быстрая зарядка для телефона что это значит

Технологии быстрой зарядки: конец неразберихе

Пока аккумуляторы, способные обеспечить высокую ёмкость при малых размерах, находятся на стадии ранних прототипов, технологические компании нашли другой способ облегчить жизнь владельцам мощных смартфонов — быструю зарядку. Однако договориться о едином стандарте производители не смогли, и сейчас существует около десятка технологий быстрых зарядок, каждую из которых должен поддерживать не только смартфон, но и блок питания. Разобраться в таком многообразии трудно, но мы сделали это. Мы подробно расскажем о существующих стандартах, а также ответим на волнующие всех вопросы о совместимости и безопасности.

Принцип работы быстрой зарядки

Чтобы наполнить батарею быстрее, требуется зарядное устройство большей мощности. Если в обычных зарядках напряжение составляет 5 В, а сила тока — до 2-2,5 А, то в быстрых значения этих параметров могут доходить до 20 В и 5 А соответственно. Кроме того, в отличие от классических «медленных» зарядных устройств, большинство быстрых являются умными и умеют общаться со смартфоном по специальному протоколу. Наиболее яркий пример — технология Quick Charge 3.0 от Qualcomm. При использовании QC 3.0 смартфон непрерывно посылает зарядному устройству информацию о состоянии аккумулятора, на основании которой блок питания регулирует выходную мощность, изменяя напряжение и силу тока. В Qualcomm технологию умного переключения режимов назвали INOV — Intelligent Negotiation for Optimum Voltage, то есть интеллектуальное определение оптимального напряжения.

Наибольшую мощность блок питания выдаёт при зарядке почти совсем пустого аккумулятора — именно поэтому разработчики стандартов быстрой зарядки так любят оценить их эффективность по времени заряда первых 50% батареи. Например, Quick Charge 3.0 в начале зарядки использует напряжение 20 В, а затем понижает его вплоть до 3,2 В с шагом в 200 мВ.

Из вышесказанного следует, что для функции быстрой зарядки необходимо пользоваться комплектным зарядным устройством. Если его нет или блок питания вышел из строя, то можно приобрести сторонний, но обязательно сертифицированный аксессуар. Подделки быстрых зарядок пока не слишком распространены, но с этой технологией стоит быть максимально осторожным: подзарядка батареи в непредусмотренном режиме может привести к выходу гаджета из строя или даже пожару.

Стандарты

К настоящему времени своим стандартом быстрой зарядки обзавёлся практически каждый крупный производитель смартфонов и чипсетов. Мы начнём с наиболее распространённых, но постараемся упомянуть обо всех существующих, а также перспективных стандартах.

Quick Charge. Технология компании Qualcomm под названием Quick Charge стала первой среди стандартов быстрой зарядки и к сегодняшнему дню обзавелась уже третьим обновлением. Заявлена выходная мощность вплоть до 24 Вт и выше, но большинство зарядных устройств для смартфонов с поддержкой технологий QC 2.0 и QC 3.0 с INOV способны выдавать до 18 Вт, динамически регулируя напряжение в диапазоне от 3,2 до 20 В. Во всех промо-материалах указывается, что с данной технологией работают только гаджеты с процессорами Qualcomm — для версии Quick Charge 3.0 необходим Snapdragon 820, 620, 618, 617 или 430. Однако её можно найти и в смартфонах с другими SoC, например, Samsung Galaxy S7 поддерживает Quick Charge 2.0. Уже выпущено немало девайсов с поддержкой и третьей версии стандарта, включая LG G6. Представленный на MWC 2017 флагман корейского производителя оснащён аккумулятором ёмкостью 3300 мАч, полностью зарядить который получится за 96 минут.

Начиная с QC 2.0 устройства могут быть сертифицированы в соответствии с классом А или классом В. Согласно информации Qualcomm, зарядки класса А способны обеспечить мощность до 24 Вт с кабелем micro-USB и до 36 Вт с кабелем USB Type-C, а устройства класса В достигают 60 Вт и больше. Однако последних исчезающе мало (нам удалось найти автомобильную зарядку для ноутбука с поддержкой этой технологии), а сертификация по классу А, судя по всему, не определяет минимальные требования. Так или иначе, для большинства массовых гаджетов (и смартфонов, и блоков питания) с поддержкой Quick Charge максимальная мощность ограничена 18 Вт.

Осенью прошлого года Qualcomm представила четвёртую версию Quick Charge, которая сможет зарядить аккумулятор на 2750 мАч до 50% за 15 минут (на 20% быстрее по сравнению с QC 3.0). Точные характеристики будущих зарядок пока неизвестны, поэтому нам остаётся ждать смартфонов на чипсете Snapdragon 835, поддерживающем новую технологию.

TurboPower. Разработка компании Lenovo, выпущенная под брендом Motorola, основана на стандарте Quick Charge 2.0 и имеет с ним обратную совместимость. Главным отличием TurboPower стала увеличенная мощность — 25,8 Вт против типичных 18 Вт у QC 2.0. Технологию TurboPower поддерживают смартфоны Moto X Pure Edition и Droid Turbo 2, но пока непонятно, будет ли Lenovo развивать стандарт дальше и использовать его в своих аппаратах.

Pump Express. Ближайший конкурент Quick Charge — собственная технология компании MediaTek под названием Pump Express, успевшая получить уже третью версию. Особенностью Pump Express 3.0 является прямая (минуя встроенный контроллер) зарядка аккумулятора, когда слежением за температурой и режимом работы занимается блок питания. Для поддержки Pump Express 3.0 девайс обязательно должен иметь порт USB Type-C, а также один из поддерживаемых SoC (точный список компания не сообщает). Но, как и в случае с Quick Charge, информацию о совместимости с Pump Express необходимо уточнять для каждого конкретного смартфона. Например, поддержку стандарта получил Meizu Pro 6 с аккумулятором на 2560 мАч, который можно зарядить до 100% всего за час.

