Знак быстрой зарядки. Функции быстрой зарядки Qualcomm Quick Charge, MediaTek Pump Express и другие

Севший не вовремя телефон - причина нервного расстройства и последующей затяжной депрессии не одной тысячи человек. Даже если нет важного разговора, все равно разряженный мобильный друг расстраивает. А если еще и поговорить срочно нужно - вообще хоть с моста бросайся. Но не все так мрачно - есть много вариантов, как вернуть к жизни своего электронного помощника. Это и адаптер для батареек, и повербанк, и «быстрый» адаптер, с поддержкой Quick Charge. Вот последний вариант и хочется обсудить.

Дело в том, что уже несколько лет компания Qualcomm выпускает чипы, которые совместимы с технологией быстрой зарядки. Сама технология, которая широко распространена сейчас, называется Quick Charge 2.0 - ее поддержка обеспечивается либо использованием отдельной микросхемы в системе, либо совместимым чипом Snapdragon. По словам разработчиков, эта технология ускоряет зарядку аккумулятора устройства вплоть до 75%.

Что это вообще такое, быстрая зарядка аккумулятора?

Преимущества такого типа зарядки можно оценить, просмотрев вот это видео (от Qualcomm, да):

За первые несколько минут смартфоны, совместимые с Quick Charge 2.0, заряжаются на несколько часов работы, так что здесь проблемы для пользователя вообще нет: забежал в кафе или подключился к розетке в любом месте, подождал несколько минут, убежал с телефоном, который способен проработать оставшуюся часть дня.

Сейчас с этой технологией совместимы Motorola DROID Turbo, Nexus 6, Samsung Galaxy Note Edge, Samsung Galaxy Note 4, HTC Desire EYE, HTC One remix, HTC One (M8), Motorola Moto X (2014), Sony Xperia Z3 Tablet Compact, Sony Xperia Z3 Сompact, Sony Xperia Z3, Sony Xperia Z2 Tablet и некоторые другие устройства.

И да, зарядное устройство должно быть соответствующим.

Сейчас Qualcomm разрабатывает уже Quick Charge 3.0. У Charge 3.0 есть обратная совместимость с предыдущими стандартами, плюс добавилась поддержка USB Type-C. Предыдущие стандарты поддерживали определенный диапазон рабочего напряжения - 5В, 9В, 12В и 20В, сейчас же реализуется вариант, где напряжение может быть любым, от 3,6В до 20В, с интервалом в 0,2В.

Как это работает?

Каждый телефон или планшет рассчитан на определенную силу тока и напряжение. Это и хорошо, и плохо. Хорошо тем, что телефон сам себе защита, плохо тем, что зарядить обычный телефон, пустив больший ток, не получится.

Быстрые зарядки чуть отличаются.

Такие адаптеры как бы расширяют «дверной проем», и обеспечивают более быструю зарядку устройства, разрешая устройству принимать большее напряжение и силу тока. Например, если старые устройства поддерживали 5В и 1А, то новые гаджеты работают уже с 9В и 2А (это в качестве примера, значения могут быть и выше).

Если подключить зарядку Quick Charge к старому устройству, ничего плохого не произойдет, девайс не сгорит, но заряжаться будет прежними темпами. Так что здесь нужен и смартфон (или планшет) и зарядка с поддержкой стандарта Qick Charge.

Вредит ли быстрая зарядка аккумулятору?

Многие пользователи считают, что чем быстрее заряжать аккумулятор, тем сильнее это сокращает срок службы батареи. Медленная зарядка, наоборот, благотворно влияет на самочувствие аккумулятора, не повреждая его.

Тем не менее, это не совсем так. Еще в 2014 году калифорнийские ученые провели исследование , согласно которому быстрая зарядка вовсе не вредит аккумулятору.

В ходе исследования ученые выяснили, что и при быстрой, и при медленной зарядке батареи заряжались равномерно, задействовались все заряженные частицы. С течением времени аккумуляторы обеих групп работали так же хорошо, как и в самом начале эксперимента.

