Виды быстрых зарядок для телефонов

Смартфон, который заряжается за минуты вместо томительных часов — это уже наступившее будущее. Здесь вы найдёте большое сравнение быстрых зарядок для телефонов 2020-го года (весь список стандартов и типов) с плюсами и минусами каждой из них. Пусть материал станет вашим гидом и справочником на ближайшие годы.

При покупке телефона в 2020-м году помимо производительности (процессора), качества изображения (экрана) и вместительности памяти (ОЗУ и ПЗУ) для каждого из нас становится не менее важным фактором и его автономность (исследование). Но большой и мощный аккумулятор придётся заряжать дольше, а значит не менее ответственной характеристикой стала технология быстрой зарядки.

Ниже вы узнаете:

• • Как работает быстрая зарядка
• • Типы зарядок USB
• • Сравнение стандартов быстрой зарядки в 2020 (список)
• • Технология от Apple
• • Qualcomm Quick Charge (1.0-4.0+)
• • Samsung Adaptive Fast Charging
• • Motorola TurboPower
• • MediaTek Pump Express
• • OnePlus Dash Charge и Oppo Vooc
• • Huawei SuperCharge
• • Будущее быстрой зарядки

Как работает быстрая подзарядка?

Экспертная оценка технологии была проведена в Battery University в сентябре 2017-го года. Владельцам телефонов важно понимать, что корни быстрой подзарядки растут из мира электромобилей, где ускоренное заполнение заряда — жизненно необходимая вещь, а не «фича» в характеристиках. Это дорогая в плане проектирования эффективная система, получившая своё логическое продолжение в гаджетах. И вот, что вам нужно знать о том, как она работает с литий-ионными батареями (Li-Ion и Li-Poly).

1. Заряд и разряд аккумулятора

• • телефон получает электрическую энергию в результате образования ионов в ходе катализации химической реакции между катодом, электролитом и анодом;
• • когда батарея разряжается (поддерживая работу телефона), химические реакции производят электричество;
• • когда вы заряжаете батарею (ставите телефон на зарядку), химические реакции поглощают энергию.

2. Меры и характеристики

• • Вольт (В) — это мера напряжения (как давление воды в садовом шланге);
• • Ампер (А) — это мера силы тока (как степень расхода воды через шланг);
• • Ватт (Вт) — это мера электрической мощности (как много в объёме брызг будет из носика).

3. Как ускорить подзарядку

• • батарея заряжается, когда через неё проходит ток;
• • чем больше сила тока (А) и больше напряжение (В), тем быстрее она заряжается;
• • но каждая батарея ограничена в мощности, которую она способна «потянуть»;
• • чтобы сделать процесс безопасным, существует контроллер заряда (IC).

Увеличение силы тока (А) и напряжения (В) позволяет быстрее зарядить аккумулятор, но если переусердствовать, то процесс станет небезопасным.

4. Контроллер зарядки

• • это специальная микросхема с логикой регулировки потока электроэнергии в батарею и из неё;
• • она определяет силу тока (А) и напряжение (В), при котором батарея заряжается и регулирует общие параметры;
• • конструктивно они могут отличаться, но преследуют общую цель — безотказный контроль заряда с управлением через операционную систему телефона.

Типы зарядок USB

По определению USB Implementers Forum существует четыре типа зарядок USB. В зависимости от версии и штекера, у пользователя есть следующие варианты быстрой зарядки.

Характеристики USB 1.0 и USB 2.0 обеспечивают базовую скорость зарядки любого телефона и по умолчанию требуют минимальное количество энергии среди прочих стандартов. Но, например, в iPhone через USB-разъём зарядка происходит при увеличенной силе тока 2А и напряжении 5В, что в итоге всё равно даёт скромные 10 Вт мощности — в четыре раза меньше, чем у 40-Вт лампы накаливания из подъезда.

При использовании разъёма USB 3.0 напряжение будет таким же, а вот сила тока может быть увеличена до 0,9А.

USB Type-C (USB-C) — это штекер овальной формы с реверсивным ключом (можно подсоединять любой стороной). Технология может работать и с USB 2.0, и с новым USB 3.1. Производители выбирают последний из-за более высокого потенциала по напряжению и силе тока.

USB Power Delivery (USB-PD) — многие устройства оснащены более надёжной спецификацией стандарта питания аккумулятора через кабели и разъёмы. Максимальная выходная мощность в таком случае 20В/5А (100Вт). Такой вариант не подходит смартфонам (в большинстве случаев им достаточно 3А), но идеален для ноутбуков и больших планшетов с USB-C.

Дополнительно следует учитывать параметр Battery Charging Specification — спецификация зарядки аккумулятора, которая определяет мощность, потребляемую телефоном от USB-порта. В последней редакции Battery Charging Rev 1.2 (BC1.2) она учитывает три источника питания:

• • SDP (standard downstream port) — обычный базовый разъём;
• • CDP (charging downstream port) — зарядный (обеспечивает до 1,5А);
• • DCP (dedicated charging port) — выделенный (независимый).

В большинстве случаев телефоны и адаптеры зарядки соответствуют ограничениям стандартов USB 2.0 и BC1.2, а для полной совместимости и безопасности по умолчанию заряжаются на самой низкой скорости.

Вам нужно понять, что все указанные выше спецификации — не более чем рекомендации. Для более быстрой зарядки производители отклоняются от этих параметров, увеличивая напряжение и силу тока. В результате телефон заполняет ёмкость батареи до 100% куда быстрее. Ниже мы приводим список всех существующих технологий.

Сравнение стандартов быстрой зарядки 2020 (список)

1. Быстрая зарядка Apple

Официальная страница

Плюсы:

• + использует USB-PD,
• + активно развивается и растёт в популярности,
• + стандарт, который поддержали все производители в индустрии.

