирует данный процесс, и перенапряжение аккумулятора не происходит. В последнем варианте QC схема INOV усовершенствована: можно настраивать чрезмерно высокое напряжение.
Развитие технологии быстрой зарядки
В 2016 году была анонсирована новая версия быстрой зарядки — . Данная версия способна на 20% быстрее заряжать аккумулятор устройства, по сравнению с QC 3. Наполовину батарея заряжается за 15 минут. Заявлена поддержка USB Power Deliver.
Летом 2017 года компания представила доработанную версию . Время заряда уменьшено еще на 15%. Эффективность зарядки аккумуляторов выросла на 30%.Qualcomm представляет совершенно новый метод, позволяющий держать под контролем температуру зарядного устройства, корпуса смартфона и разъема. Разработанная программа осуществляет защиту в четырех уровнях. Она способна даже зафиксировать тип кабеля, посредством которого подключается аккумулятор. Это новшество было рекомендовано использовать на всех моделях Android. Компания Google уже исполняет это предписание практически.
Емкость аккумуляторов современных смартфонов постоянно растет, но и энергопотребление тоже увеличивается. Увеличение объема батареи положительно сказывается на автономности, но приводит к увеличению времени зарядки. Если аппарат вроде первого iPhone или HTC HD2 можно было зарядить от порта USB 2.0 за 2 часа, то сейчас какой-нибудь Lenovo Vibe P2 потребует на это около 10 часов. Чтобы сократить время пребывания на зарядке, производители активно внедряют поддержку функции быстрой зарядки.
Быстрая зарядка в смартфоне - это технология, которая работает по принципу увеличения силы тока, который подается на батарею от блока питания. Изначально блоки питания для зарядки мобильных устройств выдавали напряжение 5 В с силой 500-1000 мА. Но при таких параметрах теоретически за час можно восполнить на более 1000 мАч емкости аккумулятора смартфона. На практике это значение еще меньше, так как чем больше заряжена батарея - тем сильнее приходится уменьшать силу тока.
Самым первым способом ускорить процесс зарядки стало повышение силы тока. Ранние технологии позволили выдавать силу тока до 2 ампер, при напряжении 5 вольт, что давало мощность в 10 ватт. Однако дальше двигаться таким путем оказалось сложно: для больших токов требуются толстые провода, так как от этого зависит сопротивление жил. С некачественным кабелем даже 2 А получить нелегко, так как возникнут просадки.
Использовать кабель с большим сечением жил проблематично, поэтому производители решили пойти путем увеличения напряжения, при сохранении прежней силы тока. Однако литиевые аккумуляторы требуют для заряда напряжения в узком диапазоне, подать «чистые» 12 В на контакты нельзя. Чтобы решить проблему, были разработаны специальные контроллеры заряда, которые встраиваются в чипсет или на материнскую плату. Они принимают напряжение выше 5 вольт, преобразуя его в оптимальное для аккумуляторных ячеек.
Виды быстрой зарядки для смартфонов
Для того, чтобы повысить скорость зарядки, производители комплектующих для смартфонов разрабатывают новые технологии быстрой зарядки. Компания Qualcomm предлагает QuickCharge, у MediaTek имеется конкурирующая PumpExpress, а у OPPO – аналог под названием VOOC. Samsung предлагает пользователям Fast Adaptive Charging. В смартфонах Asus имеется поддержка Asus BootMaster, в Motorola – TurboPower, а в Huawei - SmartPower.
Актуальные поколения QuickCharge и PumpExpress способны использовать разные напряжения, блоки питания могут выдавать от 5 до 12 В. Зарядное устройство взаимодействует с контроллером заряда, от которого получает «подсказки», какой ток и напряжение следует выдать в данный момент. Может использоваться как ступенчатое регулирование (5, 9, 12 В и т.д.), так и плавное (от 3,2 до 20 В, с шагом 200 мВ, применяется в QuickCharge 3.0).
