Сегодня практически невозможно представить жизнь без мобильного телефона, поскольку он позволяет нам не только всегда оставаться на связи, но и является нашим помощником и центром развлечений в течение дня. С каждым годом пользователи все больше и больше времени проводят с телефоном. Поэтому производители не только стали устанавливать в телефоны более ёмкие аккумуляторы для увеличения автономности работы, но и стали добавлять в свои устройства быструю зарядку, которая позволяет на запредельной скорости зарядить телефон. Поскольку дефицит времени с каждым днем становится более заметным, и если еще пару лет назад пользователь мог с легкостью потратить 3-4 часа на зарядку телефона, то в настоящее время для многих это является непозволительной роскошью. Однако, несмотря на значительный плюс данной технологии до сих пор нет внятного ответа на вопрос: убивает ли быстрая зарядка аккумулятор на телефоне? Из-за этого появилось огромное количество разнообразных мифов об этой технологии. Итак, давайте разбираться.
Содержание
- Быстрая зарядка и принцип её работы
- Можно ли использовать сторонние комплектующие?
- Что не рекомендуется делать в процессе быстрой зарядки
- Можно ли оставлять телефон на ночь на быстрой зарядке?
- Вывод
Быстрая зарядка — это современная технология позволяющая максимально быстро зарядить ваш телефон за счет повышенной мощности тока поступающего в аккумулятор телефона через кабель и блок питания. Принцип её работы заключается в увеличении силы тока или напряжения, либо одного и второго вместе, для увеличения общей мощности. В отличие от классических «медленных» зарядных устройств, в которых обычно напряжение 5 В, а сила тока — до 2-2,5 А, то для быстрой зарядки требуется мощное зарядное устройство с более серьезными параметрами, например, 20 В и 5 А. Кроме того, большинство быстрых зарядок являются умными, поскольку умеют общаться с телефоном по специальному протоколу и при правильном использовании не могут нанести большего вреда, чем обычная медленная зарядка.
Процесс быстрой зарядки происходит в несколько последовательных этапов. Каждый современный телефон оснащен контроллером питания — это небольшая микросхема предназначенная для регулировки процесса подачи электрического тока к аккумулятору вашего телефона. После подключения телефона к электросети контроллер вместе с блоком питания определяют оптимальную мощность для быстрой зарядки. И только после этого начинается сам процесс зарядки. Когда заряд аккумулятора достигает 50% — 70%, в зависимости от модели, то мощность снижается и начинается медленная зарядка, она также известна как режим дозарядки. Это делается из-за того, что чем быстрее заряжается аккумулятор, тем быстрее он изнашивается. Чтобы максимально продлить срок его службы после достижения определенного значения заряда количество тока приходящего в телефон плавно снижается. Наверняка многие замечали, что чем ближе телефон к 100% тем медленнее он заряжается. Кроме того, это также позволяет избежать перегрева аккумулятора и его излишнего износа. Поэтому быстрая зарядка не вредит аккумулятору вашего телефона больше чем обычная. Но, конечно есть некоторые исключения.
К сожалению, единый стандарт для быстрой зарядки отсутствует, но хуже то, что совместимость этих стандартов достаточно плохая. Плюс ко всему практически каждый производитель старается придумать свой уникальный стандарт зарядки, но при этом нет никакой гарантии, что ваш телефон будет полностью совместим с новым стандартом. Стоит понимать, если ваш телефон поддерживает только Power Delivery, а вы купили несоответствующую быструю зарядку, например, даже от именитого производителя как Samsung, то естественно данная технология просто-напросто не будет работать. Заряжать свой телефон вы конечно сможете, но процесс зарядки будет происходить не на высокой, а на пониженной мощности.
Кроме того, использование сторонних комплектующих, которые мы так любим покупать из-за низкой стоимости в итоге это может привести к износу аккумулятора. Поэтому нужно быть чрезвычайно осторожным. Экономить на этом уж точно не стоит, да и экономия получается сомнительная. Если вы хотите пользоваться всеми плюшками быстрой зарядки, то необходимо использовать только оригинальные комплектующие от производителя. Поскольку главный противник безопасной быстрой зарядки считается перегрев, в результате этого греется не только аккумулятор, но и разъем, кабель, а также блок питания. Конечно, если использовать только оригинальные комплектующие для системы, то в каждом элементе предусмотрены датчики и контролеры тока, которые в процессе зарядки общаются между собой и следят за всеми параметрами тока и температурой. Поэтому, чтобы система работала соответствующим образом с минимальным риском перегрева, который может привести к износу аккумулятора, то про экономию на оригинальных комплектующих стоит навсегда забыть.
Стоит отметить, что многие производители не рекомендуют накрывать телефон какой-либо тканью, предметом, одеждой или использовать достаточно плотные чехлы для мобильных телефонов во время быстрой зарядки — это может способствовать перегреву устройства. Поскольку изначально устройство проектируется таким образом, что использование чехлов, а особенно плотных не предусмотренно.
Кроме того, существует множество различных инцидентов связанные с возгоранием различной техники именно по этой причине. Но бывают случаи, когда возгорание устройства происходит именно из-за ошибок, которые произошли на стадии производства. Наверняка многие из нас помнят случай, когда Samsung Galaxy Note 7 взорвался в руках шестилетнего ребенка.
Также во время быстрой зарядки рекомендуется не пользоваться телефоном по возможности, поскольку включённый дисплей и процессор в активном состоянии дают дополнительное тепло. В результате этого в лучшем случае скорость быстрой зарядки может хоть и не существенно, но снизится, а в самом худшем случае, это может привести даже к деградации аккумулятора. Поэтому, чтобы обезопасить свой телефон, то стоит прислушаться к подобным советам.
Многих из нас также интересует еще один вопрос: можно ли оставлять телефон на ночь на быстрой зарядке или нет? Ответ — да, конечно. Поскольку современные модели телефона достаточно умные, они хорошо умеют регулировать зарядку таким образом, чтобы долго не держать заряженный на 100% телефон. После того как ёмкость аккумулятора заполнится на 100% телефон просто перестает получать заряд. Поэтому угрозы перезаряда аккумулятора в современных моделях практически нет. Вы можно смело ставить телефон как на обычную, так и быструю зарядку на всю ночь. Однако это не означает, что привычка оставлять телефон на зарядке каждую ночь достаточно хорошая.
Пользоваться быстрой зарядкой для телефона конечно можно и даже нужно, поэтому покупая новый телефон с поддержкой данной технологии не забивайте ей пользоваться или какой вообще смысл в его покупке. Современная система быстрой зарядки — это не просто блок питания с повышенной мощностью, но и достаточно умный программно-аппаратный комплект, который при правильном обращении не вредит и не убивает аккумулятор в большей степени чем обычная медленная зарядка, при этом обеспечивает зарядку вашего телефона за достаточно короткое время благодаря запредельной скорости. Категорически не рекомендуется использовать дешевые комплектующие от непроверенных производителей, которые зачастую в значительной степени и при этом в достаточно короткий промежуток времени хорошо изнашивают любой аккумулятор на телефоне. Стоит отметить, что такой результат пользователь получает в не зависимости какую зарядку он использует: быструю или обычную. Результат в обоих случаях будет одинаковый. Поэтому если придерживаться достаточно простых рекомендаций быстрая зарядка не навредит аккумулятору, да и на неё уходят минуты, а не часы, как на обычную. На этом все. Всем спасибо за внимание.
Емкость аккумуляторов современных смартфонов постоянно растет, но и энергопотребление тоже увеличивается. Увеличение объема батареи положительно сказывается на автономности, но приводит к увеличению времени зарядки и производители активно внедряют поддержку ускорения этой функции.
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.
Принцип работы быстрой зарядки в смартфоне
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.
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.
mobcompany.info
С быстрой зарядкой разряженный телефон набирает почти полный заряд через 30 минут, а не через четыре часа. Поговорили с инженером и выпускником физфака МГУ Антоном Соловьевым о том, как работает функция быстрой зарядки, где ее искать и не опасна ли она для смартфона.
Что такое быстрая зарядка
Это технология, благодаря которой аккумулятор в телефоне заряжается быстрее. Чтобы все заработало, быструю зарядку должны поддерживать сразу три устройства: смартфон, блок питания и кабель. Если у одного из них такой функции нет, то и заряжаться ваш гаджет быстрее не будет.
Быстрой считается зарядка мощностью больше 10 Вт. Зарядка в 5–10 Вт — обычная, такая была еще более 20 лет назад. Со временем аккумуляторы стали вместительнее, и сейчас такой мощности недостаточно. Например, для полной зарядки смартфона с аккумулятором 4 000 мАч при помощи адаптера на 5 Bт нужно около четырех часов! Новые модели смартфонов могут заряжаться при мощности 20, 60 и даже 120 Вт. Выше мощность — быстрее идет зарядка.