Adaptive Fast Charging. Из быстрых зарядок производителей смартфонов самый известный и распространённый, наверное, стандарт компании Samsung, который поддерживается всеми смартфонами S-серии начиная с Galaxy S6 и гаджетами линейки Note начиная с Galaxy Note 4. Максимальная мощность Adaptive Fast Charge составляет 15 Вт при напряжении 9 В — этого хватает, чтобы за полчаса наполовину зарядить аккумулятор Galaxy Note 5 на 3000 мАч.

VOOC Flash Charging/Dash Charge. В стороне от гонки быстрых зарядок не осталась и компания BBK, реализовавшая сразу два разных стандарта. Под брендом Oppo была представлена технология VOOC Flash Charging, которая способна обеспечить мощность 25 Вт при обычном напряжении в 5 В. На данный момент VOOC поддерживают семь различных смартфонов Oppo. Например, Oppo Find 7 с батареей на 3000 мАч за полчаса может зарядиться на 75%.

Что касается Dash Charge, то стандарт впервые появился вместе со смартфоном OnePlus 3. Отличие от VOOC, Dash Charge стал чуть менее мощным: при напряжении в 5 В он даёт лишь 20 Вт для зарядки аппарата. Другое заметное различие — поддержка зарядки только комплектным кабелем. OnePlus 3 благодаря Dash Charge может зарядиться до 63% за 30 минут, а полная зарядка занимает 75 минут.

Super Charge. Быстрая зарядка Huawei способна похвастаться не только незамысловатым названием, но и неплохими характеристиками: максимальная мощность до 22,5 Вт при напряжении 5 В. Работают с этой технологией пока только Huawei Mate 9 и Huawei P10/P10 Plus. Флагман оснащён батареей ёмкостью 4000 мАч, которую за полчаса получится зарядить до 57%.

Super mCharge. Наиболее многообещающей технологией на данный момент является разработка компании Meizu, показанная на MWC 2017. Блоки питания Super mCharge при напряжении 11 В смогут выдавать совсем уж невероятную мощность в 55 Вт — значение, которое ожидаешь от зарядного устройства ультрабука, но никак не смартфона. Это позволяет зарядить батарею на 3000 мАч всего за 20 минут. Помимо поддержки со стороны смартфона и зарядного устройства для Super mCharge требуется специальный кабель, способный работать на такой большой мощности. Однако пока непонятно, как именно блок питания будет определять тип кабеля (и будет ли вообще), ведь вставленный в зарядное устройство Super mCharge кабель с AliExpress легко может стать причиной пожара. Рабочие прототипы блока питания и смартфона со специальной батареей, как мы уже упоминали выше, были показаны в Барселоне, а выпустить первое массовое устройство с поддержкой данной технологии Meizu обещает в конце этого или начале следующего года.

USB Power Delivery — будущий отраслевой стандарт?

Ситуация с огромным количеством конкурирующих технологий на рынке не нравится Google. Владелец экосистемы хочет внедрить для всех Android-устройств единый стандарт быстрой зарядки через порт USB Type-C. Несмотря на то что стандарт под названием USB Power Delivery появился ещё три года назад, он до сих пор не получил широкого распространения. Но в скором времени всё может измениться: шаг навстречу Google уже сделала компания Qualcomm, которая сообщила о совместимости Quick Charge 4 с USB PD. За ней наверняка последуют и другие производители.

Особенностью USB Power Delivery является поддержка большого количества профилей, подходящих для зарядки любых устройств, от смартфонов до мощных ноутбуков. Пока работа USB PD предусмотрена в следующих режимах: 5 В/2 А (10 Вт), 12 В/1,5 А (18 Вт), 12 В/3 А (36 Вт), 12-20 В/3А (до 60 Вт) и 12-20 В/4,75-5 А (до 100 Вт). Несмотря на такие возможности и поддержку Google, широкого распространения USB Power Delivery среди Android-смартфонов можно ожидать не раньше чем через пару лет.

Для удобства мы занесли характеристики перечисленных выше типов быстрых зарядок в одну таблицу:

Источник

Типы быстрых зарядок и нюансы используемых кабелей

Содержание

Содержание

Современные смартфоны потребляют намного больше энергии, чем их предшественники: больше быстродействие, больше экран, больше памяти, GPS, Bluetooth, Wi-Fi. Все это прекрасно, однако емкости аккумуляторов за прогрессом не поспевают. В результате многие современные смартфоны держат заряд не более суток. Рано или поздно вы забываете поставить вечером гаджет на зарядку, а утром понимаете, что через 15 минут выходить из дома, а заряда — «на донышке». Что делать? Бежать покупать портативный аккумулятор или можно что-то сделать за эти 15 минут?

Как долго должен заряжаться аккумулятор?

Так получилось, что USB стал стандартом для зарядных устройств всех гаджетов. Но разрабатывался этот стандарт, во-первых, давно, во-вторых, совсем не для этого.

Стандарт USB был разработан еще в 1996 году. Устройства тех лет, питающиеся от разъема USB, зачастую не имели контроллеров питания и могли просто сгореть, получив большой ток. Поэтому в стандарте вплоть до версии 2.0 максимальный ток составлял 500 мА, поэтому заряда смартфона с батарейкой емкостью в 3000 мАч требовалось 7-8 часов, хотя сам аккумулятор вполне мог бы потреблять 1,5 А и зарядиться за 2-3 часа.