Минусы:

• — требуется купить кабель Lightning-USB-C с поддержкой USB-PD,
• — Apple не упаковывает совместимые кабели и зарядные устройства в стандартном комплекте.

Какие устройства и телефоны поддерживают быструю зарядку Apple?

• • iPhone XS и XS Max
• • iPhone XR
• • iPhone X
• • iPhone 8 и 8 Plus
• • iPad Pro
• • MacBook 12

Какой зарядник купить для быстрой зарядки Apple?

• • Адаптер питания USB от Apple с мощностью 21Вт, 61Вт или 87Вт.
• • USB-C-адаптер стороннего производителя сравнимой мощности с поддержкой USB-PD.

2. Быстрая зарядка Qualcomm Quick Charge

Официальная страница

Плюсы:

• + поддержка USB-PD в QC4+,
• + самый широко распространённый стандарт,
• + обратная совместимость со старыми версиями стандарта,
• + предусмотрена дополнительная защита аккумулятора и электронных компонентов.

Минусы:

• — относительно быстро устаревает и имеет ограничения в прежних версиях,
• — поддержка QC4+ пока ещё встречается редко.

Какие устройства и телефоны поддерживают быструю зарядку Qualcomm Quick Charge?

• • всегда актуальный официальный список в PDF-формате.

Какой зарядник купить для быстрой зарядки Quick Charge?

• • Любой качественный адаптер с поддержкой QC2.0 и выше.

3. Быстрая зарядка Samsung Adaptive Fast Charging

Официальная страница

Плюсы:

• + есть во всех устройствах «Самсунг»,
• + совместимость с адаптерами Qualcomm Quick Charge 2.0,
• + самая щадящая батарею (из-за низкой температуры) технология.

Минусы:

• — на зарядниках Quick Charge 2.0 медленнее, чем на фирменном,
• — высокая стоимость фирменного адаптера.

Какие устройства и телефоны поддерживают быструю зарядку Samsung?

• • все мобильные устройства бренда Samsung Galaxy.

Какой зарядник купить для быстрой зарядки «Самсунг»?

• • Фирменный адаптер Samsung Adaptive Fast Charging.
• • Любой качественный адаптер с поддержкой QC2.0 и выше.

4. Быстрая зарядка Motorola TurboPower (Lenovo)

Официальная страница

Плюсы:

• + имеется во всех устройствах Motorola,
• + технология применяется в адаптере питания, контроллере, аккумуляторе и в ПО,
• + совместимость со всеми зарядниками Qualcomm Quick Charge 2.0 и выше.

Минусы:

• — относительно других зарядка происходит медленнее.

Какие устройства и телефоны поддерживают быструю зарядку Motorola TurboPower?

• • Все модели под брендом Motorola.
• • Некоторые модели под брендом Lenovo.

Какой зарядник купить для быстрой зарядки «Моторола»?

• • Оригинальный адаптер питания Lenovo.
• • Зарядное устройство Motorola TurboPower 30.
• • Любой качественный адаптер с поддержкой QC2.0 и выше.

5. Быстрая зарядка Mediatek Pump Express

Официальная страница

Плюсы:

• + добавляет быструю зарядку в бюджетных устройствах,
• + совместимость с адаптерами Qualcomm Quick Charge 2.0,
• + одна из самых безопасных технологий в плане контроля перегрева и короткого замыкания благодаря механизму Richtek System-On-Chip.

Минусы:

• — относительно медленная зарядка;
• — используется в основном в устройствах с чипсетом MediaTek.

Какие устройства и телефоны совместимы/поддерживают быструю зарядку MediaTek?

• • подавляющее большинство смартфонов и планшетов на базе этого чипсета.

Какой зарядник купить для быстрой зарядки «МедиаТек»?

• • Для Pump Express 4.0 — любой адаптер с поддержкой USB-PD и напряжением 3-6В/5А+.
• • Для Pump Express 3.0 — любой адаптер с поддержкой USB-PD и напряжением 3-6В/5А+.
• • Для Pump Express 2.0+ — любой адаптер с поддержкой Qualcomm Quick Charge 2.0 и выше.
• • Для Pump Express Plus — любой адаптер с напряжением 5В с поддержкой Pump Express Plus или без неё, совместим с любым кабелем USB 1,5А и выше, обратносовместим с USB BC1.2, Type C, PD2.0 YDT1591 и другими традиционными зарядниками.
• • Зарядники MediaTek сертифицированы — сторонним производителям выпускать собственные адаптеры с Pump Express нельзя.

6. Быстрые зарядки OnePlus и Oppo Vooc

Официальная страница

Плюсы:

• + самая быстрая зарядка из существующих (опережает примерно на 10 минут),
• + мощные и дорогие адаптеры питания, а также специальные кабели всегда входят в комплект,
• + самая низкая температура /blog/360_peregrev-smartphona подзарядки среди прочих технологий.

Минусы:

• — закрытость — сложная система лицензирования и патентов,
• — нет совместимости с USB-PD,
• — работает только с внешними аккумуляторами Vooc и Dash Charge,
• — подходит исключительно оригинальный толстый кабель питания.

Какие устройства и телефоны поддерживают быструю зарядку Vooc?

• • Линейка смартфонов OnePlus.
• • Большинство устройств Oppo с быстрой зарядкой Vooc в характеристиках.

Какой зарядник купить для быстрой зарядки Dash Charge и Vooc?

• • Исключительно фирменный адаптер питания на постоянном токе.

7. Быстрая зарядка Huawei SuperCharge

Официальная страница

Плюсы:

• + Совместимость с USB-PD,
• + работает с адаптерами Quick Charge 2.0 и выше,
• + дорогостоящие адаптер и кабели всегда в покупном комплекте,
• + Huawei проверяет быструю зарядку на надёжность в течение года с 10 тестами на перегрев, короткие замыкания и экстремальные внешние условия.