Как это работает
В адаптеры питания и смартфоны устанавливают специальные микросхемы — контроллеры питания. С их помощью зарядное устройство и смартфон договариваются, как будут заряжать аккумулятор.
Например, вы взяли быструю зарядку на 100 Вт. Контроллер в адаптере питания спрашивает у телефона, нужно ли ему столько? Если у телефона есть функция быстрой зарядки, он ответит, что нужно, например, 20 или 50 Вт.. А если ваш гаджет старенький и не поддерживает быструю зарядку, то он откажется и заберет свои 5 Вт.
Контроллеры питания с обеих сторон договариваются о конкретном стандарте, по которому будет проходить процесс. Дело в том, что почти у каждого производителя смартфонов сейчас есть своя реализация технологии быстрой зарядки, которая часто несовместима с реализацией конкурентов. Если окажется, что зарядное устройство и смартфон поддерживают разные стандарты, то зарядка произойдет с обычной мощностью в 5–10 Вт.
Смартфон не может взять больше заряда, чем нужно. За этим также следят контроллеры питания: они постоянно обмениваются информацией между собой.
Вредна ли быстрая зарядка для смартфона?
Во время быстрой зарядки аккумулятор нагревается сильнее, а высокие температуры негативно сказываются на «здоровье» батареи, так как увеличивают ее износ. Из-за этого некоторые думают, что емкость упадет быстрее.
За последние 10 лет аккумуляторы в смартфонах стали больше и тоньше — а чем больше поверхность, тем лучше отводится тепло и меньше нагревается аккумулятор. Кроме того, контроллеры постоянно следят за температурой и снижают ток, если есть риск перегрева. Так что негативный эффект сведен к минимуму.
Читайте: Как продлить жизнь аккумулятора в смартфоне
Можно ли заряжать смартфон без функции быстрой зарядки адаптером повышенной мощности?
Да, ничего страшного не случится. Если подключить телефон без поддержки быстрой зарядки к мощному блоку питания, он все равно возьмет свои 5–10 Вт — и ни ваттом больше. Главное, чтобы был исправен родной контроллер.
Можно ли заряжать смартфон с функцией быстрой зарядки обычным адаптером?
Да, телефон, у которого есть функция быстрой зарядки, можно заряжать любым адаптером. Но учтите, что быстрая зарядка работать не будет, что увеличит время зарядки.
Что будет, если смартфон и адаптер поддерживают быструю зарядку, а провод — нет?
Есть риск, что обычный провод будет слишком тонким, быстро нагреется и расплавится. Чтобы не рисковать, используйте провод, поддерживающий быструю зарядку, — с токовой нагрузкой от 2 А. Но сильно переживать по этому поводу тоже не стоит — в большинстве случаев контроллеры питания распознают неподходящий кабель и не включают режим быстрой зарядки.
На каких смартфонах есть быстрая зарядка
- Apple — от iPhone 8 и новее;
- Samsung — линейка Galaxy (начиная с S7), EDGE и Note с 7-го поколения, а также A5, A7, A9; C5, C7, C9, C9 Pro;
- Honor — начиная с Honor 7 и новее;
- Huawei — от Nova и новее;
- и Xiaomi — от Redmi 2 и Mi 3 и новее.
Производители упоминают быструю зарядку, где только возможно: на упаковке, в рекламных и промоматериалах, в инструкции и в характеристиках модели на сайте.
Как включить быструю зарядку
На iPhone: автоматически при условии, что вы используете кабель Apple USB-C/Lightning и адаптер Apple USB-C мощностью 18, 20, 29, 30, 61, 87 или 96 Вт.
На Samsung: «Настройки» → «Обслуживание устройства» → «Батарея» → «Другие настройки аккумулятора» → «Быстрая зарядка», «Супербыстрая зарядка» или «Быстрая беспроводная зарядка».
На Huawei и Honor: автоматически при условии, что вы используете зарядку SuperCharge, или через настройки: «Батарея» → Super Charge.
На Xiaomi: автоматически при условии, что вы используете оригинальную быструю зарядку Xiaomi, например, Xiaomi USB 18W. На устройстве Redmi: «Настройки» → «Батарея» → «Быстрая зарядка».
У нас ещё много всего интересного
Оставьте почту и получайте подборку лучших материалов от главного редактора
раз в две недели.
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:
- Вольт (В) – единица напряжения;
- Ампер (А) – единица силы тока;
- Ватт (Вт) – единица мощности.
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
- Напряжение: 5 В
- Сила тока: 0,5 А
- Мощность: 2,5 Вт
USB 2.0
- Напряжение: 5 В
- Сила тока: 0,5 А
- Мощность: 2,5 Вт
USB 3.0
- Напряжение: 5 В
- Сила тока: 0,5 А / 0,9 А
- Мощность: 4,5 Вт
USB 3.1 (USB-C + USB-PD)
- Напряжение: 5-20 В
- Сила тока: 0,5 А / 0,9 А / 1,5 А / 3 А / 5 А
- Мощность: 100 Вт
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:
- стандартный нисходящий порт SPD;
- зарядный нисходящий порт CDP;
- выделенный зарядный порт DCP.
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
- Напряжение: 14,5 В
- Сила тока: 2 А
- Мощность: 26 Вт
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
- Напряжение: 9 В
- Сила тока: 2 А
- Мощность: 18 Вт
Плюсы:
- Оригинальный зарядный комплект USB-PD совместим со всеми смартфонами Google.
- Адаптер питания и кабель включены в продажный комплект.
Минусы:
- Максимальная скорость зарядки ниже, чем у других производителей.
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
- Напряжение: 5 В
- Сила тока: 2 А
- Мощность: 10 Вт
Quick Charge 2.0
- Напряжение: 5 В / 9 В / 12 В
- Сила тока: 1,67 А / 2 А
- Мощность: 18 Вт
Quick Charge 3.0
- Напряжение: 3,6-20 В с шагом 200 мВ
- Сила тока: 2,5 А / 4,6 А
- Мощность: 18 Вт
Quick Charge 4.0 / 4.0+
- Напряжение: 5 В / 9 В (USB-PD) либо 3,6-20 В с шагом 200 мВ
- Сила тока: 3 А (USB-PD) или 2,5 А / 4,6 А
- Мощность: 27 Вт (USB-PD)
Quick Charge 5.0
- Напряжение: 5 В / 9 В (USB-PD) либо 3,3-20 В с шагом 200 мВ
- Сила тока: 3 A / 5 А / 5+ А
- Мощность: 100 Вт и выше
Плюсы:
- Стандарт открытый и очень распространенный.
- Обратная совместимость со старыми версиями Quick Charge.
- Встроенные функции безопасности против перегрева и короткого замыкания.
Минусы:
- Quick Charge 3.0 не совместим с USB-PD.
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
- Напряжение: 5 В / 9 В
- Сила тока: 2 А
- Мощность: 18 Вт
Samsung Super Fast Charging 1.0
- Напряжение: 11 В
- Сила тока: 2,25 А
- Мощность: 25 Вт
Samsung Super Fast Charging 2.0
- Напряжение: 10 В
- Сила тока: 4,5 А
- Мощность: 45 Вт
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
- Напряжение: 9 В / 12 В
- Сила тока: 1,2 А / 1,67 А
- Мощность: 15 Вт
TurboPower 25
- Напряжение: 5 В / 9 В / 12 В
- Сила тока: 2,15 А / 2,85 А
- Мощность: 25 Вт
TurboPower 30
- Напряжение: 5 В
- Сила тока: 5,7 А
- Мощность: 28,5 Вт
Плюсы:
- Интеграция во все устройства Motorola и Lenovo.
- Обратная совместимость с адаптерами Quick Charge 2.0 и выше.
Минусы:
- Пиковая скорость ниже, чем у конкурентных стандартов.
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+
- Напряжение: 5-20 В с шагом 0,5 В
- Сила тока: 3 А / 4,5+ А
- Мощность: 15 Вт
MediaTek Pump Express 3.0
- Напряжение: 3-6 В с шагом 10-20 мВ
- Сила тока: 5+ А
- Мощность: 25 Вт / 30 Вт
MediaTek Pump Express 4.0
- Напряжение: 3-6 В с шагом 10-20 мВ
- Сила тока: 5+ А
- Мощность: 25 Вт / 30 Вт
Плюсы:
- Многочисленные встроенные инструменты безопасности.
- Совместимость с адаптерами Quick Charge 2.0.