Именно поэтому зарядка, идущая в комплекте с гаджетом, зачастую заряжает его намного быстрее — она просто выдает повышенный ток, рассчитанный на конкретный аккумулятор.

Сам стандарт разрабатывался для передачи данных, а не для питания. Разъемы и кабели USB не предназначены для больших токов, так что производители гаджетов столкнулись с неприятностями, начав выпускать такие зарядки с токами до 5А и более. Провода кабеля USB довольно тонкие, сопротивление их высоко. Но с увеличением тока падение напряжения на кабеле и его нагрев стали довольно существенными. Кроме того, появились случаи перегрева тонких контактов разъема. Поэтому большинство обычных зарядный устройств дают на выходе до 2А, а зарядка по-прежнему длится часами.

Что такое быстрая зарядка?

Это зарядка токами 1С и выше, то есть токами, кратными емкости аккумулятора. Например, 1А для емкости 1000 м·Ач и так далее. Поначалу такой режим считался крайне неблагоприятным для литий-ионных батарей. Но со временем ситуация изменилась — зарядка током 1С уже не вызывает заметного снижения ресурса у современных аккумуляторов, а зарядка током в 2С приводит к потере примерно 20 % емкости через 500–800 циклов заряда-разряда. Да, если пользоваться быстрой зарядкой ежедневно, через пару лет вы заметите падение емкости. Но вряд ли из-за этого стоит отказываться от возможности зарядить телефон за полчаса.

Чтобы не было потерь на тонких проводах, режимы быстрой зарядки используют повышенное напряжение в кабеле. ЗУ может выдавать напряжение до 20В, а в гаджете оно понизится до требуемых 5В с соответствующим увеличением тока. Например, если ЗУ обеспечивает напряжение 20В и ток 2А, то на аккумуляторе будут 5В и 8А.

Для сохранения совместимости со старыми ЗУ и компьютерными USB, новым зарядным устройствам пришлось «поумнеть» — теперь они не сразу выдают максимальные ток и напряжение, а только после получения запроса от гаджета. К сожалению, способы «общения» ЗУ и гаджета у каждого производителя свои.

Типы быстрой зарядки

Quick Charge — стандарт компании Qualcomm, поддерживается устройствами, собранными на базе чипсетов Snapdragon, начиная с 2013 г. Максимальный поддерживаемый ток — 3А и 5A в версии 4, напряжение может меняться от 3,6 до 20 В, а также до 22 в версии 3 и до 21 в 4+. Стандарт теоретически обеспечивает до 100 Вт мощности, но практически такая мощность устройствами не поддерживается, а штатные ЗУ выдают всего 18 Вт. Контроль температуры в стандарт не вписан, так что нередки случаи перегрева при быстрой зарядке. Сейчас большинство производителей смартфонов обеспечивают контроль температуры при использовании QC. А стандарт QC 4 имеет полную поддержку протокола Power Delivery.

Adaptive Fast Charging компании Samsung основан на Quick Charge 2 и частично с ним совместим, поэтому заряжать его от ЗУ с поддержкой QC 2 можно, но зарядка идет медленнее, чем от штатного. Контроль температуры есть, так что зарядка безопасна.

Motorola Turbopower компанией Lenovo так же разработан на основе стандарта Quick Charge 2, с которым полностью совместим. Отличия незначительны, основное заключается не в самом стандарте, а в наличии штатного ЗУ Motorola на 25 Вт против 18 Вт у поддерживающих QC 2. По скорости зарядки уступает QC и PD последних версий.

Huawei Super Charge применяется на устройствах Huawei и тоже основан на Quick Charge 2. Напряжение может достигать 5В, ток — 5А, давая в итоге максимальную мощность 25 Вт. По скорости зарядки уступает QC и PD последних версий.

Pump Express разработан компанией MediaTek и поддерживается гаджетами, собранными на базе SoC этого производителя. Он также основан на Quick Charge 2, и полностью с ним совместим. Его мощность ограничена 15 Вт, поэтому на емких аккумуляторах он покажет меньшую скорость зарядки по сравнению с другими стандартами. Зато в Pump Express есть контроль температуры аккумулятора, что значительно повышает безопасность зарядки.

Быстрая зарядка Apple совместима с Power Delivery. ЗУ Apple может выдавать до 87 Вт, что позволяет быстро зарядить не только все модели iPhone, начиная с 8, но и емкие аккумуляторы iPad Pro и MacBook 12.

Oppo Vooc (и основанный на ней Dash Charge) выбиваются из остального ряда — это оригинальные, ни с чем не совместимые стандарты. Используются на устройствах OnePlus и Oppo. Зарядное устройство выдает до 25 Вт мощности. Из-за несовместимости стандартов быстрая зарядка осуществима только с помощью оригинальных зарядного устройства и кабеля.

Power Delivery — наиболее перспективный стандарт быстрой зарядки, разработанный консорциумом USB в 2015 году. Стандарт поддерживает напряжения питания до 20 В и ток до 3А, что в итоге дает до 60 Вт мощности. А наиболее перспективным он считается из-за того, что «встроен» в новый стандарт USB 3.1 и теперь любые устройства, использующие разъем Type-C, должны либо поддерживать Power Delivery, либо смириться с недовольством пользователей, пытающихся заряжать гаджеты от ЗУ с поддержкой PD. Apple и Qualcomm уже выбрали первый вариант.