Минусы:

• — относительно других технологий менее быстрая,
• — для работы SuperCharge на 100% требуются только фирменные адаптеры и повербанки.

Какие устройства и телефоны поддерживают быструю зарядку «Super Charge»?

• Всегда актуальный список флагманских решений Huawei на этой странице.

Какой зарядник купить для быстрой зарядки «Хуавей»?

• • Фирменный адаптер Huawei SuperCharge.
• • Любой качественный адаптер с поддержкой QC2.0 и выше.

Что будет с технологией в будущем?

Изменения в отрасли аккумуляторов происходят ежемесячно благодаря стремительной эволюции в мире электромобилей (EV-транспорта). Инженеры совершенствуют интегральные схемы, предлагают всё более эффективную коллаборацию технологий между самими батареями, зарядными устройствами и программным обеспечением, в том числе с привлечением искусственного интеллекта (AI и машинное обучение).

Вы знаете о технологии быстрой зарядки то, чего не нашли в статье? Поделитесь знаниями со всеми в комментарии ниже или отправьте сообщение нам ВКонтакте @NeovoltRu.

Хотите следить за новостями из мира аккумуляторов и практичного использования гаджетов? Узнайте об улучшении их автономности и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов на нашем канале в Яндекс.Дзен или с помощью подписки ВКонтакте. Подключайтесь к нам в Facebook, Одноклассниках или Twitter, если хочется короткого формата новостей.

В характеристиках смартфонов всё чаще указывают быструю зарядку. Производители демонстрируют малоинформативные показатели мощности и обещают моментальное восполнение аккумулятора. Но что скрывается за маркетинговыми обещаниями на самом деле, что действительно можно считать быстрой зарядкой? Давайте разбираться, с чего всё начиналось и к чему привело желание тратить на зарядку смартфонов как можно меньше времени.

Полный список смартфонов, поддерживающих ту или иную технологию быстрой зарядки, доступен в отдельной статье.

Теория USB

Суть и предназначение USB отражено в аббревиатуре, Universal Serial Bus или универсальная последовательная шина создана для лёгкого подключения периферии к компьютерам. Спектр устройств невероятно обширный: от простых мышек и клавиатур до аудиоустройств, накопителей информации и ещё более сложного оборудования. Ключевая идея в универсальности и повсеместной стандартизации: все устройства должны быть совместимы между собой, как минимум, электрически. Второй момент — пользователь не должен задумываться о том, какое устройство он подключает: опознание и настройка — задача интерфейса.

Одним из ноу-хау интерфейса стала возможность питания периферии непосредственно от порта без дополнительных проводов и внешних блоков питания. Примите к сведению: напряжение питания равняется 5 вольтам, а ток варьируется от 0,5 ампера в USB 2.0 до 0,9 ампера в версии 3.0, принятой в 2008 году. Этого достаточно для обеспечения электричеством подавляющего большинства нетребовательных устройств. Также стандарт допускает дополнительное питание в особых случаях, яркие примеры: принтеры, 3,5-дюймовые жёсткие диски.

В привычном кабеле USB 2.0 всего 4 провода: два из них отвечают за питание, а ещё по двум передаётся информация. Это основа стандарта, на которую мы будем опираться в ходе повествования. С развитием интерфейса добавляются дополнительные контакты. Например, в miniUSB и microUSB есть пятый контакт для запуска режима хоста, а большие скорости в версии 3.0 потребовали 9 контактов. Современный Type-C ещё более хитрый и, за счёт симметричности и большей функциональности, содержит до 24 контактов.

Сказ о зарядке по USB: спецификация Battery Charging

Вспомните телефоны из начала нулевых, у каждого производителя была своя уникальная зарядка: круглый штекер у Nokia, громоздкий и сложный на вид у Sony Ericsson и ещё десяток вариаций у остальных компаний. Для подключения к компьютеру могли использоваться дополнительные разъёмы со своими собственными кабелями. Полная неразбериха и разобщённость создавала кучу неудобств с поиском подходящей зарядки — кажется, это то самое время, когда фанатам одного бренда стоило держаться вместе. Идея объединить всех производителей и создать универсальную зарядку витала в воздухе, USB отлично подходил на эту роль. Специально для портативных гаджетов были разработаны уменьшенные штекеры: сначала miniUSB, затем microUSB и вершина эволюции — Type-C. Как известно, компания Apple продолжила использовать собственные порты 30-pin и Lightning, но они соответствуют стандартам USB.

Но, как мы уже знаем, изначально USB способен питать только нетребовательную периферию. Например, на полную зарядку скромного аккумулятора ёмкостью 1500 мАч через стандартный USB 2.0 или USB 3.0 уйдёт от 2 до 3,5 часов — это непозволительно долго. Как следствие, производители начали искать способы увеличения передаваемой мощности. Результатом явилась новая спецификация USB Battery Charging, доступная всем компаниям, использующим интерфейс. Первая версия вышла в 2007 году, актуальный вариант — USB BC 1.2 — принят в 2010 году. Одно из нововведений — специальный полноразмерный разъём с повышенной отдачей по току до 1,5 А для компьютеров (это фактически трёхкратный прирост). Такие порты обозначены пиктограммой молнии, посмотрите на свой ноутбук, скорее всего, один из полноразмерных USB именно такой.

Главным же достижением стало теоретическое увеличение максимального тока до 5 А для сетевых зарядок — это десятикратный прирост относительно базовой версии USB. На первом этапе важным требованием стало сохранение форм-фактора для совместимости с имеющимся парком устройств. С учётом этого инженеры пошли на хитрость: маркером зарядного режима являются замкнутые контакты передачи данных, которые не используются во время зарядки. На деле процесс зарядки аккумулятора чуть сложнее, чем может показаться, и нуждается в контроле и регулировании. За это отвечает небольшая микросхема-контроллер. Первостепенная задача — определение возможностей подключенного зарядника и согласование безопасной мощности питания. Затем, уже в процессе зарядки, контроллер непрерывно отслеживает сразу несколько параметров, в числе которых: ток, напряжение источника и аккумулятора, температура батареи. Это залог безопасности: при перегреве аккумулятора контроллер может снизить ток или полностью отключить питание.