Минусы:
- Скорость уступает некоторым конкурентным стандартам.
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
- Напряжение: 5 В
- Сила тока: 4 А
- Мощность: 20 Вт
Warp Charge
- Напряжение: 5 В
- Сила тока: 6 А
- Мощность: 30 Вт
Oppo VOOC
- Напряжение: 5 В
- Сила тока: 5 А
- Мощность: 25 Вт
Oppo Super VOOC
- Напряжение: 10 В
- Сила тока: 5 А
- Мощность: 50 Вт
Плюсы:
- Нагрев смартфона практически отсутствует.
- Один из самых быстрых зарядных стандартов.
- Зарядные адаптеры идут в комплекте к смартфонам.
Минусы:
- Проприетарность технологии.
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
- Напряжение: 4,5–10 В
- Сила тока: 4 А / 4,5 А / 5 А
- Мощность: 40 Вт
Плюсы:
- Совместимость с адаптерами USB-PD.
- Серьезные меры безопасности.
- Смартфоны с поддержкой быстрой зарядки комплектуются соответствующими адаптерами.
Минусы:
- Отставание по скорости от некоторых других стандартов.
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: www.digitaltrends.com
Хорошо иметь смартфон с батарейкой большой емкости: 3000, 4000 или даже 5000 мАч — заряда хватит надолго. Но у медали есть и обратная сторона: на зарядку такого аккумулятора требуются часы. Пользователь далеко не всегда может позволить себе столько ждать. Спасение одно: быстрое зарядное устройство. Но что значит «быстрое» и как его выбрать?
Выбрать зарядное устройство
Буквально каких-то десять лет назад проблемы не существовало вовсе: аккумуляторы мобильных устройств имели ёмкость в пределах 1500 мАч и прекрасно заряжались от обычного USB-порта компьютера (5 В, 500 мА, 2,5 Вт). Первые зарядки, которые назывались «быстрыми», появились в начале 2010-х годов и выдавали 5Вт. К середине 2010-х по мере роста ёмкости батареек они перешли в категорию «обычных» и «быстрыми» стали называть 10-ваттные зарядки (5 В, 2 А) — теперь и они самые обычные.
Дальнейшее увеличение мощности зарядных устройств ради ускорения процесса зарядки создало самую настоящую «войну форматов» и целый зоопарк стандартов. С точки зрения физики всё просто: мощность является произведением напряжения на силу тока, поэтому нужно повышать или то, или другое, или и то, и другое одновременно. Но при этом физически разъёмы остались прежними, и в этом заключается главная проблема: что было бы, если бы у вас дома в розетке было 220 вольт, в офисе 500, на даче 80, а розетки все одинаковые? Правильно, рассчитанные на одни параметры устройства просто выходили бы из строя при подключении к «неправильной» розетке.
Поэтому производители смартфонов разработали схему защиты, добавив протоколы обмена данными между зарядкой и контроллером. Работает это следующим образом: сначала блок питания выдает малый ток, безопасный для любого устройства. Но тут же подаёт сигнал: мол, привет, друг, а давай я тебе дам больше, не сгоришь? Если тот отвечает «ОК», то включается более мощный режим быстрой зарядки, если отвечает «нет» или не отвечает ничего, то остается стандартный режим. Также контроллер может ответить что-то вроде «нет, давай 9 В и 2 А», и если адаптер это поддерживает, то включается соответствующий режим.
Стандартов быстрой зарядки много. Почему было сразу не договориться и не сделать единый стандарт? Всё очень просто: расчётливые производители надеялись на привязку пользователей к оригинальным или хотя бы одобренным аксессуарам, чтобы те покупали не дешёвую зарядку за 300 рублей на рынке, а только фирменную, даже несколько фирменных: домой, в офис, в машину и т.п.
Купить АЗУ Samsung Type-C
И дело тут не столько в желании заработать на аксессуарах (хотя и в этом тоже), сколько в безопасности: каждая технология быстрой зарядки охраняется патентами, и это, в принципе, позволяет надеяться на то, что адаптеры не станут клепать непонятно из чего в каждом китайском подвале, экономя на комплектующих. Ведь случись что — обвинят не «подпольщиков», а производителя смартфона; и надо сказать, что большинство случаев самовозгорания аккумуляторов происходит именно при использовании «левых» зарядных устройств.
К счастью, многие протоколы быстрой зарядки оказались совместимы между собой, а также появились универсальные адаптеры, поддерживающие несколько протоколов сразу. Более того, есть и смартфоны, поддерживающие сразу несколько стандартов, например, Realme X2 Pro «понимает» и SuperVOOC, и Qualcomm Quick Charge, и USB Power Delivery и даже умеет быстро заряжаться от некоторых адаптеров Huawei.
Сейчас USB Power Delivery 3.0 поддерживается многими флагманскими смартфонами 2019–2020 годов: это Samsung, Apple и Xiaomi. Также USB Power Delivery поддерживают смартфоны Huawei и Honor, а вот их «родные» адаптеры Supercharge с другими устройствами несовместимы. Но зато и адаптеры покупать не надо: они идут в комплекте. Все версии Quick Charge обратно совместимы со старыми.
Купить СЗУ MediaGadget
Интересно, что при этом разные смартфоны одного производителя могут поддерживать разные протоколы быстрой зарядки. Например, смартфоны Sony, все оснащенные процессорами Qualcomm, сначала поддерживали QC разных версий, а начиная с XZ3 перешли на Power Delivery. У бюджетных смартфонов Huawei/Honor — 18-ваттная зарядка, у устройств средней ценовой категории 22,5-ваттная, флагманы поддерживают 40 и даже 65 Вт. Samsung в бюджетных моделях поддерживает собственный протокол AFC, а во флагманах уже USB-PD.
В целом USB Power Delivery выглядит сегодня наиболее перспективным стандартом: даже если такой адаптер заряжает ваш смартфон чуть медленнее «родного», велика вероятность того, что он будет совместим и со смартфонами ваших друзей и знакомых, и для следующего вашего смартфона такой блок подойдет, и даже новые модели ноутбуков он сможет заряжать: ведь максимальная мощность составляет аж 100 Вт!
Беспроводная зарядка тоже может быть быстрой или медленной: от 5 Вт в смартфонах Apple до 40 Вт в Huawei P40 Pro. Здесь никакой «войны форматов» нет, смартфон примет ровно столько энергии, сколько сможет, и более мощный адаптер не нанесет ему вреда.
Купить БЗУ LYAMBDA
Только помните, что скорость зарядки нелинейна: если батарейка заряжается на 50% за полчаса, то это не означает, что на 100% она зарядится за час. Быстро процесс идет только в начале, а потом существенно замедляется и полный цикл заёмёт до полутора часов. Также не забывайте, что важен не только адаптер, но и кабель. Для быстрой зарядки используются более толстые провода по сравнению с обычными. Проверяйте силу тока, которая указана в их спецификации, — она может достигать 5 А. При использовании обычного провода в лучшем случае протокол быстрой зарядки не включится, а в худшем у вас расплавится разъем, особенно если использовать переходники типа microUSB на Type-C. И ещё один важный нюанс: производители смартфонов официально предупреждают, что при использовании быстрых зарядок ресурс аккумулятора будет исчерпан быстрее. Поэтому если вы, например, ставите смартфон заряжаться на ночь, воспользуйтесь обычным «медленным» адаптером.
Выбрать зарядное устройство
Интересуетесь быстрой зарядкой? Вот все, что вам нужно знать о стандартах быстрой проводной зарядки и о том, как выбрать лучшее зарядное устройство!
Смартфоны становятся умнее с каждой минутой, и в результате наше использование смартфонов стремительно растет. Этот всплеск использования смартфонов вдохновил компании на разработку новых методов улучшения их питания. Несмотря на то, что увеличение емкости аккумуляторов является наиболее очевидным выбором, минусом является увеличение размера смартфона. Следующая лучшая альтернатива — сократить время ожидания зарядки, позволяя пользователям получить несколько часов использования всего за несколько минут зарядки. Спрос на быструю зарядку растет параллельно потребностям наших смартфонов. Вот почему почти все производители смартфонов пытаются конкурировать, импровизируя с существующими технологиями зарядки.
В этой статье мы обсудим, что такое быстрая зарядка, как работают и заряжаются литий-ионные аккумуляторы в смартфонах, разные универсальные и проприетарные стандарты зарядки и, наконец, как правильно выбрать зарядное устройство для вашего смартфона.
Что такое Быстрая зарядка?