Какие есть варианты быстрых зарядок?

Их довольно много, все перечислять нет смысла, попробуем упомянуть только наиболее удачные, по нашему мнению, зарядки и powerbank.

У перечисленных ниже зарядных устройств есть еще одно достоинство - технология AIPower , которая автоматически определяет входные характеристики мобильного гаджета. Для “умной”зарядки устройств посредством AIPower используется встроенный микрочип TI (Texas Instrument). Делается это с тем, чтобы зарядка устройства, которое не поддерживает Quick Charge, проходила максимально эффективно, с оптимальным напряжением и силой тока, которые поддерживает смартфон или планшет.

Идеальным вариантом быстрой зарядки можно считать Powerbank, который поддерживает сразу и технологию Qualcomm Quick Charge, и AIPower.

Aukey PB-T1

Емкость устройства составляет 10400 мАч, чего хватит на несколько полных зарядок современных смартфонов. Здесь только один USB-порт, с поддержкой технологии быстрой зарядки от Qualcomm.

Если девайс не поддерживает быструю зарядку, не проблема - его можно заряжать при помощи Aukey PB-T1 в обычном режиме, но с максимальной эффективностью (максимальный выходной ток - 2,1 А в этом случае).

Корпус устройства создан из анодированного алюминия, так что повредить внешнюю батарею не так просто.

Характеристики

• Модель: PB-T1
• Технологии: Qualcomm Quick Charge 2.0
• Емкость: 10400mAh
• Количество USB портов: 1
• Входной ток: DC 5V/2.1A, 9V/1.8A
• Выходной ток: DC 5V/2.1A, 9V/1.8A, 12V/1.35A
• Размер: 137 мм x 105 мм x 37мм
• Вес: 364.7 г.

Купить же это универсальное зарядное устройство можно в .

Есть и другие варианты, как просто зарядных устройств, так и powerbank-ов.

Aukey PA-T1 : Зарядное устройство сразу с пятью USB-портами, позволяющее заряжать пять мобильных девайсов. Один из портов поддерживает Qualcomm Quick Charge 2.0. защищает устройства от скачков напряжения, короткого замыкания и прочих возможных проблем.

Если заряжать сразу пять устройств не нужно, можно выбрать вариант попроще - , с тремя USB-портами, из которых один - умный. Ну, и всего с одним USB-портом, с поддержкой Quick Charge.

Для автомобилиста подойдет с двумя портами, из которых один - «быстрый».

TechMatte : Это еще один производитель Powerbank-ов с функцией Qick Charge. Емкость - 5600 мАч, плюс есть два порта, которые позволяют обеспечить зарядку сразу двух мобильных устройств.
TechMatte CHOE : позволит зарядить целый самолет, емкость здесь - 15600 мАч, выхода два. Планшет, телефон, смартфон - зарядить можно все.

Совместимость

Напомним, что сейчас с Quick Charge 2.0 совместимы такие устройства:

• Asus: Transformer T100, Zenfone 2
• Droid Turbo by Motorola
• Eben 8848
• Fujitsu: Arrows NX, F-02G, F-03G, F-05F
• Google Nexus 6
• HTC: Butterfly 2, One (M8), One (M9)
• Kyocera Urbano L03
• LeTV: One Max, One Pro
• LG: G2 Flex 2, G4
• Moto: X Pure Edition, X Style, Moto X by Motorola
• Panasonic CM-1
• Ramos Mos1
• Samsung Galaxy: Note 4, Note 5, Note Edge, S5 (Japan), S6, S6 Edge
• Sharp: Aquos Pad, Aquos Zeta, SH01G/02G
• Sony Xperia: Z2 (Japan), Z2 Tablet (Japan), Z3, Z3 Compact, Z3 Tablet, Z3+, Z4, Z4 Tablet, Z5, Z5 Compact
• Xiaomi: Mi 3, Mi 4, Mi Note, Mi Note Pro
• Yota Phone 2
• ZTE: Axon Pro, Nubia My Prague, Z9

Напомню, что если вашего телефона в списке нет, то его тоже можно заряжать «скоростной» зарядкой, ничего не сгорит и не взорвется. Просто время заряда телефона без поддержки Quick Charge при помощи скоростной зарядки будет обычным, таким же, как и при зарядке телефона его собственным адаптером.