Так как за беспроводную зарядку отвечает чипсет, то именно от него зависит тип используемой технологии. Самостоятельными можно считать методы Qualcomm, Samsung, Mediatek, Huawei, то есть, компаний, производящих чипсеты. Особняком стоит VOOC от Oppo. Она реализована за счет использования многоячеечных аккумуляторов, способных заряжаться параллельно. За счет этого «залить» 2500 мАч можно всего за 15 минут.
Другие технологии быстрой зарядки- это, как правило, вариации на базе QuickCharge, названные другим именем. А в целом - все они используют один принцип: сначала блок питания постепенно увеличивает ток и напряжение, подбирая максимально возможные параметры, потом на максимальной мощности происходит зарядка до 50-70 % емкости, а дальше - идет плавное снижение силы тока и напряжения.
Вредна ли беспроводная зарядка в смартфонах?
Литиевые (литий-ионные и литий-полимерные) аккумуляторы смартфонов чувствительны к силе заряда. Использование некачественного ЗУ, зарядка и разрядка с чрезмерно большими токами могут сокращать их ресурс, поэтому имеют место утверждения о вредности быстрой зарядки.
На самом деле, контроллер питания - достаточно сложно устройство, которое способно подбирать оптимальный режим пополнения емкости. Пока плотность заряда в ячейке аккумулоятора невысокая - он подбирает максимально возможную мощность зарядки. С повышением плотности химические процессы в аккумуляторе ускоряются, усиливается нагрев (а вредит именно он). Контроллер фиксирует это и уменьшает мощность питания, чтобы предотвратить нагрев. Как итог, температурный режим поддерживается в норме, негативное воздействие на аккумулятор сводится к минимуму.
Может ли смартфон взорваться из-за быстрой зарядки?
В интернете часто всплывают новости о взрывах смартфонов, а страшилки про то, что это происходит из-за быстрой зарядки, очень распространены. В теории такое действительно возможно, однако часто проблема - не в технологии быстрой зарядки, а в неисправном оборудовании. Использование некачественных блоков питания и кабелей, пользование смартфонов с поврежденным аккумулятором, деформированным корпусом и т.д. - вот главные причины взрывов и возгораний.
Чтобы избежать пожара, взрыва или просто вздутия аккумулятора - достаточно соблюдать несколько простых правил. Нельзя накрывать заражающийся смартфон подушкой или другим предметом, оставлять его заряжаться на нагретом летним солнцем подоконнике или панели автомобиля. Также не рекомендуется использовать кабели и блоки питания сомнительного происхождения.
Время работы современного смартфона - камень преткновения для всех производителей. Можно бесконечно наращивать мощность чипсета, разрешение дисплея, использовать самую классную камеру, но все эти преимущества не имеют никакого значения, если аппарат будет жить от зарядки всего полдня. Очевидное решение - наращивание ёмкости и качества аккумуляторов, но первое ограничено корпусом смартфона, а второе - современными технологиями.
В итоге компании придумали третий, не менее элегантный выход из этой ситуации: если нельзя придумать смартфон, который будет работать от аккумулятора неделю, то можно заставить его заряжаться настолько быстро, чтобы время работы перестало играть решающую роль.
О технологии
Основной фактор, влияющий на скорость заряда аккумулятора, - ток, подающийся источником питания. Чем выше сила тока, тем быстрее зарядится ваш смартфон. Однако нельзя бесконечно и бездумно поднимать силу тока, так как это повлечет за собой необходимость адаптации и остальных компонентов смартфона, участвующих в зарядке. Кроме того, повышение тока будет увеличивать нагрев корпуса.
Поэтому в Qualcomm решили заряжать смартфоны не током, а более высоким напряжением. Для этого мощность повысили до 10 Вт, ток – до 2 А, а напряжение составило 5 В. Скорость зарядки при таком подходе повысилась на 40%. Во втором поколении Quick Charge научились использовать напряжение в 9 и 12 В, это позволило увеличить мощность до 36 Вт и еще немного повысить скорость зарядки.
Главное отличие Quick Charge 3.0 – в значительном снижении нагрева корпуса и зарядного устройства. Это достигается благодаря технологии Intelligent Negotiation for Optimum Voltage (INOV), она позволяет регулировать напряжение с шагом 200 мВ в диапазоне от 3.6 до 20 В.