Производители смартфонов часто рекламируют способность своих телефонов заряжаться быстрее, чем их конкуренты. Термин «быстрая зарядка» используется усердно, наряду с заявлениями о полной зарядке аккумулятора телефона всего за несколько минут. Если это недостаточно впечатляюще, бренды также указывают мощность, с которой заряжается телефон. Что все это значит?
Способность зарядки смартфона обычно определяется максимальной поддерживаемой им мощностью. Электрическая мощность — это скорость, с которой передается электрическая энергия, и она выражается в ваттах (Вт) или джоулях в секунду (Дж/с).
Мощность — это произведение напряжения, также известного как разность потенциалов и выраженного в вольтах (В), и тока, выраженного в амперах (А). Для смартфона мощность зарядки определяется величиной тока, передаваемого зарядным устройством и успешно принимаемого смартфоном при определенном напряжении.
Типичная скорость зарядки или мощность для смартфонов составляет 10 Вт (5 В x 2 А). Смартфон считается поддерживающим быструю зарядку, когда он может получать питание от зарядного блока со скоростью выше минимальной, поддерживаемой стандартами USB. Эти стандартные скорости зарядки составляют 10 Вт для microUSB и 15 Вт для USB-C (значение для USB-C может быть ниже или выше в зависимости от предпочтений бренда). Скорость передачи электроэнергии определяется значениями тока и напряжения, поддерживаемыми смартфоном и зарядным устройством. В следующих разделах мы подробнее остановимся на том, как определяются эти значения. Вопреки распространенному мнению, быстрая зарядка зависит как от смартфона, так и от блока быстрой зарядки, поэтому важно найти правильное соответствие.
Проще говоря, любой смартфон, который может заряжаться мощностью 15 Вт или выше, технически поддерживает быструю зарядку. Тем не менее, индустрия смартфонов стремится к более высокой скорости зарядки. Компании расширили свои возможности и обеспечили скорость зарядки смартфонов мощностью 210 Вт. Другие бренды стремятся к еще большей мощности, но пока такие быстрые зарядки не совершенны.
Как заряжается аккумулятор смартфона?
Прежде чем мы обсудим, как работает или заряжается литий-ионный аккумулятор, рассмотрим, как работает и заряжается традиционная батарея. Традиционно батарея или химический элемент хранят химическую энергию. Эта химическая энергия преобразуется в электрическую, когда устройство, такое как лампочка, подключается между положительным и отрицательным выводами. Когда батарея используется, электроны текут от анода или отрицательной клеммы (или электрода) к катоду или положительной клемме. Этот поток электронов (или отрицательный заряд) — обычно называют «током».
Со временем этот поток от отрицательных клемм к положительным может истощить электроды и в конечном итоге прекратиться. К счастью, электроды многих аккумуляторов можно регенерировать, подключив внешний источник тока, и этот процесс обычно называют перезарядкой. Когда мы соединяем две клеммы через источник тока, направление потока электронов меняется на противоположное, и это изменение позволяет пополнять электроды.
Скорость протекания тока зависит от разницы между энергией, запасенной на электродах. Эта разница называется разницей потенциалов, или обычно известна как напряжение, и она изменяется по мере того, как электрические частицы перемещаются от одного конца батареи к другому.
Изображения выше показывают идеальную природу батарей. Но как и следовало ожидать, после пополнения распада электроды могут остаться не такими, как раньше. В реальной жизни эти нарушения со временем приводят к износу аккумуляторных батарей. Хотя эти дефекты редко возникают в литий-ионных батареях, используемых в смартфонах, они, как правило, подвержены воздействию высокого напряжения. Мы обсудим это ниже.
Как заряжается литий-ионный аккумулятор
Литий-ионный (Li-ion) аккумулятор является наиболее распространенным типом аккумулятора в смартфонах и других электронных устройствах из-за его высокой плотности энергии. В отличие от идеальной системы, которую мы обсуждали выше, литий-ионный аккумулятор заряжается не с постоянной скоростью, а в три отдельных этапа.
Вот три этапа зарядки литий-ионного аккумулятора:
Постоянный ток — когда телефон подключен к зарядному устройству, т. е. к внешнему источнику питания, напряжение аккумулятора мгновенно возрастает, а ток остается постоянным. Вскоре после того, как через клеммы батареи проходит ток, напряжение увеличивается медленнее, чем раньше, а ток остается постоянным. Это максимальное количество тока, которое батарея может удерживать в любой момент времени.
Насыщение — литий-ионные аккумуляторы чувствительны к высокому напряжению и поэтому имеют системы защиты, предотвращающие превышение напряжением определенного заданного значения. Когда зарядная батарея приближается к рекомендуемому пиковому напряжению, протекающий ток уменьшается, а напряжение увеличивается неравномерно, но медленно.
Дозарядка — когда батарея в конечном итоге достигает своего пикового значения, напряжение перестает увеличиваться, в то время как ток продолжает уменьшаться по мере того, как батарея достигает своей полной емкости. Аккумулятор полностью заряжен, когда ток, окончательно, перестает течь.
Как работает быстрая зарядка?
Поскольку литий-ионные аккумуляторы могут быть повреждены из-за высокого напряжения, производители обычно делают ставку на высокую скорость передачи тока для быстрой зарядки аккумулятора телефона. Быстрая зарядка направлена на то, чтобы максимизировать полезность ступени постоянного тока, чтобы максимальный заряд мог быть передан аккумулятору до того, как напряжение достигнет своего пикового значения.
Специальные схемы внутри смартфона используются для ограничения напряжения и тока. Стандартные регуляторы напряжения ограничивают напряжение без изменения протекающего тока, поэтому старые телефоны часто нагреваются во время зарядки. Эти схемы обеспечивают поддержание температуры батареи ниже максимально допустимого уровня и сохранение работоспособности батареи.
Несмотря на ограничения, которые имеют литий-ионные аккумуляторы из-за напряжения, зарядные устройства с поддержкой высокой выходной мощности используют комбинацию высокого напряжения и низкого тока. Схемы внутри смартфонов повышают ток и понижают напряжение. Смартфоны с функцией зарядки высоким напряжением оснащены инструментами, называемыми понижающими преобразователями, для преобразования высокого напряжения в низкое при одновременном увеличении тока.
Это позволяет производителям смартфонов использовать высокие значения тока до 20 А — или даже выше — для зарядки литий-ионного аккумулятора с типичным напряжением 4,2 В. В отличие от стандартного регулятора напряжения, понижающий преобразователь может более эффективно преобразовывать высокое напряжение в большой ток без больших потерь энергии в виде тепла.
Даже при быстрой зарядке батарея заряжается очень быстро на этапах постоянного тока и насыщения и, в конечном итоге, замедляется на этапе дозарядки. Вот почему производители смартфонов часто заявляют, что зарядка батареи на 60% занимает менее 20 минут, потому что именно в этой зоне происходит самая быстрая зарядка.
В следующем разделе мы обсудим разные методы различных производителей смартфонов для обеспечения максимально быстрой скорости зарядки своих устройств. Перед этим нужно ответить на гораздо более важный вопрос, связанный с тем, чтобы наши телефоны постоянно были подключены к зарядным устройствам.
Стоит ли использовать телефон во время зарядки?
Литий-ионный аккумулятор обычно имеет пиковое значение напряжения 4,2 В на элемент. Когда батарея подключена к источнику питания и находится в фазе дозарядки, она работает вблизи своего пикового напряжения. Поскольку высокое напряжение вызывает нагрузку на батарею, она имеет тенденцию возвращаться к более низкому напряжению, когда она полностью заряжена. В результате заряд прекращается, когда батарея полностью заряжена. Однако, когда зарядное устройство подключено постоянно в течение длительного времени, аккумулятор остается под высоким напряжением, что может вызвать нестабильность и ухудшить работоспособность батареи.
Интенсивное использование смартфона во время зарядки приводит к тому, что обычно называют паразитной нагрузкой. Когда батарея используется и заряжается одновременно, это сокращает срок службы батареи и увеличивает нагрев. Эта одновременная зарядка и разрядка могут искажать циклы зарядки аккумулятора и сокращать срок его службы. Кроме того, если батарея находится в фазе постоянного напряжения, это может привести к дополнительной нагрузке на батарею, что может повлиять на срок службы батареи и даже увеличить вероятность самовозгорания или взрыва.
Несмотря на то, что OEM-производители смартфонов имеют встроенные механизмы безопасности для снижения этих рисков и обеспечения широкого спектра вариантов одновременной зарядки и использования, риск сохраняется, даже если он очень низок.