При интенсивном использовании смартфонов, а это и интернет, и музыка и фильмы, всегда его нужно подзаряжать. Одной зарядки на один день у большинства телефонов не хватает при таком использовании. И вот здесь очень может помочь так называемая быстрая зарядка.

Быстрая зарядка смартфона увеличивает напряжение и ток, подаваемые на аккумулятор, в допустимых пределах для достижения минимального времени заряда . Пределы увеличения тока и напряжения определяются характеристиками самой аккумуляторной батареи и устройством зарядки для получения максимальной безопасности.

При увеличении диагонали и разрешения экрана, а также мощности процессоров выросла и нагрузка на батарею. Нам уже не хватает обычной зарядки на 5 вольт и 2 ампера. С такой обычной зарядкой аккумуляторная батарея заряжается не меньше двух часов. Поэтому производители взяли на вооружение технологию быстрой зарядки (fast charge).

Но появились и вопросы. Насколько вредна быстрая зарядка для аккумуляторов? Правда ли, что от этого смартфоны могут взрываться? Какая разница между Qualcomm Quick Charge и MediaTek Pump Express, и что лучше? А как вообще работает быстрая зарядка?

На сегодня существует несколько стандартов быстрой зарядки. Многие бренды на рынке смартфонов пытаются создать свой стандарт, как известные, так и неизвестные китайские компании.

Huawei имеет свой super charge с максимальной мощностью 22 Ватта, Asus Bust Master позволяет заряжать устройства под напряжением 9 вольт и током 2 ампера, Samsung разработали аналогичную технологию Adaptive Fast Charging она может выдавать 5 или 9 вольт и ток 2 или 1,67 ампера соответственно.

Как работает быстрая зарядка

Любая быстрая зарядка основана на принципе повышения мощности тока, передаваемого на аккумуляторы. Но увеличение мощности в каждой из этих технологий достигается по-разному. Это может быть повышение вольтажа вплоть до 20 вольт, а где-то повышают силу тока до 5-6 ампер, а кто-то комбинирует эти методы и повышает и вольтаж, и силу тока. Напомним, что электрическую мощность можно определить умножив значение напряжения в вольтах на ток в амперах, P=U∙I.

Все технологии быстрой зарядки включают в себя:

• умный контролер, чаще всего он встраивается в процессор
• специальное зарядное устройство, способное выдавать необходимый ток
• мощный кабель, способный передать ток повышенной мощности

Вред от Fast Charging

И все же первый вопрос – это вредна ли быстрая зарядка для аккумулятора. И тут ситуация неоднозначная. Есть ряд исследований доказывающие негативное влияние быстрой зарядки на аккумулятор, но также есть исследования, которые это полностью опровергают.

Современным литий-ионным и литий-полимерным батареям не важно, с какой силой тока и напряжением их будут заряжать. Если взять ноутбук, то у них стоят все те же литий-ионные аккумуляторы, только больше. Но если посмотреть на параметры зарядного устройства, то вы увидите силу тока в пределах 4-5 ампер и напряжение около 20 вольт, а самые злые технологии fast charge выдают по 12 вольт и 2-3 ампера и то на протяжении первых 15-20 минут, после чего они переходят на меньший ток.

Но, правда и то, что смартфоны от быстрой зарядки могут взрываться. Наиболее губительный эффект на батарею оказывает нагрев, именно он убивает аккумулятор и снижает его емкость.

Перегрев – это главная причина возгорания и взрывов . Все современные технологии fast charge снабжены огромным количеством систем защиты от перегрева, но почему в сети появляются все новые фотографии сгоревших устройств? Потому что ни одна система не может защитить гаджет от воздействия пользователя, который заряжает девайс чем попало и как попало.