Все смартфоны и планшеты без поддержки быстрой зарядки используют USB Battery Charging или собственные надстройки, совместимые или основанные на нём. На практике производители портативной техники ограничились наращиванием тока зарядки до 2,4 А при стандартных 5 В, то есть, до 12 Ватт. Яркий пример — старые поколения Apple iPad. В лагере Andoid большей популярностью пользовались зарядные устройства на 5 В и 2 А. Ими снабжались многие флагманские смартфоны 2012-2014 годов, подавляющее большинство планшетов; сейчас — это удел бюджетников.

Ускоряемся: Quick Charge, как он есть

Со временем ёмкость аккумуляторов росла, энергопотребление увеличивалось, а мощность зарядки оставалась на уровне 10-12 Вт. Как следствие, флагманы 2013-2014 годов с аккумуляторами на 3000 мАч заряжаются около 3 часов — это непозволительно долго. В поисках решения проблемы производители не стали кооперироваться, породив ворох несовместимых между собой стандартов. Более того, некоторые компании за прошедшие годы создали по несколько принципиально разных стандартов с разными настройками, опять-таки несовместимыми между собой. Посудите сами: Qualcomm Quick Charge, Samsung Adaptive Fast Charging, Huawei SuperCharge, OPPO VOOC, OnePlus Dash Charge, MediaTek Pump Express — это только часть технологий, которые первыми приходят на ум.

Чтобы не распыляться на маркетинговые уловки, предлагаю останавливаться только на самых важных особенностях. Тем более, в основе всех стандартов лежит один из двух принципов. В первом случае разработчики пошли на повышение напряжения зарядных устройств, оставив силу тока на уровне 2 А. Во втором принципе увеличение мощности происходит за счёт наращивания силы тока при стандартных 5 В.

Самая известная технология — Quick Charge от Qualcomm. Первая версия (1.0), представленная в 2013 году, предлагает всего лишь 10 Вт мощности (5 В и 2 А), вследствие чего не получила должного распространения. Начиная с версии QC 2.0, представленной в 2015 году, инженеры Qualcomm пошли по первому пути и расширили диапазон напряжений от 5 до 20 вольт при силе тока до 3 А. В этой версии напряжение регулируется ступенчато, всего 4 фиксированных значения. Это неоптимально с точки зрения эффективности и тепловых потерь. В 2016 году с выходом QC 3.0 эффективность улучшили добавлением плавной регулировки напряжения с интервалом 0,2 В. Версия 4.0 стала совместима с новейшим стандартом Power Delivery, а QC 4.0+ расширили профилем USB-PD 3.0 PPS. Причём, Power Delivery имеет приоритет над протоколом Quick Charge.

Распространенность чипсетов от Qualcomm позволила Quick Charge стать по-настоящему популярным. Соответствующие адаптеры — не редкость, поэтому многие другие производители сделали ставку на технологии Qualcomm. Так, Samsung Adaptive Fast Charging, появившаяся в Samsung Galaxy S6, опирается на QC 2.0 и совместима с ним. Последующие стандарты быстрой зарядки от Samsung тоже используют наработки Qualcomm. То же самое касается смартфонов и планшетов Huawei и HONOR, которые в своём большинстве совместимы не только с собственным стандартом SuperCharge, но и с QC и даже PD. Все версии Qualcomm QC и его модификации имеют обратную совместимость. А значит, смартфон с QC 4.0 будет быстро заряжаться от адаптера QC 2.0 и наоборот.

Своё решение подготовили в MediaTek, стандарт Pump Express предназначен для смартфонов на базе чипов от тайваньского гиганта. Начиная с версии «Plus», принцип работы и эволюция стандарта повторяет Quick Charge от Qualcomm: несколько фиксированных уровней напряжения в первых версиях и ступенчатая регулировка в последующих редакциях, а также стандартная сила тока на уровне 1-2 ампер. Но будьте внимательны, смартфоны с MediaTek PE не всегда совместимы с зарядками Qualcomm QC, спасение — поддержка Power Delivery 3.0 в Pump Express 4.0.

Повышенное напряжение и ступенчатая регулировка усложняют контроллер питания на стороне смартфона и зарядное устройство. С другой стороны, относительно небольшая сила тока позволяет использовать обычные кабели от смартфонов с 5 В и 2 А.

По другую сторону от Qualcomm Quick Charge и подобных находятся технологии с увеличенной силой тока при стандартных 5 В. Самый яркий представитель — OPPO VOOC, все достоинства и недостатки подхода, а также сама технология рассмотрены в отдельной статье. Обратите внимание, DashCharge от OnePlus — это то же самое, что и VOOC 2.0, а недавно вышедший WarpCharge соответствует VOOC 4.0. Значимый недостаток всех стандартов от OPPO — несовместимость с Qualcomm Quick Charge и Power Delivery.

На практике мощность быстрых зарядок находится в интервале от 15 до 20 Вт. Сегодня можно встретить смартфоны, предлагающие и 30 Вт, и 45 Вт, и даже большую мощность — всё это дополнительные надстройки, которые мы не будем разбирать в этом материале.

К чему пришли: Power Delivery

Все вышеперечисленные быстрые зарядки решают поставленную задачу, но не соответствуют спецификациям USB, являясь своего рода хаком. Однако у консорциума USB есть подходящее решение: Power Delivery — новый стандарт электропитания через USB, призванный свести на нет текущую неразбериху. Впервые стандарт предложили ещё в 2012, но нас интересует вторая ревизия — USB PD Rev.2, пришедшая в 2014 вместе с форматом USB Type-C. Именно эта версия получила должную поддержку производителей, обратите внимание: большинство стандартов быстрой зарядки теперь совместимы с PD, а гаджеты Apple впервые начали заряжаться быстрее именно с помощью PD.