Универсальные стандарты быстрой зарядки
Быстрая зарядка широко распространена в наши дни, но основа для этой широкой популярности была заложена почти 10 лет назад. Ранний стандарт USB мог обеспечивать максимальный ток 0,5 А при разности потенциалов 5 В, в результате чего общая выходная мощность составляла 2,5 Вт. Спецификация USB 3.0, выпущенная в 2010 году, увеличила предел передачи тока до 0,9 А при потенциале 5 В с выходной мощностью 4,5 Вт для порта USB Type-A.
В то же время традиционные зарядные устройства с кабелями micro-USB обычно обеспечивают мощность 10 Вт (2 А, 5 В), а зарядное устройство USB Type-C обычно обеспечивает мощность 15 Вт (3 А, 5 В). Однако производители смартфонов значительно увеличили скорость зарядки, превысив эти скромные значения.
Подача питания через USB (USB-PD)
В 2012 году группа промоутеров USB анонсировала более продвинутый стандарт подачи питания на портативные устройства и назвала его USB Power Delivery (USB-PD). Этот стандарт был специально разработан для удовлетворения потребностей энергоемких устройств. Первое поколение USB-PD позволяло передавать мощность до 60 Вт через интерфейс micro-USB и до 100 Вт (5 А, 20 В) через разъемы USB Type-A и Type-B. Спецификация USB-PD Gen2 была выпущена как часть стандарта USB 3.1 и поддерживает передачу мощности до 100 Вт через USB Type-C. Современные ноутбуки, такие как MacBook и Dell XPS, используют этот стандарт для сверхбыстрой зарядки.
Устройства с USB-PD могут использовать различные значения напряжения, такие как 5 В, 9 В, 15 В, 20 В и более. Однако эти значения не подлежат обсуждению, и для подачи мощности выбирается максимальное общее значение.
Power Data Objects (PDO)
Когда мы подключаем источник питания, такой как зарядное устройство USB-PD, к поддерживаемому устройству (приемнику), он передает значения поддерживаемых спецификаций тока и напряжения. Эта широковещательная рассылка известна как Power Data Objects (PDO). В ответ устройство или приемник отвечает значениями, которые оно поддерживает, и это называется запросом объекта данных (RDO). Для передачи электроэнергии выбирается максимальное согласующее значение напряжения, поддерживаемое обеими сторонами. При несовпадении происходит изменение данных до тех пор, пока не будет достигнуто общее значение. Это взаимодействие играет решающую роль в определении максимальной скорости зарядки.
Например, если зарядное устройство USB-PD поддерживает такие значения напряжения, как 5 В, 9 В, 15 В или 20 В для напряжения, а смартфон поддерживает только 5 В и 9 В, то зарядка будет происходить при напряжении 9 В с максимальным поддерживаемым током, соответствующим 9 В.
В то время как USB-PD работает только с этими назначенными значениями напряжения, новый стандарт позволяет более динамично согласовать напряжение между источником и приемником.
USB-PD PPS (Programmable Power Supply)
В 2017 году Ассоциация USB Implementers Forum (USB-IF) представила USB-PD PPS (Programmable Power Supply, переводится, как программируемый источник питания) в соответствии со спецификациями USB-PD 3.0. В то время как предыдущие спецификации поддерживали только стандартное приращение напряжения около 5 В, PPS допускает гораздо меньшие шаги изменения как тока (шаги 50 мА), так и напряжения питания (20 мВ).
Этот вид микроуправления позволяет снижать напряжение и повышать ток более эффективно и, следовательно, снижает потери энергии в виде рассеивания тепла. Одновременно PPS допускает постепенное увеличение напряжения на этапе подачи постоянного тока, описанном выше.
Несмотря на то, что открытые спецификации USB проложили путь к унифицированным и стандартизированным методам зарядки, бренды смартфонов и производители чипов также создали свои собственные проприетарные стандарты, рекламируя зарядку смартфонов мощностью более 100 Вт.
Запатентованные стандарты для быстрой зарядки
Запатентованные стандарты быстрой зарядки развивались намного быстрее, чем более широко распространенные спецификации быстрой зарядки для USB. Это связано с задержкой Ассоциации USB Implementers Forum (USB-IF) в создании стандартных протоколов зарядки наравне с запатентованными. Когда мы смотрим исключительно на смартфоны, USB-PD и PPS ограничены выходной мощностью 45 Вт. Напротив, такие компании, как OPPO, суббренд Vivo iQOO и Xiaomi уже продемонстрировали запатентованные технологии зарядки, которые превышают отметку в 100 Вт. В этом разделе мы рассмотрим некоторые из самых популярных запатентованных решений для быстрой зарядки, используемых производителями оборудования.
Быстрая зарядка Qualcomm
Quick Charge от Qualcomm — один из самых известных стандартов быстрой зарядки. Совершенно очевидно, что такая широкая популярность может быть связана с популярностью чипсетов Snapdragon компании. Что наиболее важно, несмотря на то, что разные бренды внедряют технологию Qualcomm Quick Charge, зарядные устройства не являются эксклюзивными для брендов и совместимы со всеми поддерживаемыми устройствами.
Quick Charge от Qualcomm обеспечивает кросс-совместимость с различными зарядными устройствами и смартфонами.
Первая версия Quick Charge была представлена в 2013 году, и Snapdragon 600 стал первым чипсетом, который ее поддерживает. Зарядные устройства, сертифицированные для Quick Charge 1.0, поддерживают ток 2 А при напряжении 5 В, что обеспечивает максимальную выходную мощность 10 Вт.
Quick Charge 2.0 появилась в 2014 году вместе с SoC Snapdragon 800. Новая спецификация увеличила максимальное поддерживаемое напряжение до 12 В. При таком приросте напряжения максимально допустимый ток также увеличился до 3А. В результате общая выходная мощность увеличилась с 10 Вт до 24 Вт при использовании кабеля microUSB и до 36 Вт при использовании кабеля USB Type-C. Однако на практике большинство производителей ограничили зарядку до 18 Вт, поскольку для того времени такая зарядка была достаточно быстрой. Быстрая зарядка 2.0 поддерживалась на различных чипсетах Qualcomm, включая Snapdragon 200, Snapdragon 400, Snapdragon 410, Snapdragon 615, Snapdragon 800, Snapdragon 801, Snapdragon 805, Snapdragon 810, и на момент запуска этой технологии уже было не менее 20 производителей, поддерживающих эту технологию.
В следующем 2015 году Qualcomm анонсировала Quick Charge 3.0, и наиболее значительным изменением стало добавление INOV (Intelligent Negotiation for Optimal Voltage, переводится, как интеллектуальное согласование оптимального напряжения). Это позволило микросхемам управления питанием согласовывать напряжение с небольшими шагами в 200 мВ, чтобы обеспечить постепенное увеличение во время фазы постоянного тока, что в конечном итоге стало основой технологии PPS, о которой мы упоминали выше. Это также позволило производителям стремиться к более высоким значениям напряжения зарядного устройства — от 3,6 до 20 В. Ограничение по току также было увеличено до 4,6 А. С Quick Charge 3.0 Qualcomm также улучшила свою технологию параллельной зарядки — теперь она называется Dual Charge+, что позволило бы зарядному устройству разделить потребляемую мощность на два параллельных потока во избежание перегрева. Некоторые из первых SoC с поддержкой Quick Charge 3.0 включали Snapdragon 820, Snapdragon 620, Snapdragon 618, Snapdragon 617 и Snapdragon 430.
В 2016 году Qualcomm анонсировала Quick Charge 4.0 с более эффективным управлением теплом и улучшенной защитой от перегрузки по току или перенапряжения. Ключевым дополнением стала кросс-совместимость с USB-PD. Qualcomm представила его с чипсетом Snapdragon 835. Quick Charge 4.0+, анонсированная в следующем году, была в первую очередь с усовершенствованием функций тепловой защиты и безопасности. Зарядные устройства Quick Charge 4.0+ также обратно совместимы со смартфонами, поддерживающими Quick Charge 1.0, 2.0 и 3.0. С другой стороны, Quick Charge 4 не имеет обратной совместимости.
После трехлетнего перерыва в 2020 году Qualcomm анонсировала Quick Charge 5.0 с поддержкой выходной мощности более 100 Вт. Quick Charge 5.0 совместим с USB-PD PPS. Новый стандарт поддерживает двойную зарядку аккумуляторов на пиковых скоростях при минимальном нагреве. Чтобы использовать двойную зарядку, телефон должен поддерживать аккумулятор, разделенный на два элемента. Xiaomi Mi 10 Ultra стал первым смартфоном, поддерживающим Qualcomm Quick Charge 5.0 .
Зарядные устройства, совместимые с Quick Charge 4.0, 4.0+ и 5.0, также поддерживают более быструю зарядку на Apple iPhone, как показано в таблице совместимости выше.