Поэтому никогда не экономьте на зарядных устройствах и кабелях. Идеально всегда заряжайте смартфон оригинальным зарядным и кабелем, не ставьте на зарядку поврежденное устройство. Если корпус смартфона изогнут, треснут или пробит то лучше не рисковать и вовсе не пользоваться таким устройством. Никогда не оставляйте заряжающийся смартфон накрытым чем-либо, в плотном чехле или в сумке.

Вторая причина поломки гаджетов – это некачественные комплектующие или брак . Если вы покупаете телефон за 50$, то не надо надеяться, что в нем стоит хороший аккумулятор. Но недочеты есть и у топовых брендов. Можно вспомнить нашумевшую историю про .

Сравнение технологий

Теперь рассмотрим 3 перспективные технологии быстрой зарядки. Это Qualcomm Quick Charge, немного меньше распространенная Pump Express от MediaTek и встречающаяся только в устройствах Oppa технология VOOC Flash Charge.

Oppa VOOC Flash Charge

Начнем с Super VOOC Flash Charge. Это хоть и менее распространенная, но наиболее интересная, самая быстрая и бережная технология.

На данный момент Oppo представила уже вторую версию этой технологии. Она позволяет полностью зарядить батарею на 2500 мАч за 15 минут, а за 5 минут запасы аккумулятора можно пополнить на 45%, при этом смартфон заряжается вполне стандартным напряжением в 5 вольт.

Такое напряжение позволяет не нагревать батарею. Эти результаты удалось получить за счет использования специальных аккумуляторов, выдерживающих силу тока до 4,5 ампер, что почти в 2 раза больше чем в стандартной зарядке. Аккумуляторы имеют сразу восемь контактов и поделены на несколько ячеек, которые заряжаются параллельно. Говорят, что Oppo передала технологию в OnePlus, и она попыталась на основе VOOC Charge разработать свой вариант Dash Charge.

MediaTek Pump Express

Следующая быстрая зарядка Pump Express. Она не сильно зависит от специфических батарей и материалов, из которых изготовлены разъемы и кабели.

Актуальный на сегодня Pump Express 3.0 заряжает аккумуляторы с 0 до 70% всего за 20 минут. Технология использует напряжение от 3 вольт с силой тока более 5 ампер. С помощью Pump Express можно заряжать аккумулятор напрямую, минуя промежуточные цепи, не затрагивая стандартную встроенную схему зарядки. Но такой вариант возможен только при использовании разъема USB Type-C, потому что он позволяет сильно сократить утечку энергии и снизить нагрев. Для защиты от перегрева предусмотрено 20 встроенных систем защиты.

Первый процессор с поддержкой Pump Express 3.0 это Helio Р20, заявлено, что и последующие чипсеты получат поддержку этого стандарта.

MediaTek продает свои процессоры массово любым производителям смартфонов, поэтому Pump Express должен встречаться во многих смартфонах на MediaTek, но на практике это не так. Почему?

Да потому что процессор поддерживает быструю зарядку, но производители эту возможность не реализуют, из-за того, что не хочется разрабатывать усложненные цепи питания для нужд Pump Express и тем самым увеличивать стоимость устройства. Возможно, производители опасаются за сохранность аккумуляторов, которые сделаны не всегда качественно у бюджетных телефонов. Из смартфонов, сделанных на MediaTek, только некоторые имеют технологию быстрой зарядки.

Qualcomm Quick Charge

Самых больших успехов в разработке быстрых зарядок достигла компания Qualcomm. Разработка технологии Quick Charge ведется уже на протяжении 4 поколений и доведена до идеала.

Все версии стандартна обратно совместимы, то есть можно использовать зарядное устройство версии 4 с телефоном, который поддерживает только 1 версию, в таком случае зарядка переключится в режим Quick Charge 1.0.