Точечное изменение напряжения в зависимости от текущего заряда аккумулятора позволило не перегревать корпус, при этом время зарядки еще больше сократилось. Так, в Qualcomm обещают зарядить смартфон на 80% за 35 минут. И это полностью меняет привычки при использовании смартфона. Давайте поговорим об этом подробнее.
Сценарии использования
Сейчас большинство смартфонов живут один рабочий день без зарядки при среднем использовании. Как только вы переходите в более интенсивный режим (игры, например, или активный веб-серфинг в LTE), это время прекрасно сокращается до половины дня. А дальше есть три возможных варианта.
В первом случае вы включаете режим энергосбережения и стараетесь не трогать смартфон до вечера, что, согласитесь, не очень удобно.
Второй вариант - использование внешнего аккумулятора. В этом случае надо либо оставить смартфон в покое на час-другой, либо смириться с тем, что из него будет торчать длинный провод, ведущий к внешнему аккумулятору. Побочным минусом этого решения становится необходимость носить с собой такой «пауэрбанк», который еще и весит, как сам смартфон.
Быстрая зарядка выступает отличной альтернативой двум вышеперечисленным сценариям. Найти на полчаса свободную зарядку не составит никакого труда, особенно если вы сидите в каком-нибудь кафе. Подключаем смартфон, выпиваем чашку кофе и получаем почти полностью заряженный аккумулятор, а дальше используем телефон в повседневном режиме.
Покупка
Но для чего покупать такое зарядное устройство, если оно, по идее, должно идти в комплекте со смартфоном? К сожалению, даже крупные производители часто экономят на этой мелочи и кладут в коробку обычный блок питания, хотя на упаковке красуется надпись Quick Charge 3.0. Но даже если смартфон комплектуется соответствующим зарядником, тот, как правило, лежит дома, а в дорогу потребуется еще один.
И вот тут встает вопрос: какой же блок питания выбрать? С одной стороны, есть дорогие решения от крупных производителей за две тысячи и выше, а есть, наоборот, дешевые предложения от различных малоизвестных компаний. Переплачивать за бренд не хочется, но и доверить зарядку смартфона noname-компании тоже страшно.
Хорошей альтернативой обоим решениям является выбор известной китайской компании, давно работающей в России, но имеющей демократичные цены. Например, блоки питания с Quick Charge 3.0 производит компания Ainy, известная многим пользователям своими защитными стеклами на основе Asahi Glass.
Все аксессуары Ainy проходят проверку и отбраковку на складе в Шэньчжэне. Поэтому при относительно низкой цене (всего 800 рублей) их зарядные устройства обладают качеством крупных производителей.
Заключение
Если ваш смартфон поддерживает быструю зарядку Quick Charge 3.0, но в комплекте не было соответствующего блока питания, или же вы хотите иметь еще один зарядник для поездок, то имеет смысл присмотреться к зарядным устройствам от Ainy. Получить возможность за полчаса зарядить свой смартфон на 80% всего за 800 рублей - это отличное предложение.
При интенсивном использовании смартфонов, а это и интернет, и музыка и фильмы, всегда его нужно подзаряжать. Одной зарядки на один день у большинства телефонов не хватает при таком использовании. И вот здесь очень может помочь так называемая быстрая зарядка.
Быстрая зарядка смартфона увеличивает напряжение и ток, подаваемые на аккумулятор, в допустимых пределах для достижения минимального времени заряда . Пределы увеличения тока и напряжения определяются характеристиками самой аккумуляторной батареи и устройством зарядки для получения максимальной безопасности.
При увеличении диагонали и разрешения экрана, а также мощности процессоров выросла и нагрузка на батарею. Нам уже не хватает обычной зарядки на 5 вольт и 2 ампера. С такой обычной зарядкой аккумуляторная батарея заряжается не меньше двух часов. Поэтому производители взяли на вооружение технологию быстрой зарядки (fast charge).
Но появились и вопросы. Насколько вредна быстрая зарядка для аккумуляторов? Правда ли, что от этого смартфоны могут взрываться? Какая разница между Qualcomm Quick Charge и MediaTek Pump Express, и что лучше? А как вообще работает быстрая зарядка?