Спецификация предполагает множество режимов с максимальной мощностью 100 Вт — впечатляющая цифра. Этого хватает не только для смартфонов и планшетов, но и для ноутбуков и мониторов. Более того, такую мощность можно получить не только от сетевого адаптера питания, а от порта в компьютере.

Мощностной потенциал в сочетании со стандартизацией делает зарядку гаджетов по-настоящему комфортной. Например, благодаря Power Delivery, Samsung Galaxy S10 и любой другой совместимый смартфон можно быстро зарядить от соответствующего адаптера для ноутбука Lenovo, Apple и других — в эпоху Quick Charge об этом даже не мечтами. Несовместимые смартфоны и аксессуары будут заряжаться в режиме 5 В и 2 А, как от обычной зарядки. Также с USB Type-C и Power Delivery можно забыть о ворохе кабелей и адаптеров в рюкзаке, достаточно брать с собой зарядку от самого мощного устройства. Например, я беру с собой блок питания на 45 Вт от ноутбука и заряжаю им все гаджеты: смартфон, наушники и часы. Также получили распространение блоки питания с несколькими портами, один из которых предназначен для ноутбука. Исключением из правил до сих остаются смартфоны Apple: начиная с iPhone 8 они получили поддержку 18-ваттного профиля Power Delivery, но до сих пор используют собственный разъём Lightning — это рушит унификацию.

Хотя и здесь существуют подводные камни, так как PD предлагает огромное количество сочетаний напряжения и силы тока. Зарядные устройства, как правило, поддерживают только ограниченный набор, поэтому для подбора зарядки стоит выписать необходимые сочетания с оригинальных адаптеров питания. Второй момент вытекает из первого: далеко не каждый ноутбук, рассчитанный на 45 Вт или 60 Вт, будет заряжаться от адаптера на 30 Вт. Именно поэтому актуальнее всего носить с собой адаптер от самого мощного из имеющихся устройств, благо современная электроника компактная и лёгкая.

Развеиваем мифы

Большое разнообразие технологий и разные по мощности зарядные устройства породили вокруг USB огромное количество заблуждений. Например, некоторые пользователи не используют более мощные зарядки, опасаясь сжечь смартфон. А зря, вспоминаем первый раздел статьи с теорией USB: интерфейс устроен таким образом, чтобы все устройства были совместимы между собой, поэтому перед подачей питания контроллер согласовывает оптимальную мощность — смартфон не возьмёт больше, чем нужно. Опасаться стоит зарядных устройств неизвестного происхождения, первый попавшийся лот на AliExpress за три копейки действительно может навредить.

Другой момент — поиск сетевого адаптера или портативного аккумулятора. Самый простой путь — фирменные аксессуары от производителя устройства, тот же Samsung или Huawei продаёт зарядные устройства и выпускает портативные аккумуляторы и беспроводные зарядки. Если речь идёт о сторонних фирмах, придётся выяснить, какие стандарты быстрой зарядки поддерживает смартфон. В этом поможет сайт производителя, грамотные обзоры и комплектный зарядник. После останется найти совместимый адаптер в магазине. Повторюсь, выбирайте только зарекомендовавшие себя бренды из среднего или высокого бюджета — экономия пары сотен рублей ни к чему хорошему не приведёт.

Вместо заключения

Быстрые зарядки перестали быть местечковой фишкой нескольких флагманов на Android. Сегодня — это востребованная функция для всех смартфонов, в том числе недорогих. Бизнес реагирует на это: подходящие зарядки можно встретить даже в публичных местах. Например, вот такая стойка с поддержкой Qualcomm Quick Charge 3.0 установлена на станции МЦД в Москве. Но пока это исключение из правил: в другом общественном транспорте, кафе и прочих общественных местах устанавливают обычные 10-ваттные USB-розетки. Вывод прост: чем больше смартфонов с быстрой зарядкой будет на руках у пользователей, тем быстрее сформируется нужная инфраструктура.

Друзья, в этой статье я постарался максимально понятно изложить всю известную мне информацию о зарядке смартфонов, не зацикливаясь на частных примерах. Тема запутанная и достаточно противоречивая, поэтому не стесняйтесь делиться своим опытом, высказывать собственное мнение. Если есть вопросы или есть нужда в разборе частного примера, также пишите! Самые интересные вопросы будут вынесены в статью.

Скорость зарядки аккумуляторной батареи смартфона зависит от множества факторов. Главный из них — увеличенная мощность энергетического снабжения.

Как работает ускоренная зарядка?

Батарея смартфона заряжается, когда через нее проходит ток. И чем большая мощность на нее подается, тем быстрее восполняются энергетические запасы в ячейках аккумулятора. Мощность зарядки измеряется в Ваттах — это величина, равная произведению силы тока (Ампер) на напряжение в цепи (Вольт).

Взять «зарядник» к смартфону, что называется, от балды не получится, т.к. каждая батарея может «потянуть» определенные параметры мощности. Чтобы обезопасить зарядный процесс аккумулятора, используются специальные контроллеры заряда. Они определяют силу тока (А) и напряжение (В), при которых батарея заряжается, и регулируют общие параметры. Для контроля зачастую используются несколько параметров: оценка уровня заряда, защита от перегрузки адаптера, порта и аккумулятора.

До 70-80 % смартфоны заряжаются достаточно быстро. Затем мощность постепенно уменьшается для продления срока жизни аккумулятора.

Смартфоны с поддержкой быстрой «заправки» заряжаются вдвое-втрое быстрее, чем с обычной зарядкой.