Стандарт от Qualcomm поддерживает огромное количество производителей смартфонов и аксессуаров. Например, Samsung сохраняет поддержку Quick Charge, не смотря на то, что имеет собственные разработки.

Первую версию стандарта Qualcomm представил еще в 2013 году , с тех пор реализация Quick Charge особо не изменилась. Интеграция в мобильно устройство происходит посредством отдельной микросхемы или вместе с чипом Snapdragon (центральный процессор) и специальным адаптером, который может выдавать ток повышенной мощности.

С каждой новой версией стандарта Quick Charge становится все быстрее, умнее и безопаснее. Например, первое поколение могло заряжать устройства только в 5 вольт и 2-2,5 ампера, второе поколение позволило использовать повышенное напряжение до 12 вольт, точнее контролер сам выбирал необходимое значение из трех фиксированных в 5V/9V/12V с максимальной силой тока в 3 ампера. При этом допустимая максимальная мощность блока питания может достигать 18 Ватт. Но при такой мощности остро стали проявляться проблемы с нагревом и уже в следующих версиях стандарта инженеры уделили больше внимания защите аккумулятора от перегрева.

Основной инновацией Quick Charge 3.0 является не повышенная скорость зарядки, а способность технологии экономить энергию, избегая избыточного выделения тепла. Реализовать такой подход позволила новая технология INOV, то есть умное определение нужного напряжения. Благодаря этому новшеству идет обмен данными между зарядкой и девайсом, когда идет запрос на требуемое напряжение, которое может быть любым в диапазоне от 3,2 до 20 вольт с шагом в 0,2 вольта. Таким образом, Quick Charge 3.0 позволяет динамически настроиться на необходимое напряжение.

По мере того как батарея заряжается или нагревается, контролер постепенно снижает требуемое напряжение. В том числе и по этой причине последние 20% заряжаются дольше. В итоге зарядка происходит бережно, аккумулятор не перегревается, а его износ сведен к минимуму.

И уже в прошлом году появились устройства с поддержкой Quick Charge 4.0 , технология реализована в чипе Snapdragon 835. В новом стандарте добавлено несколько степеней защиты от перегрева, имеется встроенная система проверки качества кабеля, которое не даст устройству заряжаться от некачественного или поврежденного провода.

Но главной новинкой в Quick Charge 4.0 станет поддержка стандарта USB Power Delivery. Это технология быстрой зарядки разработанной в Google. Возможно в будущем PD станет основой для объединения различных стандартов быстрой зарядки, было бы хорошо использовать одну зарядку для любого стандарта.

Развитие мобильных источников питания

Что будет в будущем? Хочется верить, что все батареи смартфонов будут основаны на Graphene, такие аккумуляторы смогут похвастаться свойствами супер конденсаторов, а для их зарядки потребуются считанные минуты. Они гораздо круче современных литий-ионных аккумуляторов, не теряют своей емкости даже после 2000 циклов зарядки и имеют более высокую плотность хранения энергии. Возможно такие батареи появятся через 10 лет, и мы перейдем на них, прототипы уже есть.

А есть еще разработки по изготовлению микроскопических элементов питания на основе радиоактивных элементов. Их совсем не придется заряжать, просто нужно их менять каждые 2 года, но это разработки далекого будущего.

ПВ смартфонах 2019 года, основанных на топовых мобильных процессорах компании Qualcomm, появится быстрая зарядка по технологии Quick Charge.0, еще более скоростная и эффективная. Мощность адаптера составит 32 Вт, что в два раза больше, чем у предыдущей версии.

Первым чипом с поддержкой Qualcomm Quick Charge.0 должен стать , который станет «мозгом» сразу нескольких потенциальных хитов следующего года на рынке мобильных телефонов: Samsung Galaxy S10 (наряду с собственным процессором серии Exynos), Xiaomi Mi9 и OnePlus 7.