USB 3.1 + Power Delivery = некоторые проблемы

Теперь «умным и быстрым» ЗУ может быть любое устройство, поддерживающее USB 3.1. Заряжаемое устройство определит возможности заряжающего порта, измерив сопротивление между парой контактов разъема — CC и Vbus. Если порт может выдать максимум 0,9 А, как обычный порт USB 3.0, сопротивление будет равно 56 кОм, 22 кОм «скажут» гаджету, что ЗУ может выдать до 1,5 А, а 10 кОм — 3А.

Но как быть с кабелями-переходниками с Type-C на USB 2.0? У первого — 24 контакта, у второго — всего 4, а тех, между которыми ЗУ должно выставлять сигнальное сопротивление, просто нет. Консорциум USB решил встраивать резисторы прямо внутрь кабеля: 10 кОм в кабеля для мощных ЗУ, 22 кОм — для ЗУ с выходным током 1,5 А, ну и для 0,9 А — 56 кОм.

А если перепутать? Чаще всего — ЗУ не даст максимального тока и зарядка будет идти в разы дольше. Если же ЗУ попытается дать гаджету ток больше, чем оно способно, то может выйти из строя, а в худшем случае — испортить и гаджет.

Масла в огонь подлили китайцы, начав засовывать резисторы 10 кОм во все кабели-переходники с Type-C на USB 2.0. В том числе и в дешевые тонкожильные, неспособные выдержать те 3А, которые он якобы должен пропускать.

Чтобы всем стало совсем «весело», консорциум USB регламентировал установку в кабели Type-C маркирующей микросхемы eMarker, информирующей оба подключенных к нему устройства о возможностях кабеля. Проблема в том, что дорогостоящий кабель с микросхемой eMarker может быстро сгореть на паре ЗУ–гаджет, поддерживающей какой-нибудь стандарт быстрой зарядки, отличной от Power Delivery. eMarker питается от 5В, а тот же QickCharge 2 и все основанные на нем протоколы запросто могут поднять напряжение питающей линии до 18 В.

Вывод один — не используйте для быстрой зарядки «случайные» кабели. Это особенно важно для кабелей с разъемами Type-C, но актуально и для старых разъемов: невооруженным глазом не заметить, что у кабеля сечение жил меньше и разъем контактирует неплотно. В результате зарядка будет идти намного дольше, и это еще не самое худшее: возникающий из-за искрения контактов нагрев может привести к повреждению разъема или вообще к воспламенению прилегающего пластика. Настоятельно рекомендуется не пользоваться для зарядки «чужими» проводами, пусть они и выглядят подходящими.

Источник

Технология быстрой зарядки: что это и как работают разные стандарты?

Пока производители смартфонов воюют за место под солнцем, пользователи вынуждены скрупулезно изучать каждую деталь в характеристиках. Надо же как-то понять, чем один смартфон отличается от другого и насколько существенны эти различия. С размерами экрана и памятью все уже более-менее понятно, но остаются другие параметры, например, быстрая зарядка.

Функция быстрой зарядки появилась относительно недавно. Современные мобильные достижения позволяют заряжать батарею в разы быстрее, чем раньше. Так наука откликнулась на изменения в обществе: мы все время в движении, не готовы тратить ни единой минуты на ожидание и требуем от гаджетов, чтобы они полностью соответствовали нашему образу жизни.

Зарядных технологий много. Каждая из них – это сложная последовательность химических и физических процессов, причем каждому стандарту характерны особые свойства, и эффективность быстрой зарядки отличается от бренда к бренду. Часто производители описывают свои разработки сложными терминами. Поэтому суть быстрой зарядки хорошо понимают только те пользователи, которые знакомы с электрикой или помнят школьный курс физики.

Так как же работает быстрая зарядка? Можно ли описать ее доступным языком? Конечно, можно. Именно это мы сейчас и сделаем, а потом подробно разберем популярные стандарты быстрой проводной зарядки – Samsung Adaptive Fast Charging, USB Power Delivery, Qualcomm Quick Charge, OnePlus Warp Charge и многие другие.

Как работает батарея смартфона?

Прежде чем детально углубляться в каждый зарядный стандарт, начнем с основ.

У любого смартфона есть элемент питания. Это несъемная (чаще всего) или съемная (редко) батарея. Она имеет свойства накапливать и отдавать электрическую энергию и таким образом обеспечивает автономность устройства, то есть избавляет от необходимости «привязывать» телефон к розетке. При отдаче заряд направляется к процессору, дисплею и другим компонентам, чтобы они могли выполнять свои функции.

Заглянем внутрь батареи. Там мы увидим ячейки, в каждой из них по два электрода (положительно заряженный анод и отрицательно заряженный катод) и вещество под названием электролит. Когда батарея задействована, в ее ячейках происходят химические реакции, на электродах образуются ионы – атомы с очень малым или очень большим количеством электронов. При отдаче заряда поток ионов направляется от положительного к отрицательному полюсу батареи, а смартфон снабжается электрической энергией.

В неперезаряжаемых элементах питания все реакции происходят один раз. После этого батарейку остается только выкинуть, ведь больше она ни на что не годится. Но в мобильных устройствах стоят перезаряжаемые аккумуляторы на основе ионов лития, поэтому все эти реакции обратимы: смартфон разряжается, потом заряжается, и этот цикл повторяется много раз.

Как работает быстрая зарядка?

При ускоренной зарядке смартфон получает больше энергии за отведенный промежуток времени. Иными словами, на его аккумулятор подается более мощный поток электричества. А чтобы понять, насколько он мощный, нужно знать, какими величинами физика описывает характеристики тока. Вот самые основные:

Тем, кто напрочь забыл школьный курс физики, характеристики тока поможет понять простейшая аналогия. Представьте садовый шланг. Вольт – это давление воды в шланге, Ампер – скорость движения воды, Ватт – объем распыляемой струи. Чтобы получить значение мощности в Ваттах, нужно Вольты умножить на Амперы.