Большая проблема индустрии смартфонов — отсутствие единого стандарта ускоренной зарядки. Совместимости между разными технологиями нет, за редкими исключениями. Каждый производитель «варится в своем котле» и продвигает собственный стандарт быстрой «заправки», что как минимум вызывает сложности в подборе подходящего блока питания.

USB Battery Charging

Во времена до появления у смартфонов USB-разъемов на поле зарядных устройств царила полная неразбериха. «Трубки» Nokia заряжались через шнурок с круглым штекером (потоньше и потолще), аппараты Sony Ericsson — через сложный проприетарный разъем и т.п. Как результат, появилась идея объединить всех производителей и создать универсальную зарядку. На эту роль наилучшим образом подходил интерфейс USB. Спецом для портативных гаджетов были созданы уменьшенные штекеры: сначала miniUSB, затем microUSB и USB C. Последний стал основным для процедур ускоренной «заправки» аккумулятора.

Все смартфоны и планшеты без поддержки быстрой зарядки используют USB Battery Charging ревизии BC 1.2, принятой в 2010 году. Ну или собственные надстройки, основанные на этом стандарте. Мощность таких зарядников зачастую составляет 10 Вт (5 В / 2 А). В процессе зарядки микросхема-контроллер непрерывно отслеживает ряд важных параметров, в частности ток, напряжение источника и аккумулятора, температуру батареи во избежание перегрева.

USB Power Delivery

Продвижением стандарта USB Power Delivery занимается небезызвестная Корпорация Добра Google. Целью поискового гиганта было ввести универсальное решение для различных устройств, чтобы у пользователей не возникало проблем с совместимостью аксессуаров для зарядки. Главенствующей идеей USB Power Delivery является создание единого стандарта зарядки, который можно было бы использовать во всех USB-устройствах — от смартфонов до ноутбуков.

Спецификация может использовать до четырех вариантов рабочего напряжения (5 В, 9 В, 12 В и 20 В) при токе до 5 А. Соответственно, она поддерживает пиковую мощность до 100 Вт, но большинство зарядных устройств для смартфонов рассчитаны на мощность в разы меньше.

Актуальный стандарт USB Power Delivery 3.0 делится на четыре энергетические категории:

• 7.5 Вт;
• 15+ Вт;
• 27+ Вт;
• 45+ Вт.

Power Delivery – технология, развиваемая консорциумом USB и продвигаемая в качестве единого стандарта для смартфонов, планшетов и лэптопов.

Источники питания мощностью сверх 15 Вт работают с напряжениями 5 В и 9 В, для зарядок 27+ Вт этот показатель составляет 5 В, 9 В и 15 В, а для 45 Вт и выше — 5 В, 9В, 15 В и 20 В.

Быструю зарядку USB Power Delivery поддерживают мобильники Apple (начиная с 8-го «Айфона»), топовые Samsung, «гуглофоны», единичные экземпляры LG и Xiaomi.

Интересный факт. В 2020 году для «Айфонов» выпустили беспроводное зарядное устройство MagSafe, которое поддерживает ускоренную зарядку «по воздуху» мощностью до 15 Вт.

Qualcomm Quick Charge

Наибольшей популярностью пользуется стандарт быстрой зарядки Quick Charge от Qualcomm. Его развивают с 2013 года. Секрет успеха технологии — широчайшее распространение «драконовых» мобильных чипсетов, которые обитают на борту как бюджетников, так и бескомпромиссных флагманов.

Наглядный прирост скорости зарядки в зависимости от редакций Quick Charge.

Существует несколько ревизий стандарта ускоренной зарядки от Qualcomm:

1. Quick Charge 1.0:

максимальная мощность — 10 Вт;

напряжение — 5В;

сила тока — 2 А.

2. Quick Charge 2.0:

максимальная мощность — 18 Вт;

напряжение — 5 / 9 / 12 В;

сила тока — 1.67 / 2 А.

Новшество во второй ревизии — технология Dual Charge для разделения потока зарядки на две интегральные схемы управления питанием (PMICs) с целью уменьшения температуры заряжаемого устройства.

3. Quick Charge 3.0:

максимальная мощность — 18 Вт;

напряжение — 3.6-20 В с шагом 0.2 В;

сила тока — 2.6 / 4.6 А.

В третьем поколении настройка смартфона на один из десятков уровней зарядки производится динамически. Этим заведует «умный» алгоритм интеллектуального опроса INOV (Intelligent Negotiation for Optimal Voltage). Разработчики добились повышения КПД, что привело к двукратному приросту скорости зарядки и снизило нагрузку на аккумулятор.

4. Quick Charge 4.0 / 4.0+:

максимальная мощность — 100 Вт (27 Вт для USB-PD);

напряжение — 3.6-20 В с шагом 0.2 В (5 / 9 В для USB-PD);

сила тока — 2.6 / 4.6 А (3 А для USB-PD).

Ключевым новшеством в «четверке» стало обеспечение полной совместимости со стандартом USB Power Delivery. Блок питания запрашивает у смартфона поддержку USB-PD, после чего определяет параметры подачи напряжения. Если ответ положительный — питание осуществляется по стандарту USB-PD, если нет — активируется протокол Quick Charge.

5. Quick Charge 5.0:

максимальная мощность — 100+ Вт;

напряжение — 3.3-20 В;

сила тока — 3.3 / 5 / 5+ А.

По сравнению с предыдущим поколением пятый стандарт примерно на 70 % эффективнее и на 10 °С «холоднее». Шутка ли, при использовании технологии обещается 50-процентная зарядка аккумулятора 4500 мАч всего за 5 мин. Его полная «заправка» занимает по времени 15 мин.

Актуальный перечень смартфонов с поддержкой ускоренной зарядки Quick Charge находится в PDF-файле на официальной странице Qualcomm (https://www.qualcomm.com/documents/quick-charge-device-list) (с разбивкой по ревизиям).