MediaTek Pump Express
MediaTek также имеет собственный протокол быстрой зарядки, аналогичный своему конкуренту Qualcomm. MediaTek для технологии быстрой зарядки присвоило причудливое название «Pump Express».
В 2014 году MediaTek анонсировала Pump Express Plus со спецификациями, аналогичными Qualcomm Quick Charge 2.0. Он поддерживал напряжение до 12 В при токе 2 А. В следующем году MediaTek анонсировала Pump Express Plus 2.0 параллельно с Quick Charge 3.0. Протокол поддерживал напряжение от 5 В до 20 В и мог изменять напряжение с шагом 0,5 В.
Pump Express 3.0 был анонсирован в 2016 году и принес поддержку USB-PD. В этой версии также представлены гораздо более точные шаги согласования напряжения, измеряющие всего 10–20 мВ, варьирующиеся от 3 В до 6 В, с поддержкой тока более 5 А. Pump Express 4.0, выпущенный в 2018 году, имеет аналогичные характеристики тока и напряжения и поддерживает USB-PD PPS.
Oppo, Realme и OnePlus SuperVOOC
Oppo был одним из первых брендов, внедривших собственную эксклюзивную технологию зарядки, и входит в число лидеров индустрии смартфонов, когда речь идет о быстрой зарядке. Первая версия этой технологии была анонсирована в 2014 году. Oppo Find 7, который в значительной степени вдохновил дизайн OnePlus One, стал первым смартфоном компании, в котором реализована технология VOOC (Voltage Open Loop Multi-step Constant-Current Charging, что переводится как многоступенчатая зарядка с разомкнутым контуром постоянного тока) технология Flash Charge. Oppo заявила, что эту технологию можно использовать для зарядки аккумулятора смартфона Oppo Find 7 емкостью 2800 мАч с 0% до 75% всего за 35 минут.
Как следует из аббревиатуры, зарядные устройства, разработанные для стандарта VOOC, рассчитаны на более высокое значение тока, сохраняя при этом напряжение близким к напряжению батареи. Это устраняет необходимость целенаправленного понижения напряжения, что, в свою очередь, предотвращает перегрев. С VOOC смартфоны Oppo могли заряжаться при мощности 20 Вт (5 В, 4 А).
Первый коммерческий стандарт Oppo, продаваемый как VOOC 2.0, использовался в различных телефонах, включая OPPO R7, R9 Plus, R11, R15, R15 Pro, F1, F1s, F3, F5, F7, F9/F9 Pro. Технология также была лицензирована дочернему бренду OnePlus, который первоначально продавал ее как Dash Charge. Технология Dash Charge была доступна на OnePlus 3/3T, 5/5T, 6. Позже OnePlus пришлось отказаться от названия из-за проблем с торговой маркой, и теперь технология зарядки мощностью 20 Вт называется просто Fast Charge. Дочерний бренд Oppo Realme также использовал эту технологию в своих смартфонах Realme 3 Pro и Realme X.
На выставке MWC 2016 компания Oppo продемонстрировала свою футуристическую (для того времени) технологию Super VOOC, которая позволяет заряжать аккумулятор до 75% всего за 15 минут благодаря выходной мощности 50 Вт (10 В, 5А). На внедрение технологии ушло два года, и она была запущена с первым крупным международным хедлайнером компании — Oppo Find X — в 2018 году. Позже она была доступна на Oppo R17 Pro, за которым последовали Realme X2 Pro и Realme 7 Pro.
В 2019 году Oppo представила VOOC 3.0 с поддержкой зарядки мощностью 25 Вт (5 В, 5 А) для серии Oppo Reno. Утверждалось, что это на 23,8% быстрее, чем предыдущая технология VOOC 2.0 (VOOC Flash Charge). Она также поддерживалась в Oppo F11, F15 Pro и Realme 5 Pro (мощность ограничена 20 Вт). Позже в том же году Oppo выпустила VOOC 4.0 с увеличенной мощностью зарядки до 30 Вт (5 В, 6 А). Эта технология была доступна в Realme 6 и Realme 7. OnePlus перешел на 30 Вт за год до OPPO с технологией Warp Charge в OnePlus 6T McLaren Edition. Warp Charge от OnePlus также поддерживался в OnePlus 7 Pro, 7T, 7T Pro, 8 и 8 Pro.
В 2020 году Oppo продемонстрировала технологию зарядки SuperVOOC 2.0 с выходной мощностью 65 Вт (10 В, 6,5 А). Впервые она была представлена в OPPO Find X2 Pro, а затем в OPPO Reno 4 Pro и Oppo Reno 5 Pro. Однако до официального объявления Oppo Realme представила ту же технологию, но под другим названием — SuperDart — на Realme X50 Pro. Кроме того, OnePlus, который был одним из первых брендов, внедривших сверхбыструю зарядку, стал лидером с зарядкой OnePlus 8T мощностью 65 Вт, приняв другое название Warp Charge 65.
Продвигаясь дальше, Oppo анонсировала протокол Flash Charge мощностью 125 Вт вместе с зарядным устройством GaN мощностью 110 Вт. С помощью этой технологии Oppo заявила, что аккумулятор емкостью 4000 мАч может быть полностью заряжен в течение 20 минут. Технология использует высокий потенциал 20 В для передачи тока со скоростью 6,25 А. Для повышения эффективности при высоком напряжении Oppo использует зарядные устройства с нитридом галлия (GaN) — более энергоэффективным полупроводником, чем кремний. Зарядные устройства GaN также меньше по размеру.
С тех пор устройства Realme и OnePlus также используют технологию SuperVOOC, и от альтернативных схем именования отказались. Кроме того, Oppo представила зарядку мощностью 240 Вт на MWC в 2022 году, хотя она недоступна в коммерческих устройствах. Самая быстрая зарядка в коммерческом устройстве от Oppo, OnePlus или Realme — это зарядка компании мощностью 160 Вт, которая дебютировала с OnePlus 10T.
SuperCharge Huawei
Huawei представила свою технологию SuperCharge еще в 2017 году с Mate 10. Как и OPPO, технология быстрой зарядки Huawei также использует более высокий ток, чем другие конкуренты, использующие такие технологии, как Quick Charge и Pump Express. Первое поколение предлагало выходную мощность 22,5 Вт (5 В, 4,5 А). Huawei увеличила этот показатель до 40 Вт (10 В, 4 А) с Mate 20 Pro и сделала то же самое доступным для смартфонов Huawei P30 Pro, Mate 30 Pro и P40 Pro/Pro Plus. Эта технология зарядки мощностью 40 Вт была впервые продемонстрирована суббрендом Huawei (недавно проданным) Honor на концептуальном телефоне Honor Magic в 2016 году.
Huawei внедрила еще одно усовершенствование в Mate 40 Pro/Pro Plus, выпущенном в конце 2020 года, для поддержки зарядки 66 Вт (11 В, 6 А). С тех пор компания придерживается зарядки 66 Вт для своих смартфонов.
Быстрая зарядка Xiaomi.
Смартфоны Xiaomi уже давно поддерживают быструю зарядку. Его флагманы, включая Xiaomi Mi 4 — Mi 6, поставлялись с быстрой зарядкой 18 Вт. Однако вместо того, чтобы вкладывать усилия в собственную запатентованную технологию зарядки, Xiaomi ранее полагалась на технологию Qualcomm Quick Charge. Наблюдая за тем, как рынок быстрой зарядки развивается и становится все более конкурентоспособным, в 2019 году Xiaomi продемонстрировала собственную технологию сверхбыстрой зарядки мощностью 100 Вт.
Из-за технологических ограничений технология зарядки мощностью 100 Вт появилась только в следующем году, то есть в 2020 году, когда был выпущен Xiaomi Mi 10 Ultra с безумной зарядкой мощностью 120 Вт. Как упоминалось выше, Xiaomi Mi 10 Ultra стал первым смартфоном, поддерживающим Qualcomm Quick Charge 5.0.
С тех пор Xiaomi предлагает невероятно быструю зарядку в своих устройствах, дебютировав с зарядкой мощностью 120 Вт (самая быстрая зарядка в мире на тот момент) с Xiaomi 11T Pro. С тех пор компания продвигается все выше и выше. Например, Redmi Note 12 Explorer поддерживает зарядку мощностью 210 Вт и, как говорят, может заряжаться до 100% всего за девять минут.
Adaptive Fast Charging Samsung
Адаптивная быстрая зарядка Samsung аналогична быстрой зарядке Qualcomm, т.е. она использует высокое напряжение и умеренные значения тока. Первый протокол Adaptive Fast Charging поддерживал зарядку 18 Вт (до 9 В, 2 А), но был ограничен только флагманами, начиная с Galaxy Note 5 и заканчивая серией Galaxy S20.