Батарея накапливает энергию, когда ток поступает в нее из источника питания. Чем ток выше по силе и напряжению, тем быстрее растет процент заряда. Однако у каждой батареи есть свой предел.

Контроллер заряда IC – это микросхема, которая измеряет и регулирует общий поток электричества, направленный в батарею и из нее. Некоторые контроллеры для изменения входного напряжения используют преобразователь постоянного тока DC/DC. Более сложные схемы регулируют уровень сопротивления между входом зарядного устройства и клеммой аккумулятора. Результат одинаковый: контроллер защищает смартфон от неприятностей вроде перезаряда, перегрева и последующего воспламенения.

Показатели тока, которые контроллер может пропустить, обычно прописаны в программном обеспечении смартфона.

Стандарты проводной зарядки USB

На сегодняшний день простейший способ подзарядить смартфон – это взять USB-кабель и подключить его к источнику питания. USB-кабели можно купить, где угодно, они имеют надежный, четко регламентированный стандарт питания USB Power Delivery (USB-PD).

USB Implementers Forum выделяет в общей сложности четыре спецификации USB-зарядки.

USB 1.0

USB 2.0

USB 3.0

USB 1.0 и 2.0 имеют одинаковые показатели силы тока и напряжения, и оба обладают выходной мощностью 2,5 Вт. Это штатные параметры зарядки с минимально возможным потреблением энергии. Но при таком раскладе зарядка смартфона будет идти полдня, поэтому наши телефоны рассчитаны на увеличенный ток. Например, iPhone в стандартном режиме заряжается при 5 В / 2 А, то есть при мощности 10 Вт. Это не очень высокий показатель, он в 4 раза меньше, чем количество энергии, которое потребляет обычная лампа накаливания в 40 Вт.

USB 3.0 по умолчанию обеспечивает 5 В / 0,9 А и максимальную выходную мощность 4,5 Вт.

USB-C, симметричный штекер овальной формы на смартфонах флагманского и среднего класса, имеет совершенно другие характеристики. Технически он поддерживает спецификации USB 2.0, но большинство производителей ориентируются на расширенные возможности USB 3.1, который обеспечивает гораздо более высокие вольтаж и ампераж.

Многие устройства с USB 3.1 используют зарядный стандарт USB Power Delivery (USB-PD) с максимальной выходной мощностью 100 Вт (20 В / 5 А).

Смартфонам обычно столько энергии не требуется, поэтому для них производители придерживаются силы тока в 3 А, однако ноутбукам с USB-C, например, MacBook Pro и Google Chromebook Pixel высокие показатели тока – залог быстрого восполнения заряда при емком аккумуляторе.

Отдельный параметр – спецификация зарядки аккумулятора (или Battery Charging Specification). Она обозначает количество мощности, потребляемое смартфоном через USB-порт. В последнем издании Battery Charging Rev 1.2 указывается три различных источника питания:

Из соображений безопасности и стандартизации абсолютно все смартфоны и зарядные устройства соблюдают ограничения USB 2.0 и BC Rev 1.2, то есть по умолчанию используют самую низкую скорость зарядки.

Однако спецификации USB – это не жесткие требования, а скорее рекомендации. Поэтому у производителей остается возможность превышать параметры напряжения и силы тока, чтобы телефон заряжался быстрее, чем при штатных условиях.

Быстрая зарядка: чем отличаются друг от друга разные стандарты?

Стандарт USB-PD был разработан некоммерческой организацией USB-IF. Его может использовать каждый производитель гаджетов с портом USB. Он обеспечивает мощность до 100 Вт и поэтому подходит любым типам устройств от достаточно экономных смартфонов до крайне энергожадных ноутбуков, но при условии, что у них присутствует порт USB-C.

USB-PD не имеет фиксированного направления подачи тока. То есть порт можно использовать двояко – для зарядки встроенного аккумуляторного блока и для питания другого гаджета. USB-PD гибко подстраивается под характеристики заряжаемого устройства: один и тот же адаптер питания может заряжать смартфон на максимальной для него мощности, а затем заряжать ноутбук, но уже с соответствующими для него показателями максимальной эффективности.

Разные производители используют USB-PD по-разному. На этом мы остановимся подробнее.

Стандарты быстрой зарядки у разных производителей

Быстрая зарядка Apple USB-PD

Плюсы:

Использует USB-PD. Стандарт развивается, с каждым годом находит применение в новых устройствах.

Минусы:

Зарядное устройство и кабель c USB-PD в комплект поставки не включаются, они приобретается отдельно.

Поддерживаемые устройства

К ним относятся смартфоны, выпущенные в 2017 году и позднее: iPhone 11, iPhone 11 Pro, iPhone XS, iPhone XS Max, iPhone XR, iPhone X, iPhone 8 и iPhone 8 Plus, а также iPad Pro и 12-дюймовый MacBook.

Требования к разъемам, кабелям и адаптерам

Чтобы воспользоваться преимуществами быстрой зарядки на iPhone, необходимо приобрести адаптер питания повышенной мощности и кабель Lightning / USB-C с поддержкой USB-PD. С комплектным кабелем Lightning и переходником USB-C / USB-A зарядное устройство по умолчанию работает на минимальной мощности.

Рекомендации Apple

Для всех своих устройств Apple рекомендует приобретать оригинальные сетевые адаптеры мощностью 29, 61 или 87 Вт. Возможно использовать USB-C адаптер стороннего производителя, но обязательно с USB-PD.

Скорость зарядки

Модели iPhone с быстрой зарядкой заряжаются от 0 до 50% за 30 минут.