Заметим, что само упоминание Quick Charge.0 в спецификации чипсета смартфона вовсе не означает, что последний будет ее поддерживать. Дело в том, что данная технология быстрой зарядки от Qualcomm является лицензируемой. И чем новее версия, тем дороже стоит ее использование. Но бывают и другие ситуации.

Например, представленный в августе Galaxy Note 9 «знаком» только со старой Quick Charge 2.0, анонсированной еще три года назад. Связано это с тем, что Samsung выпускает свои флагманы и на собственных чипах Exynos. А поддерживаемая последними быстрая зарядка Adaptive Fast Charging заметно уступает QC 3.0.

Хронология развития

Quick Charge 1.0

Самая первая версия технологии быстрой зарядки от Qualcomm. Мощность адаптера составляла 10 Вт, напряжение питания 5 В, ток 2 А. В целом мало отличалась от других решений, совместимых со спецификацией USB Battery Charging. Преимуществ особых не имела и получила слабое распространение.

Quick Charge 2.0

Первая действительно популярная версия. Она предусматривает обмен данными между смартфоном и зарядным устройством для того, чтобы определить, поддерживает оно QC 2.0 или нет. Основным преимуществом было использование уже существовавших на тот момент кабелей USB.

При этом напряжении питания может составлять не только 5 В, но и 9, 12 и даже 20. Понятное дело, что если подавать это напряжение просто так по USB, велик риск спалить заряжаемый аппарат. По этой причине спецификация QC 2.0 предусматривает следующий принцип работы:

1. При подключении к зарядному устройству (далее ЗУ) аппарат (смартфон, планшет и т.д.) «видит», что линии передачи данных D+ и D? (см. схему выше) замкнуты, как того требует USB Battery Charging. Называется это состояние S1.
2. На D+ подается напряжение 0.6 В. Состояние S2. Если этого не происходит, то зарядка продолжается в режиме Quick Charge 1.0.
3. Если ЗУ поддерживает Quick Charge 2.0, происходит разъединение D+ и D?. При этом D? закорачивается на 0 В.
4. Заряжаемое устройство в ответ на это подает напряжение 3.3 В на освободившийся D+. Достигается состояние S3.
5. Происходит освобождение D? со стороны ЗУ. В ответ на D+ и D? подается управляющее сочетание напряжений, указывающее на требуемое напряжение питания.

Возможные сочетания:

Несмотря на такое изящное на первый взгляд решение по управлению напряжением питания, разработки Qualcomm для быстрой зарядки вызвали противодействие со стороны ассоциации USB-IF, занимающейся стандартизацией и развитием интерфейса USB, а также Google.

Причина заключается в неполном соответствии QC 2.0 спецификации USB Type-C. Она предусматривает наличие внутри кабеля специальной микросхемы, которая идентифицирует параметры кабеля. Питание ее осуществляется от основной шины, а повышение напряжения может вывести ее из строя.

Cмартфоны с поддержкой Quick Charge 2.0 и USB Type-C не могли получить сертификат соответствия USB-IF. Именно по этой причине, например, флагманы Samsung до Galaxy S7 включительно имели устаревший разъем MicroUSB 2.0 вместо более современного Type-C.

Quick Charge 3.0

По сути это та же самая технология QC 2.0. Однако получила в дополение режим регулируемого напряжения. Для него еще на стадии проектирования второй версии был зарезервировано состояние, при котором на D+ подается напряжение 0.6 В, а на D- — 3.3 В. Диапазон регулировки — от 3.6 до 20 В с шагом в 0.2 В.

Зарядное устройство с одновременной поддержкой Quick Charge 3.0 и обычного стандарта USB Battery Charging

Как и вторая версия, третья также встретила сопротивление со стороны USB-IF. Google также не рекомендовала использовать QC 2.0 и 3.0 для Android-устройств. В свою очередь это вылилось в появление кастомных разработок от производителей мобильной электроники. Примеры: Huawei Super Charge, OnePlus Dash Charge и других.