На сегодня существует несколько стандартов быстрой зарядки. Многие бренды на рынке смартфонов пытаются создать свой стандарт, как известные, так и неизвестные китайские компании.
Huawei имеет свой super charge с максимальной мощностью 22 Ватта, Asus Bust Master позволяет заряжать устройства под напряжением 9 вольт и током 2 ампера, Samsung разработали аналогичную технологию Adaptive Fast Charging она может выдавать 5 или 9 вольт и ток 2 или 1,67 ампера соответственно.
Как работает быстрая зарядка
Любая быстрая зарядка основана на принципе повышения мощности тока, передаваемого на аккумуляторы. Но увеличение мощности в каждой из этих технологий достигается по-разному. Это может быть повышение вольтажа вплоть до 20 вольт, а где-то повышают силу тока до 5-6 ампер, а кто-то комбинирует эти методы и повышает и вольтаж, и силу тока. Напомним, что электрическую мощность можно определить умножив значение напряжения в вольтах на ток в амперах, P=U∙I.
Все технологии быстрой зарядки включают в себя:
- умный контролер, чаще всего он встраивается в процессор
- специальное зарядное устройство, способное выдавать необходимый ток
- мощный кабель, способный передать ток повышенной мощности
Вред от Fast Charging
И все же первый вопрос – это вредна ли быстрая зарядка для аккумулятора. И тут ситуация неоднозначная. Есть ряд исследований доказывающие негативное влияние быстрой зарядки на аккумулятор, но также есть исследования, которые это полностью опровергают.
Современным литий-ионным и литий-полимерным батареям не важно, с какой силой тока и напряжением их будут заряжать. Если взять ноутбук, то у них стоят все те же литий-ионные аккумуляторы, только больше. Но если посмотреть на параметры зарядного устройства, то вы увидите силу тока в пределах 4-5 ампер и напряжение около 20 вольт, а самые злые технологии fast charge выдают по 12 вольт и 2-3 ампера и то на протяжении первых 15-20 минут, после чего они переходят на меньший ток.
Но, правда и то, что смартфоны от быстрой зарядки могут взрываться. Наиболее губительный эффект на батарею оказывает нагрев, именно он убивает аккумулятор и снижает его емкость.
Перегрев – это главная причина возгорания и взрывов . Все современные технологии fast charge снабжены огромным количеством систем защиты от перегрева, но почему в сети появляются все 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. Идеально всегда заряжайте смартфон оригинальным зарядным 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 накрытым чем-либо, в плотном чехле или в сумке.
Вторая причина поломки гаджетов – это некачественные комплектующие или брак . Если вы покупаете телефон за 50$, то не надо надеяться, что в нем стоит хороший аккумулятор. Но недочеты есть и у топовых брендов. Можно вспомнить нашумевшую историю про .
Сравнение технологий
Теперь рассмотрим 3 перспективные технологии быстрой зарядки. Это Qualcomm Quick Charge, немного меньше распространенная Pump Express от MediaTek и встречающаяся только в устройствах Oppa технология VOOC Flash Charge.
Oppa VOOC Flash Charge
Начнем с Super 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 2500 мАч за 15 минут, а за 5 минут запасы аккумулятора можно пополнить на 45%, при этом смартфон заряжается вполне стандартным напряжением в 5 вольт.
Такое напряжение позволяет не нагревать батарею. Эти результаты удалось получить за счет использования специальных аккумуляторов, выдерживающих силу тока до 4,5 ампер, что почти в 2 раза больше чем в стандартной зарядке. Аккумуляторы имеют сразу восемь контактов и поделены на несколько ячеек, которые заряжаются параллельно. Говорят, что Oppo передала технологию в OnePlus, и она попыталась на основе VOOC Charge разработать свой вариант Dash Charge.
MediaTek Pump Express
Следующая быстрая зарядка Pump Express. Она не сильно зависит от специфических батарей и материалов, из которых изготовлены разъемы и кабели.