Вслед за другими производителями компания Samsung в 2019 году наконец перешла на зарядку мощностью 25 Вт (11 Вт, 2,25 А), и этот стандарт официально называется Samsung Super Fast Charging. Утверждается, что зарядное устройство мощностью 25 Вт заряжает аккумулятор емкостью 4500 мАч на Galaxy A70 примерно до 65% за 60 минут. Вопреки названию, оно не совсем «супер быстрой». Тесты показывают, что зарядному устройств Galaxy Note 20 Ultra (Exynos) потребовалось 35 минут, чтобы зарядить аккумулятор емкостью 5000 мАч с 10% до 50%, и примерно 100 минут, чтобы достичь 100% .
Примечательно, что Samsung также выпустила зарядку мощностью 45 Вт (10 В, 4,5 А) для серии Galaxy Note 10, а затем для серии Galaxy S20. Эта технология называется Super Fast Charging 2.0, и ожидается, что она будет намного быстрее, чем первое поколение. Однако Samsung отказалась от протокола зарядки мощностью 45 Вт и вернулась к зарядке мощностью 25 Вт в Galaxy Note 20 и серии Galaxy S21.
Стандарты быстрой зарядки Samsung основаны на USB-PD, в то время как технология Super Fast Charging, используемая в устройствах Galaxy Note 20 и Galaxy S21, также использует PPS. В идеале это должно позволять сторонним зарядным устройствам заряжать эти устройства с максимальной производительностью. Однако есть несколько ограничений в отношении значения входного напряжения, определяемого объектами данных питания (PDO), как обсуждалось выше. Например, Galaxy S21, с помощью зарядного устройства USB-PD стороннего производителя, может заряжаться только на 18 Вт вместо 25 Вт. Более новые устройства Samsung справляются с этим ограничением, применяя USB-PD PPS.
В настоящее время устройства Samsung по-прежнему заряжаются значительно медленнее, чем конкуренты. Компания немного отошла на второй план и позволила другим компаниям прорваться вперед с гораздо более быстрой зарядкой, и, похоже, она довольна этим. Samsung также больше не включает зарядные устройства в комплект поставки.
Быстрая зарядка на Apple iPhone
Все смартфоны Apple, начиная с iPhone 8, поддерживают зарядку до 18 Вт, а iPhone 11 Pro Max, iPhone 12 Pro Max, iPhone 13 Pro Max, iPhone 14 Pro и iPhone 14 Pro Max поддерживают зарядку мощностью до 27 Вт. Чтобы обеспечить максимально быструю зарядку, вам необходимо купить зарядное устройство, совместимое с USB-PD, или использовать зарядное устройство для MacBook. Поскольку Apple больше не поставляет зарядный блок в коробке, вам придется покупать его отдельно. Вам также может понадобиться купить кабель USB Type-C — Lightning , чтобы обеспечить максимально быструю зарядку вашего iPhone.
Samsung лидирует в отрасли благодаря непатентованному стандарту (PPS).
С одной стороны, производители Android идут на поводу у шумихи и неустанно внедряют технологии более быстрой зарядки. Но, с другой стороны, Samsung придерживается более широко приемлемых стандартов быстрой зарядки, таких как USB-PD и USB-PD 3.0 с PPS. Эти стандарты значительно медленнее, чем патентованные.
Так называемая Super Fast Charge от Samsung намного медленнее, чем ее аналоги, и хотя скорость зарядки была дополнительно снижена с 45 Вт до 25 Вт в серии Galaxy Note 20 Ultra и Galaxy S21, PPS обеспечивает более эффективную зарядку. Как мы упоминали выше, PPS позволяет гораздо более точно согласовать выходное напряжение и ток, что снижает потери энергии в виде тепла.
Без сомнения, производители были вынуждены разрабатывать патентованные стандарты, потому что Форуму разработчиков USB (USB-IF) потребовалось так много времени, чтобы объявить динамический стандарт, такой как USB-PD PPS. При наличии единого стандарта, такого как PPS, пользователи телефонов разных марок могут использовать один и тот же зарядный блок, не опасаясь медленной зарядки.
До 2020 года эти более низкие скорости зарядки казались невыгодными для Samsung. Но все изменилось, когда Apple объявила о своих планах удалить зарядный блок из коробки iPhone 12. Следуя этому примеру, такие бренды, как Samsung и Xiaomi, также начали извлекать зарядные устройства из коробок своих новых телефонов — за исключением таких регионов, как Бразилия, где они вынуждены включать совместимое зарядное устройство из-за законов о защите прав потребителей.
Теперь таким брендам, как Samsung, удобно просить пользователей использовать любое быстрое зарядное устройство с поддержкой UBS-PD PPS. Благодаря универсальному характеру пользователи PPS смогут заряжать несколько поддерживаемых устройств с помощью одного блока. На данный момент существует всего несколько зарядных устройств, и мы искренне надеемся, что другие производители включат поддержку USB-PD PPS наряду со своими запатентованными технологиями зарядки, предполагая, что они не откажутся от своих технологий в пользу универсального стандарта.
Гонка за более быстрой зарядкой
Трудно сказать наверняка, в чем польза от постоянной погони за все более и более быстрыми скоростями зарядки. Если смартфон может заряжаться за 15 минут при зарядке мощностью 120 Вт, как в случае с Xiaomi 11T Pro, есть ли чистая выгода от зарядки за девять минут благодаря зарядке мощностью 210 Вт?
В конце концов, производителям придется начать отступать и сосредоточиться на повышении эффективности своих протоколов зарядки. При более быстром времени зарядки отдача значительно уменьшается, до такой степени, что пользователям все равно, зарядится их телефон через пятнадцать или десять минут. Меня, конечно, не волнует, если мой телефон заряжается немного быстрее, чем другой, и на самом деле, некоторых потребителей могут даже отпугнуть зарядные устройства с более высокой мощностью. Зарядка 120 Вт против 210 Вт не имеет большого значения, но потребитель может увидеть разницу в 90 Вт и подумать, что зарядка 120 Вт безопаснее.
В результате, я думаю, наступит время, когда производители откажутся от постоянного стремления к максимально быстрой зарядке и вместо этого переориентируют свои усилия на другие аспекты, связанные с зарядкой и временем автономной работы. Я не уверен, что это время наступит, но прошли те времена (по большей части, глядя на Samsung), когда для зарядки смартфона требовалось два часа. Почти каждый флагманский смартфон полностью заряжается менее чем за час, а некоторые избранные — менее чем за полчаса. Большинство людей не будут искать ничего быстрее, чем это.
Как использовать быструю зарядку на смартфоне?
Мы давно привыкли заряжать наши умные устройства. Так, что, надеюсь, не нужно рассказывать, как заряжать смартфон. Тем не менее, вы должны проявлять некоторую осторожность, если хотите обеспечить максимально возможную скорость зарядки своих смартфонов.
Первое и самое очевидное предостережение заключается в том, что вы должны тщательно выбирать зарядный блок для своего смартфона, и этот шаг становится еще более важным, если смартфон, который вы покупаете, не поставляется с зарядным устройством в коробке. Наряду с подходящим зарядным устройством важно выбрать кабель, который поддерживает тот же стандарт.
Существует множество зарядных устройств для смартфонов, поддерживающих Quick Charge 3.0, но у вас могут возникнуть проблемы с поиском зарядных устройств, поддерживающих Quick Charge 4.0 и выше. Между тем зарядные устройства MediaTek Pump Express могут быть труднодоступными, поэтому лучше использовать зарядное устройство, рекомендованное производителем вашего смартфона.
Когда дело доходит до запатентованных технологий зарядки, входящих в BBK Group — OPPO, Vivo, OnePlus, Realme и iQOO, у вас нет другого выбора, кроме как выбрать официальное зарядное устройство, обеспечивающее максимальную скорость зарядки. К счастью, эти зарядные устройства являются кросс-совместимыми, и вы можете использовать более новое зарядное устройство одного из этих брендов с телефоном любого другого из пяти, упомянутых выше. Например, зарядное устройство SuperVOOC мощностью 65 Вт, которое поставляется с OPPO Reno 5 Pro, будет работать без проблем и обеспечит зарядку мощностью 65 Вт с OnePlus 8T.
Точно так же вам также придется использовать официальные зарядные устройства для устройств Huawei и Honor.