Quick Charge 4.0

Четвертая версия должна устранить возникшие разногласия. По умолчанию аппарат, поддерживающий QC 4.0, старается инициализировать режим USB Power Delivery, как указано в требованиях USB-IF. Лишь потом пытается активировать классический Quick Charge 2.0/3.0 при отсутствии его поддержки.

Согласно заявлениям Qualcomm, технология QC 4.0 позволяет заряжать аккумулятор емкостью 2750 мАч за 15 минут на целых 50%. При этом всего 5 минут зарядки хватит на 5 часов работы. Вообще этот показатель зависит от характера и интенсивности использования.

Максимальная мощность ЗУ при этом — 18 Вт. При напряжении питания 9 В ток зарядки составляет 2 А, при 20 В — 0.9 А. При этом производителями смартфонов созданы кастомные более быстрые решения. В их случае мощность адаптера может достигать 40 Вт, как в последней версии Super Charge от Huawei.

Несмотря на то, что Quick Charge 4.0 поддерживают даже недорогие чипсеты Qualcomm среднего уровня вроде Snapdragon 630 (SDM630), на данный момент она получила не особо широкое распространение. Связано это и с тем, что многие вендоры уже вложили средства в разработку аналогов, и с довольно высокой стоимостью лицензии.

Quick Charge.0

В стремлении догнать конкурентов, Qualcomm разрабатывает пятую более эффективную версию своей технологии быстрой зарядки. Она призвана избавить вендоров от разработки собственных «костылей». Как уже было сказано в начале, мощность ЗУ QC 5.0 была увеличена до 36 Вт.

При этом ток передается сразу по трем каналам. Нечто подобное уже можно увидеть в случае некоторых смартфонов с

Qualcomm Quick Charge — это технология от известного производителя мобильных процессоров, которая позволяет ускорить зарядку аккумулятора вашего гаджета. Если вы недавно приобрели новый смартфон, высока вероятность, что блок питания в комплекте поставки уже идет с QC и способен заряжать ваш телефон значительно быстрее, чем любые другие зарядные устройства, которые у вас есть в арсенале. Этот маленький кусочек магии называется Quick Charge от , и это двух этапный процесс, который обещает зарядить ваш телефон быстро и, что главное — без ущерба для срока службы аккумулятора.

Quick Charge 2.0

Quick Charge 2.0 — это одна из первых технологий от Qualcomm, которую компания описывает как «полный набор технологий управления электропитанием» для зарядки вашего устройства с помощью обычного micro USB кабеля. Чтобы такая зарядка работала, компания выдвигает два основных требования для Quick Charge 2.0:

• смартфон или планшет с процессором Snapdragon на борту
• источник питания с поддержкой Quick Charge 2.0

Поскольку это двух этапный процесс, как блок питания, так и телефон или планшетный ПК должны быть лицензированы и сертифицированы Qualcomm для правильной работы. Поскольку почти каждый новый смартфон, предлагающий Quick Charge 2.0, поставляется с совместимым блоком питания, у пользователей почти всегда есть то, что нужно, чтобы воспользоваться этой технологией из коробки.

Производитель платит за лицензию на использование QC

Также в продаже есть некоторые смартфоны на процессорах Snapdragon, где производитель отказался платить за лицензию на использование Quick Charge 2.0. Яркий тому пример компания OnePlus и их смартфон OnePlus 3T, в котором используется своя быстрая зарядка Dash Charge. Поэтому не забудьте проверить спецификации на вашем следующем устройстве, чтобы быть абсолютно уверенным, что этот аппарат поддерживает QC.

Основная часть технологии скрывается конечно же в блоке питания, на процессор припадает меньшая часть, а именно управление напряжением и током. Сегодня почти все зарядные устройства предлагают мощность 10 Ватт, или 5V/2A из коробки, что значительно ускоряет заряд большинства смартфонов и планшетов. Технология Quick Charge компании Qualcomm позволяет использовать несколько вариантов зарядки устройства, и они бывают разных форм и размеров.

