Зарядка для аккумулятора с функцией quick charge. Что такое быстрая зарядка (Quick Charge) в телефонах

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.

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.

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.

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.

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.

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 .

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.

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.