Между тем, для Samsung многочисленные зарядные устройства USB-PD PPS позволят вам заряжать свой новейший флагман, такой как Galaxy S21 Ultra, мощностью 25 Вт. Однако вам придется следить за тем, чтобы стандарты соответствовали и смартфону, и зарядному устройству. Более новые зарядные устройства Samsung мощностью 25 Вт с поддержкой PPS могут ограничивать скорость зарядки до 18 Вт, если смартфон поддерживает только USB-PD, а не PPS. Поэтому обязательно перепроверьте это перед покупкой.
Наконец, если вы ищете быстрое зарядное устройство для iPhone, вы можете либо выбрать официальное зарядное устройство USB-C мощностью 20 Вт, либо выбрать одно из более быстрых зарядных устройств, перечисленных на этой странице. Если у вас есть MacBook с поддержкой зарядки через USB-C, Apple рекомендует вам использовать зарядный блок MacBook с iPhone, не опасаясь более высокой выходной мощности, поскольку, как мы узнали из этой статьи, он управляется смартфоном.
Хотя энергоэффективность платформ, на которых собираются смартфоны, постоянно растёт, но повышается и расход электрической энергии, необходимый для функционирования больших ярких дисплеев, операционных систем с массой фоновых процессов и регулярно включенным модулем беспроводного интернета.
Ёмкость аккумуляторных батарей с года в год растёт незначительно, а их постоянная подзарядка выводит из себя миллионы пользователей мобильных устройств. Разработчики последних пошли своим кормильцам на уступки и создали так называемую технологию быстрой зарядки — Quick Charge.
Содержание
- Что такое быстрая зарядка смартфона
- Распространённые стандарты
- Quick Charge
- Pump Express
- Adaptive Fast Charging
- VOOC Flash Charging/Dash Charge
- Super Charge
- Super mCharge
- Как включить и отключить режим
- Какие смартфоны поддерживают быструю зарядку
- Вредна ли быстрая зарядка для телефонов
Что такое быстрая зарядка смартфона
На множестве смартфонов применяется презентованная в 2012 году компанией Qualcomm технология Quick Charge – быстрая зарядка. Ныне насчитывается с десяток технологий. Каждый производитель гаджетов создаёт собственную, в их числе и малоизвестные в России китайские производители.
Быстрая зарядка позволяет шустрее восполнить ёмкость аккумуляторной батареи. На стандартной зарядке обычно пишутся следующие характеристики: 5В и 1…2,5 А.
Устройства с поддержкой функции Quick Charge комплектуются зарядным устройством с напряжением вплоть до 20 В, силой тока до 5 А и шнуром, позволяющим выдержать такой ток. Этим и отличается быстрая зарядка от обычной.
Вторая особенность спецификации – «общение» смартфона с блоком питания (БП) по специально разработанному протоколу.
Он подразумевает постоянную отправку телефоном информации об уровне заполнения аккумулятора, в соответствии с данными БП регулирует силу тока и его напряжение (выходную мощность) – интеллектуальное определение оптимального значения напряжения.
Максимальной выходящая мощность будет при полностью пустой батарее, и чем больше уровень заряда, тем меньше мощность выдаёт блок питания.
Суть наиболее распространённой спецификация Quick Charge 3.0 заключается в том, что чипсет сам выбирает напряжение и силу тока (выходную мощность блока питания), исходя из уровня текущего заряда аккумулятора. При его повышении напряжение тока постепенно снижается от 20 до 3,6 В с интервалом в 0,2 В.
Максимальной выходящая мощность будет при полностью пустой батарее
Первые ~50% ёмкости восполняются шустро по сравнению с остальными. По этой причине производители смартфонов указывают эффективность Quick Charge по времени заполнения первых 40-60% аккумулятора. Если для восполнения 50% заряда нужно около получаса (зависит от спецификации), то для получения полного аккумулятора нужно еще около часа.
Адаптеры от различных производителей несовместимы, и, если «родная» зарядка выходит из строя, приобретать стоит только её сертифицированный аналог.
Распространённые стандарты
Почти все разработчики гаджетов создали свои спецификации.
Quick Charge
Зарядное устройство с адаптером Quick Charge
Первая в своём роде технология, которая доросла до 4-й версии. QC 4.0 поддерживает параллельную подачу тока в две банки батареи. Скорость повышается, температура снижается, но аккумулятор придётся снабжать дополнительными контактами – схема питания и его защита усложнятся.
Обновлённый QC 4+ позволяет восполнить 50% заряда батареи на 2750 мАч всего за четверть часа.
Pump Express
Разработка MediaTek. В третьей версии спецификации за температурой и мощностью следит сам блок питания. Используется разъём типа USB-C и 20 интегрированных систем защиты.
Adaptive Fast Charging
Зарядное устройство с адаптером Adaptive Fast Charging
Детище компании Samsung, поддерживаемое гаджетами S-серии и Note. Является развитием Quick Charge 2 и имеет совместимость с данной спецификацией. Адаптеры имеют напряжение всего 9 В (мощность составляет 15 Вт), а потому ими можно заменить не каждое QC-устройство. Мощности достаточно для заряда батареи на 3000 мАч за 30 минут.
VOOC Flash Charging/Dash Charge
Создала компания BBK. Данная спецификация выпускается под брендом VOOC (ныне представлено целых 7 разновидностей), обеспечивающая мощность 25 Вт при напряжении 5 В. Аккумулятор на 3000 мАч на 3/4 заряжается за полчаса.
Второй стандарт – Dash Charge. Выдаёт 20 Вт при неизменном напряжении, требует идущего в комплект кабеля. Батарею на 3000 мАч заряжает на 63% за полчаса.
Super Charge
Зарядное устройство с адаптером Super Charge
Huawei может похвастаться мощностью 22,5 Вт при напряжении 5 В, чего хватает для восполнения ёмкости аккумулятора на 4000 мАч на 57% за 30 минут.
Super mCharge
Meizu работает над наиболее перспективной Super mCharge. Последняя версия спецификации выдаёт 55 Вт при 11 В.
Такой мощи хватает для заполнения 3000 мАч за 1/3 часа, но для этого требуется только штатный кабель, способный выдержать подобную нагрузку.
Зарядное устройство с адаптером Super mCharge
Как включить и отключить режим
Активация и выключение режима осуществляется в настройках девайса. Проще всего это сделать через шторку:
- опустите её;
- зайдите в настройки устройства;
- перейдите в раздел «Питание» либо «Батарея» (в зависимости от прошивки);
- найдите соответствующие пункт и активируйте либо деактивируйте опцию (в разных устройствах её название отличается).
Зарядить смартфон в обычном режиме можно при помощи практически любого блока питания с напряжением 5 В и током, который соответствует тому, что указан входящем в комплект (обычно это 1-3 А).
Какие смартфоны поддерживают быструю зарядку
Единой спецификации быстрой зарядки не существует, как и возможности пользоваться блоками питания от сторонних производителей. Все по причине отличия интерфейсов и алгоритмов работы быстрых зарядок, которые постоянно совершенствуются.
Нынче поддержка быстрой зарядки есть почти во всех смартфонах, в том числе бюджетных.
И соответствующий блок питания входит в комплект поставки аппарата, хотя не всегда. С этим моментом нужно быть внимательным.
Чего их производители только не сделают для повышения продаж своей продукции, но и экономить на чём-то нужно.
Вредна ли быстрая зарядка для телефонов
Любой аккумулятор подвержен постепенному разрушению по причине эксплуатации дешевых и доступных материалов.
На рассчитываемый срок эксплуатации смартфона даже недорогих батарей более чем достаточно, их ёмкость снижается медленно. Хотя многое зависит от температурных режимов и скорости зарядки устройства.
При использовании повышенного тока, значение которого превышает допускаемый производителем, вероятность повредить аккумулятор есть. Что касается температуры, здесь также все контролируется программно.
Если температура превышает допустимую, мощность зарядки снижается либо процесс временно прекращается. Если же не покупать дешевых китайских БП, данная проблема отпадёт.
Вредна ли быстрая зарядка для смартфона? Большинство пользователей, не считая ответивших: «Я не знаю», скажут: «Да». И они ошибутся, ведь не знакомы с экспериментальными данными.
Специалисты с Meizu говорят, что использование Super mCharge для Li-ion аккумуляторов за 800 циклов их зарядки снижает ёмкость батареи на 1/5. Аналогичные цифры приводятся для любых литий-ионных аккумуляторов – снижение срока службы легко укладывается в приемлемлемые значения.
Второй аргумент – исследования учёных из Калифорнии. В 2014 году они провели эксперимент, результаты которого говорят, что быстрая зарядка батареи не вредит. Что при ускоренной, что при обычной зарядке устройства заполнялись элементарными частицами равномерно. Данные попали в журнал Nature Materials.