Меры безопасности

Вне зависимости от того, какое зарядное устройство используется, придется столкнуться с жесткими ограничениями безопасности, установленными Apple. Функция быстрой зарядки активна, когда аккумулятор заполнен на 0-79%. При достижении 80% подача энергии ускоренными темпами прекращается и переходит на штатный режим. Это необходимо для того, чтобы избавить аккумулятор от повышенной нагрузки и продлить срок его службы.

Быстрая зарядка Google

Плюсы:

Оригинальный зарядный комплект USB-PD совместим со всеми смартфонами Google. Адаптер питания и кабель включены в продажный комплект.

Минусы:

Поддерживаемые устройства

Скоростная зарядка реализована во всей серии смартфонов Google, начиная с оригинального Pixel 2016-года выпуска и заканчивая последним среднебюджетником Pixel 4a.

Требования к разъемам, кабелям и адаптерам

Комплектные зарядник и кабель обеспечивают максимально возможную скорость зарядки смартфонов Google без дополнительных аксессуаров. Неоригинальный USB-C / USB-A кабель заряжает Pixel в штатном режиме независимо от используемого адаптера питания.

Скорость зарядки

Комплектные кабель и адаптер мощностью 18 Вт (либо неоригинальные, но сертифицированные Google с аналогичными или более высокими показателями) за 15 минут обеспечивают смартфон количеством заряда на 7 часов работы.

Меры безопасности

Google использует те же ограничения, что и большинство производителей. На смартфонах Pixel функция быстрой зарядки активна только с 0 до 80%, по достижении порога скорость питания замедляется.

Быстрая зарядка Qualcomm Quick Charge

Quick Charge 1.0

Quick Charge 2.0

Quick Charge 3.0

Quick Charge 4.0 / 4.0+

Quick Charge 5.0

Плюсы:

Стандарт открытый и очень распространенный. Обратная совместимость со старыми версиями Quick Charge. Встроенные функции безопасности против перегрева и короткого замыкания.

Минусы:

Устройства с поддержкой Quick Charge

Стандарт питания Qualcomm Quick Charge получил широкое распространение на рынке мобильных гаджетов благодаря тому, что его технология не привязана к процессорам Qualcomm Snapdragon. Таким образом, любой производитель может использовать контроллеры управления питанием Quick Charge в своих изделиях.

Требования к разъемам, кабелям и адаптерам

Qualcomm ускоряет процесс зарядки за счет повышения вольтажа, что в свою очередь ведет к скачку мощности. Анонсированная в июле 2020 года пятая итерация Quick Charge способна зарядить смартфон до 50% за рекордное время – 5 минут. Однако поддержка данного стандарта пока присутствует лишь в небольшом количестве свежих смартфонов, например, Samsung Galaxy S20, и ее возможности ограничены контроллерами старых поколений.

Популярность набирает другой, тоже продвинутый технически стандарт Quick Charge 4.0+ с выходной мощностью 27 Вт. Его получили флагманы 2020-го года LG G8 ThinQ, Razer Phone 2 и Xiaomi Mi Mix 3.

Самым распространенным зарядным стандартом Qualcomm на сегодняшний день является Quick Charge 3.0 с интеллектуальной функцией регулировки подаваемого напряжения INOV в пределах 3,6-20 В.

Quick Charge 4 и более новые версии имеют бонус в виде совместимости с зарядными устройствами USB-PD. Quick Charge 3.0 и более ранние версии работают только с аксессуарами, сертифицированными для Quick Charge.

Скорость зарядки

По заявлениям Qualcomm, Quick Charge 5-го поколения может полностью зарядить батарею смартфона за 15 минут, а Quick Charge 4+ за тот же промежуток времени до 50%. Самый распространенный стандарт Quick Charge 3.0 восполняет емкость аккумулятора до 50% за 30 минут.

Сайт Digital Trends провел эксперимент, в котором выяснилось, что батарея Razer Phone 2 емкостью 4000 мАч может зарядиться с 18% до 90% всего за час. Скоростную зарядку в данной модели представляет Quick Charge 4+.

Меры безопасности

В Quick Charge 4+ предусмотрено интеллектуальное распределение тепловой энергии Dual Charge: зарядный поток делится на два канала и балансирует между ними, сокращая таким образом общее количество тепла. Датчики самого смартфона дополнительно контролируют температуру корпуса и разъемов. Такая система безопасности практически исключает случаи перегрева и короткого замыкания.

Быстрая зарядка Samsung Super Fast Charging и Adaptive Fast Charging

Samsung Adaptive Fast Charging

Samsung Super Fast Charging 1.0

Samsung Super Fast Charging 2.0

Плюсы:

Интеграция во все устройства Samsung. Adaptive Fast Charging совместима с адаптерами питания Quick Charge 2.0, Super Fast Charging с адаптерами USB-PD.

Минусы:

С неоригинальными зарядниками Quick Charge 2.0 показатели питания снижаются. Оба стандарта развиваются относительно медленно.

Поддерживаемые устройства

Adaptive Fast Charging присутствует в Galaxy S9 и Note 8. В отличие от Quick Charge данный стандарт обладает полной совместимостью с фирменным процессором Exynos, который стоит в смартфонах Samsung международных версий.

Внедрение Super Fast Charging началось с Samsung Galaxy S10 5G. Эта модель отличается наличием аккумулятора на 4500 мАч с максимальной мощностью питания 25 Вт на основе USB-PD с протоколом программируемого источника питания PPS. Galaxy Note 10 Plus, Note 20 и серия S20 рассчитаны на повышенную скорость питания, в них применяется Super Fast Charging 2-го поколения. Однако для максимально быстрой зарядки этим моделям требуется специальный адаптер с номиналом 10 В и 4,5 А с выходной мощностью 45 Вт, а также кабель на 5 А.