MediaTek Pump Express

Быструю зарядку Pump Express поддерживают смартфоны на базе процессора MediaTek. Она близка по духу протоколу Quick Charge и частично совместима с ним. Начиная с «плюсовой» версии принцип работы стандарта повторяет Qualcomm’овский: несколько фиксированных уровней напряжения в первых ревизиях и ступенчатая регулировка вольтажа в последующих редакциях. В то же время технология имеет свою особенность — зарядка аккумулятора производится напрямую, минуя встроенный контроллер. Слежением за температурой и режимом «заправки» заведует блок питания.

Ускоренную зарядку Pump Express можно встретить на борту смартфонов с процессорами от MediaTek.

Актуальные поколения ускоренной зарядки от MediaTek:

1. Pump Express:

максимальная мощность — 5 / 7.5 / 10 Вт;

напряжение — 3.6-5 В;

сила тока — 1.2 / 1.5 / 2 А.

2. Pump Express Plus:

максимальная мощность — 15+ Вт;

напряжение — 5 / 7 / 9 / 12 В;

сила тока — 3 / 4.5 А.

3. Pump Express 2.0 Plus:

максимальная мощность — 15+ Вт;

напряжение — 5-20 В с шагом 0.5 В;

сила тока — 3 / 4.5+ А.

4. Pump Express 3.0:

максимальная мощность — 25 / 30 Вт;

напряжение — 3-6 В с шагом от 0.01 В;

сила тока — 5+ А.

5. Pump Express 4.0:

максимальная мощность — 25 / 30 Вт;

напряжение — 3-6 В с шагом от 0.01 В;

сила тока — до 5 А.

Четвертая редакция технологии совместима с международным стандартом программируемых источников питания USB Power Delivery 3.0, что позволяет заряжать смартфоны с поддержкой Pump Express 4.0 «зарядниками» USB PD 3.0.

Samsung Adaptive Fast Charging

Ускоренная зарядка Samsung Adaptive Fast Charging, появившаяся в шестой «Галактике», опирается на Quick Charge 2.0 и полностью совместима с ним. Она использует напряжение 5 / 9 В и силу тока 2 А, что на выходе позволяет достичь показателя мощности в 18 Вт. Последующие стандарты быстрой зарядки от Samsung тоже используют наработки Qualcomm.

Смартфоны Samsung быстрее заряжаются «родными» зарядниками.

Интересно знать! Несмотря на полное «бумажное» соответствие стандартам от Qualcomm, смартфоны Samsung заряжаются быстрее именно фирменными блоками питания. Свежая редакция ускоренной «самсунговой» зарядки именуется Superfast Charge и работает на показателях мощности до 45 Вт.

Huawei FastCharge и SuperCharge

С технологиями зарядки для смартфонов Huawei и Honor разобраться не так-то уж легко. Условно их можно разбить на два лагеря: попроще (FastCharge) и получше (SuperCharge). «Зарядники» первого типа выдают мощность до 18 Вт и по сути являются аналогами Quick Charge 3.0.

«Потолок» мощности для зарядников по технологии Huawei SuperCharge — 40 Вт.

Второй вариант — низковольтный:

SCP 1 gen:

максимальная мощность — 22.5 Вт;

напряжение — 4.5 / 5 В;

сила тока — 4.5 / 5 А.

SCP 2 gen:

максимальная мощность — 40 Вт;

напряжение — 5 / 9 / 10 В;

сила тока — 2 / 4 А.

Для корректной работы SuperCharge требуются только фирменные адаптеры.

Super VOOC и Dash Charge / Warp Charge

Дебют ускоренной зарядки VOOC от Oppo пришелся на 2014 год. В ней реализовали инновационную концепцию энергетического снабжения аккумулятора с низким напряжением и высоким током. За термином VOOC стоит наименование Voltage Open Loop Multi-step Constant-Current Charging, что переводится как многоступенчатая зарядка постоянным током с разомкнутым контуром напряжения.

Технология Super VOOC является одной из быстрейших на рынке. С ее участием полная зарядка батареи емкостью 4000 мАч производится всего за полчаса на пиковой мощности до 65 Вт.

Технология Super VOOC является одной из быстрейших на арене быстрых зарядок аккумуляторных батарей у смартфонов.

В смартфонах OnePlus применяются технологии Dash Charge (20 Вт) и Warp Charge (30 Вт), которые, как ни странно, не имеют обратной совместимости между собой.

Стандарты требовательны к аксессуарам и гарантированно совместимы только с родными комплектующими.

А что у других?

Свои технологии быстрой зарядки есть у Motorola (TurboPower 15 /25 /30), Meizu (Super mCharge), Asus (BoostMaster), Vivo (Super Flash Charge). Особый шик — это последний стандарт из перечня. Его главной особенностью является использование повышенной силы зарядного тока и мощности — (6 А и до 120 Вт). Условный аккумулятор на 4000 мАч зарядится соответствующим блоком питания до 50 % всего за 5 минут, а 100 % заряда такая батарея получает за 13 минут.

По итогу выбор быстрой зарядки зависит от марки и конкретной модели смартфона. Если в приоритет поставлена покупка блока питания с поддержкой ускоренной «заправки», лучше заблаговременно уточнить его совместимость с существующими стандартами производителя.

Изначально стандарт быстрой зарядки – это стандарт быстрой передачи данных, который сейчас начал использоваться для подзарядки аккумуляторов техники.

Поначалу это казалось невозможным: провода для смартфонов не предназначены для передачи большого тока, жилы в них быстро изнашиваются, контакты разъемов перегреваются. Поэтому большинство зарядных устройств по-прежнему работают с низкими токами. Однако технологии не стоят на месте, и существуют несколько типов быстрых зарядок, которые хорошо себя показывают при долговременном использовании, почти не влияют на энергоемкость аккумуляторов и сокращают время зарядки телефонов в несколько раз.