Актуальный на сегодня Pump Express 3.0 заряжает аккумуляторы с 0 до 70% всего за 20 минут. Технология использует напряжение от 3 вольт с силой тока более 5 ампер. С помощью Pump Express можно заряжать аккумулятор напрямую, минуя промежуточные цепи, 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 Pump Express 3.0 это Helio Р20, заявлено, что и последующие чипсеты получат поддержку этого стандарта.
MediaTek продает свои процессоры массово любым производителям смартфонов, поэтому Pump Express должен встречаться во многих смартфонах на MediaTek, но на практике это не так. Почему?
Да потому что процессор поддерживает быструю зарядку, но производители эту возможность не реализуют, из-за того, что не хочется разрабатывать усложненные цепи питания для нужд Pump Express и тем самым увеличивать стоимость устройства. Возможно, производители опасаются за сохранность аккумуляторов, которые сделаны не всегда качественно у бюджетных телефонов. Из смартфонов, сделанных на MediaTek, только некоторые имеют технологию быстрой зарядки.
Qualcomm Quick Charge
Самых больших успехов в разработке быстрых зарядок достигла компания Qualcomm. Разработка технологии Quick Charge ведется уже на протяжении 4 поколений и доведена до идеала.
Все версии стандартна обратно совместимы, то есть можно использовать зарядное устройство версии 4 с телефоном, который поддерживает только 1 версию, в таком случае зарядка 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 представил еще в 2013 году , с тех пор реализация Quick Charge особо не изменилась. Интеграция в мобильно устройство происходит посредством отдельной микросхемы или вместе с чипом Snapdragon (центральный процессор) и специальным адаптером, который может выдавать ток повышенной мощности.
С каждой новой версией стандарта Quick Charge становится все быстрее, умнее и безопаснее. Например, первое поколение могло заряжать устройства только в 5 вольт и 2-2,5 ампера, второе поколение позволило использовать повышенное напряжение до 12 вольт, точнее контролер сам выбирал необходимое значение из трех фиксированных в 5V/9V/12V с максимальной силой тока в 3 ампера. При этом допустимая максимальная мощность блока питания может достигать 18 Ватт. Но при такой мощности остро стали проявляться проблемы с нагревом и уже в следующих версиях стандарта инженеры уделили больше внимания 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 INOV, то есть умное определение нужного напряжения. Благодаря этому новшеству идет обмен данными между зарядкой и девайсом, когда идет запрос на требуемое напряжение, которое может быть любым в диапазоне от 3,2 до 20 вольт с шагом в 0,2 вольта. Таким образом, Quick Charge 3.0 позволяет динамически настроиться на необходимое напряжение.
По мере того как батарея заряжается или нагревается, контролер постепенно снижает требуемое напряжение. В том числе и по этой причине последние 20% заряжаются дольше. В итоге зарядка происходит бережно, аккумулятор не перегревается, а его износ сведен к минимуму.
И уже в прошлом году появились устройства с поддержкой Quick Charge 4.0 , технология реализована в чипе Snapdragon 835. В новом стандарте добавлено несколько степеней защиты от перегрева, имеется встроенная система проверки качества кабеля, которое не даст устройству заряжаться от некачественного или поврежденного провода.
Но главной новинкой в Quick Charge 4.0 станет поддержка стандарта USB Power Delivery. Это технология быстрой зарядки разработанной в Google. Возможно в будущем PD станет основой для объединения различных стандартов быстрой зарядки, было бы хорошо использовать одну зарядку для любого стандарта.
Развитие мобильных источников питания
Что будет в будущем? Хочется верить, что все батареи смартфонов будут основаны на Graphene, такие аккумуляторы смогут похвастаться свойствами супер конденсаторов, а для их зарядки потребуются считанные минуты. Они гораздо круче современных литий-ионных аккумуляторов, не теряют своей емкости даже после 2000 циклов зарядки и имеют более высокую плотность хранения энергии. Возможно такие батареи появятся через 10 лет, и мы перейдем на них, прототипы уже есть.
А есть еще разработки по изготовлению микроскопических элементов питания на основе радиоактивных элементов. Их совсем не придется заряжать, просто нужно их менять каждые 2 года, но это разработки далекого будущего.