Технические характеристики и совместимые адаптеры

На пике Adaptive Fast Charging демонстрирует мощность 18 Вт при 9 В / 2 А, а Super Fast Charging – 45 Вт, что является произведением 10 В и 4,5 А. В обоих случаях для достижения максимального уровня требуются специальный адаптер с нетипичным номиналом 10 В и 4,5 А, а также кабель на 5 А.

Скорость зарядки

Samsung не приводит данных относительно временных показателей своих зарядных технологий, поэтому о реальных результатах можно судить лишь по неофициальным испытаниям. Так, Digital Trends утверждает, что Galaxy S8 с батареей емкостью 3000 мАч требует около 2 часов для полной зарядки, а Note 10 Plus, укомплектованный Super Fast Charging – около 1 часа.

Меры безопасности

Техническую сводку Adaptive Fast Charging в открытом доступе не найти. По слухам, из всех зарядных стандартов она обладает самым бережным отношением к аккумулятору. Согласно XDA Developers, Galaxy S8 Plus в процессе зарядки демонстрирует наиболее низкую температуру среди флагманов.

Быстрая зарядка Motorola TurboPower

TurboPower 15

TurboPower 25

TurboPower 30

Плюсы:

Интеграция во все устройства Motorola и Lenovo. Обратная совместимость с адаптерами Quick Charge 2.0 и выше.

Минусы:

Поддерживаемые устройства

Данный зарядный стандарт был разработан компанией Lenovo, которая в 2014 году приобрела Motorola. Он присутствует в смартфонах обоих брендов.

Технические особенности и совместимые адаптеры

Адаптеры TurboPower представлены тремя видами с числовыми обозначениями 15, 25 и 30. Наиболее мощным является TurboPower 30.

Как и в случае с Samsung Adaptive Fast Charge, специальный адаптер для смартфонов Motorola и Lenovo необязателен, так как данный стандарт совместим с любым зарядным устройством Quick Charge 2.0 и выше.

Скорость зарядки

По утверждениям Motorola, за четверть часа TurboPower 30 обеспечивает смартфон количеством заряда на 15 часов работы.

Меры безопасности

Технология TurboPower предусматривает наличие специального контроллера для слежения за температурой устройства. За счет этого скорость зарядки держится на стабильном уровне, а нагрев в пределах допустимых значений не влияет на скорость питания. Motorola также ведет разработку нестандартных аккумуляторов и программного обеспечения для управления питанием. Оно отслеживает текущее состояние аккумулятора, а затем соответствующим образом регулирует поступающий ток.

Быстрая зарядка MediaTek Pump Express

MediaTek Pump Express 2.0+

MediaTek Pump Express 3.0

MediaTek Pump Express 4.0

Плюсы:

Многочисленные встроенные инструменты безопасности. Совместимость с адаптерами Quick Charge 2.0.

Минусы:

Поддерживаемые устройства

Производитель микросхем MediaTek родом из Тайваня. Компания специализируется на решениях среднебюджетного и эконом класса. Есть у нее и собственный стандарт быстрой зарядки, представленный несколькими поколениями. По распространению преобладают Pump Express 2.0+ и 3.0. Первый ориентирован на недорогие устройства с microUSB и USB-C, а второй находит применение в высокопроизводительных смартфонах с USB-C. Более новый Pump Express 4.0 по характеристикам схож с 3.0, но отличается от него поддержкой беспроводной зарядки мощностью до 15 Вт.

Технические характеристики и совместимые адаптеры

Вольтаж Pump Express 2.0+ варьируется в пределах 5-20 В, что может показаться преимуществом в сравнении с более современной Pump Express 3.0. Однако по силе тока Pump Express 2.0+ уступает 3-ему поколению на 0,5 А. Зарядный процесс делится на три этапа – обычный, Турбо 1 и Турбо 2 – из которых наиболее быстрый выдает относительно небольшую мощность 15 Вт.

Pump Express 3.0 в свою очередь совместим с адаптерами USB-PD с напряжением в диапазоне 3-6 В и силой тока от 5 А и любым кабелем на 5 А. Pump Express 4.0 также совместим с программируемыми источниками питания USB-PD 3.0. Соответственно данная технология корректно работает с любым быстрым зарядником USB-PD 3.0.

Скорость зарядки

По данным MediaTek, устройства с Pump Express 3.0 или 4.0 заряжаются до 75% за 20 минут. Pump Express 2.0 для достижения такого же уровня заряда требует больше времени – около 30 минут.

Меры безопасности

MediaTek утверждает, что в Pump Express реализовано более 20 механизмов безопасности против короткого замыкания. От температурных колебаний батарею защищает технология Richtek System-on-Chip.

Быстрая зарядка OnePlus Dash Charge, Warp Charge, Oppo VOOC

Dash Charge

Warp Charge

Oppo VOOC

Oppo Super VOOC

Плюсы:

Нагрев смартфона практически отсутствует. Один из самых быстрых зарядных стандартов. Зарядные адаптеры идут в комплекте к смартфонам.

Минусы:

Поддерживаемые устройства

OnePlus из китайского города Шэньчжень является обладателем лицензии сразу на две зарядные технологии – Dash Charge и Warp Charge. Обе основаны на разработке Oppo VOOC (многоступенчатая зарядка на основе постоянного тока с разомкнутым контуром напряжения). Сейчас это главная особенность смартфонов OnePlus с момента выхода OnePlus 3. Начиная с OnePlus 6T MacLaren Edition, технология была переименована в Warp Charge и в современных моделях встречается именно под таким названием. Oppo также разработала усовершенствованный стандарт Super VOOC, но он пока доступен ограниченному кругу моделей, в числе которых новейший Oppo RX17 Pro.