Что такое быстрая зарядка?

Быстрая зарядка использует токи, сила которых кратно превышает емкость аккумулятора. Сейчас уже зарядка токами силой в 1С абсолютно не влияет на работоспособность литий-ионных аккумуляторов смартфонов, а токи силой в 2С вызывает понижение энергоемкости батареи только через 500-800 зарядов батареи. Потеря емкости станет заметна только через полтора-два года использования зарядного устройства, при этом время зарядки гаджета сократится до получаса в день.

Чтобы при зарядке не страдали тонкие жилы кабеля, вместо силы тока в зарядном устройстве увеличивается напряжение, которое уже в смартфоне снижается до требуемого с повышением силы тока. Так, при напряжении в проводе в 20В и силе тока в 2А в смартфоне напряжение составит 5В и 8А.

Современные быстрые зарядные устройства совместимы со старыми телефонами, которые еще не поддерживают такой режим зарядки. Для того, чтобы не повредить аккумулятору устройства, зарядные устройства проверяют способность аккумулятора смартфона поддерживать такой формат подзарядки. Если телефон поддерживает режим быстрой зарядки, то зарядное устройство передает ток под более высоким напряжением, если нет – зарядка производится в обычном режиме.

Типы быстрых зарядок

В зависимости от типа быстрой зарядки стандарт и способы «проверки» возможных режимов работы аккумулятора и его подзарядки разные. Для того, чтобы ЗУ с функцией быстрой зарядки работало успешно, нужно правильно подобрать устройство. Оно должно быть совместимо с телефоном. Существуют следующие стандарты быстрой зарядки, разработанные различными компаниями:

• Pump Express

Pump Express можно назвать одним из самых безопасных стандартов быстрой зарядки. Введен он фирмой MediaTek и базируется на общепринятом и наиболее распространённом стандарте Quick Charge. Pump Express совместим со всеми устройствами, использующими Quick Charge, а также с гаджетами на базе SoC компании – разработчика стандарта быстрой зарядки. Его максимальное напряжение – 15В, поэтому на многих гаджетах это ЗУ будет работать медленнее других, но при этом быстрее обычных устройств.

• Быстрая зарядка Apple

Зарядное устройство от Apple выдает очень высокое напряжение, что позволяет обеспечить высокую скорость зарядки не только смартфонов, но и других устройств компании, включая MacBook. Устройство подходит для всех моделей IPhone, начиная с восьмой версии. Это ЗУ совместимо со стандартами зарядки Power Delivery. Мощность зарядного устройства составляет до 87 Вт.

• Oppo Vooc

Этот стандарт быстрой зарядки абсолютно уникален. Он разработан компанией с нуля и не имеет совместимости с другими устройствами. Его использование возможно только на устройствах OnePlus и гаджетах модели Oppo. ЗУ, поддерживающее этот стандарт, выдает ток мощностью до 25В. Из-за уникальности технологии и ее особенностей эта быстрая зарядка работает только с оригинальными кабелями и адаптерами компании Oppo. На технологии Oppo Vooc основана еще одна технология быстрой зарядки, Dash Charge.

• Power Delivery

Стандарт быстрой зарядки Power Delivery на данный момент называют самым перспективным среди аналогов. Он появился в 2015 году благодаря консорциуму USB. Мощность Power Delivery составляет до 60Вт благодаря напряжению в 20В и силе тока в 3А. Его перспективность обусловлена тем, что он считается базовым стандартом зарядки для проводов формата USB 3.1. Это означает, что все гаджеты, оснащенные соответственным разъемом, должны поддерживать стандарт Power Delivery. Компании Apple и Qualcomm уже оснащают все свои устройства поддержкой данного стандарта ЗУ. Некоторые компании на данный момент не готовы принять такие условия рынка и пока выдерживают недовольство пользователей невозможностью использовать ЗУ стандарта Power Delivery.

• Quick Charge

Это один из первых и самых известных стандартов быстрой зарядки, который стал основой для многих других. Он поддерживается всеми устройствами, оснащенными чипсетами Snapdragon, начиная с 2013 года. В различных версиях стандарта поддерживаемая сила тока и поддерживаемое напряжение различаются. Сила тока может быть равна 3А или 5А. Напряжение варьируется от 3,6В до 22В. В теории стандарт Quick Charge может обеспечивать мощность до 100 Вт, однако ни одно устройство не способно выдержать такой ток. На практике часто используемые зарядные устройства стандарта Quick Charge выдают до 18Вт. Среди проблем, выявленных при эксплуатации гаджетов с возможностью зарядки стандарта Quick Charge, — частый перегрев устройств во время зарядки. Это обусловлено отсутствием контроля температуры аккумулятора. Современные устройства получили эту функцию.

• Adaptive Fast Charging (AFC)

Этот стандарт зарядки изобретен компанией Samsung на базе второй версии стандарта Quick Charge. Все устройства с AFC поддерживают стандарт Quick Charge 2, поэтому зарядить их устройством с этим стандартом зарядки возможно, но придется потратить больше времени. Устройства, поддерживающие стандарт AFC, имеют режим контроля температуры аккумулятора, поэтому зарядка этого формата безопасна для гаджетов.

• Huawei Super Charge

Стандарт зарядки, разработанный компанией Huawei, также основан на международном стандарте зарядки Quick Charge 2. Его совместимость с данным стандартом является полной, однако для зарядки гаджетов по-прежнему предпочтительно использовать оригинальный стандарт. При этом Huawei Super Charge обеспечивает напряжение в 5В и силу тока в 5А, которые в итоге дают мощность в 25Вт. По этим показателям устройства с Huawei Super Charge заметно уступают последним версиям стандартов Quick Charge и Power Delivery.