Технические характеристики и совместимые адаптеры

Dash Charge работает с максимальной мощностью 20 Вт при 5 В и 4 А. Показатели ниже, чем у базовой версии VOOC. В Warp Charge наблюдается повышение ампеража, соответственно и мощность выше – уже 30 Вт. Такой ход (повышение ампеража вместо вольтажа) позволяет добиться более равномерного распределения электрического тока. Большую роль играет в этом специальный адаптер, который регулирует силу тока в режиме реального времени. Утолщенный кабель обеспечивает стабильно высокую мощность тока при минимальных колебаниях.

Технология является закрытой. Dash Charge и Warp Charge доступны только смартфонам OnePlus и работают исключительно с оригинальными сетевыми адаптерами и автомобильными зарядниками. Внешние аккумуляторы с сертификатом Dash Charge отыскать крайне трудно. А стандартные USB-кабели не могут обеспечить быструю зарядку OnePlus: кабели для Dash Charge немного толще, так как им приходится выдерживать повышенные показатели тока.

Но купив смартфон OnePlus вам не придется ломать голову, где достать для него зарядные аксессуары. В комплекте поставки вы найдете и адаптер, совместимый с Dash или Warp Charge, и соответствующий кабель.

Скорость зарядки

OnePlus высоко оценивает возможности Dash Charge: отметка в 60% емкости аккумулятора достигается за 30 минут. В тесте Digital Trends модель OnePlus 3 зарядилась с 2% до 100% за 1 час 14 минут. В случае с Warp Charge питание подается еще интенсивнее: OnePlus 8 Pro заряжается с 0% до 55% за 24 минуты, а отметки в 100% достигает ровно за 1 час.

OnePlus утверждает, что смартфоны с поддержкой Super VOOC способны заряжаться до 75% за 30 минут. Похоже, что это недалеко от правды: независимые исследования подтверждают, что аккумулятор Oppo RX17 Pro всего за 10 минут заполняется от 0% до 40%.

Меры безопасности

Dash Charge и Warp Charge укомплектованы технологией эффективного отвода тепла. Высокое напряжение от источника питания преобразуется в более низкое в самом адаптере, поэтому большая часть тепла успевает рассеиваться, прежде чем достигнет смартфона.

Устройства, совместимые с Dash Charge, также имеют контроллеры для защиты от перегрева, которые проходят пятиэтапную проверку на безопасность.

Быстрая зарядка Huawei SuperCharge

Плюсы:

Совместимость с адаптерами USB-PD. Серьезные меры безопасности. Смартфоны с поддержкой быстрой зарядки комплектуются соответствующими адаптерами.

Минусы:

Поддерживаемые устройства

SuperCharge, фирменный стандарт китайского производителя техники Huawei, встроен в такие смартфоны как Huawei P40 Pro, Huawei P30 Pro, Huawei Mate 20 Pro и Huawei P10. Он же применяется в смартфонах дочернего бренда Honor. Технология имеет много общего с Quick Charge, так как в ней используются повышенные значения напряжения.

Технические характеристики и совместимые адаптеры

SuperCharge регулирует входящее напряжение и силу тока в зависимости от состояния аккумулятора и внутренней температуры смартфона. Старые сетевые адаптеры и автомобильные зарядники SuperCharge поддерживают три режима: 5 В / 2 А, 4,5 В / 5 А и 5 В / 4,5 А с максимальной мощностью 22,5 Вт. Преобразование напряжения происходит в самом зарядном устройстве, таким образом смартфон защищен от излишков тепла. Последняя версия SuperCharge работает с повышенными показателями 10 В / 4 А с мощностью 40 Вт.

В отличие от проприетарных стандартов зарядки, таких как Pump Express и Dash Charge, SuperCharge обладает совместимостью с USB-PD. Это возможно благодаря протоколу Smart Charge, разработанному Huawei, который использует интеллектуальное переключение режимов.

Для использования быстрой зарядки на основе технологии SuperCharge требуется фирменный сетевой адаптер Huawei. Он идет в комплекте поставки к смартфону. Совместимость с Quick Charge Qualcomm подразумевает, что для зарядки смартфонов Huawei годятся и адаптеры с Quick Charge.

Скорость зарядки

Huawei не предоставляет официальных комментариев насчет практической эффективности SuperCharge, но по данным Digital Trends, актуальный флагман Huawei P40 Pro заряжается полностью примерно за 1 час 10 минут.

Меры безопасности

Протокол Huawei Smart Charge, являющийся запатентованной частью SuperCharge, определяет нагрузочный предел зарядного устройства и кабеля и регулирует напряжение соответствующим образом.

Кроме этого, в SuperCharge применяются специальные контроллеры, оптимизированные под высокие показатели тока. В их числе восьмиуровневая система охлаждения и специальная подкладка, которая обеспечивает эффективное охлаждение устройств (на 5 градусов Цельсия ниже по сравнению с другими стандартами быстрой зарядки).

Huawei утверждает, что устройства с SuperCharge проходят годовое тестирование из десяти испытаний, охватывающих все проблемы по току от короткого замыкания до температурных скачков.

Заключение

Технология быстрой зарядки находится на этапе активного совершенствования. Достижения в области интегральных схем, контроллеров заряда, адаптеров и кабелей подразумевают, что недалеко время, когда смартфоны будут заряжаться за считанные минуты. Все больше устройств получают поддержку скоростного питания, а сама технология год от года становится все эффективнее.

Источник