Технология работает следующим образом: она распознает текущее состояние батареи и разумно регулирует питание вашего устройства. В результате ваш телефон не будет заряжаться также быстро от 70 до 100 процентов, как от 0 до 60 процентов. Вот почему каждое обновление Quick Charge хвастается способностью быстро перейти от 0% к 50% заряда всего за 30 минут. Это сделано для того, чтобы регулировать мощность и не позволить высокому напряжению и току испортить аккумулятор вашего смартфона.

Самый большой вопрос, связанный с этой технологией — это вопрос времени автономной работы, в частности, влияет ли Quick Charge на срок службы аккумулятора в вашем устройстве. Как правило, более медленная зарядка позволяет вашей батарее функционировать в течение более длительного времени, чем быстрая зарядка аккумулятора. Побочным эффектом более высокой скорости заряда является нагрев корпуса, а высокие температуры почти всегда негативно влияют на электронику. Тем не менее, пока нет никаких доказательств, подтверждающих ухудшение работы батареи, связанные с постоянным использованием быстрой зарядки Qualcomm QC.

Если учесть, что среднее время эксплуатации смартфона составляет 1.5-2 года, за это время пользователи не успеют испортить аккумулятор смартфона быстрой зарядкой. По крайней мере, износ батареи будет такой же, как и при использовании обычного «медленного» зарядного блока.

В конце 2015 года Qualcomm выпустила обновленную технологию Quick Charge 3.0. В ней используются те же базовые принципы, что и в Quick Charge 2.0, но теперь вы сможете заряжать телефоны с помощью QC 3.0 еще быстрее.

В лабораторных тестах с использованием батареи емкостью 2750 мАч устройство Quick Charge 3.0 заряжало аккумулятор с 0% до 80% за 35 минут, в то время как устройство без Quick Charge 3.0 с обычным зарядным устройством (5V/1А) достигало всего 12% заряда за те же 35 минут.

Скорость зарядки с 0% до 80% за 35 минут

Эта технология работает на базе того, что Qualcomm называет Intelligent Negotiation for Optimum Voltage (INOV). Это новый вычислительный алгоритм, который позволяет устройству определить уровень мощности, который ему нужен в данный момент времени. Это означает, что зарядка всегда работает с наиболее эффективной и оптимизированной скоростью передачи мощности аккумулятору. Поддержка более широкого диапазона напряжения (200 мВ от 3.6V до 20V) означает, что ваш смартфон может динамически настраиваться на один из десятков уровней зарядки.

Quick Charge 3.0 реализована так же, как и предыдущие версии, и все устройства с QC 3.0 полностью обратно совместимы с гаджетами с Quick Charge 2.0 и Quick Charge 1.0 на борту. QC 3.0 поддерживает USB Type-A, USB Type-C и micro USB. Производителям могут легко использовать QC 3.0 для широкого ряда зарядных устройств, не только классических зарядок, но и павебранков и прочей техники.

Quick Charge 4.0

Впервые QC 4.0 появилась вместе с флагманским процессором , эта технология обещает еще более высокую скорость зарядки, чем когда-либо прежде. Quick Charge 4.0 имеет три ключевых улучшения:

• на 20% быстрее QC 3.0
• на 30% эффективнее Quick Charge 3
• работает на температуре примерно 5 градусов по Цельсию

Дополнительные функции «экономии заряда аккумулятора» продлят срок службы аккумулятора в телефоне, а также QC 4.0 полностью совместим с USB-PD USB (USB-PD) (Power Delivery). Но последняя интересная фишка в нашем списке, пожалуй, самая важная. В последнем документе, посвященном определению совместимости Android, Google настоятельно рекомендовал производителям отказаться от нестандартных зарядных устройств USB-C, таких как Quick Charge, и придерживаться спецификации USB-PD. С QC 4.0 вы сможете не только продлить автономность своего телефона до пяти часов за всего лишь пять минут зарядки, но вам не придется беспокоиться о совместимости зарядного блока и вашего смартфона.

QC 4.0 почти не нагревает корпус

QC 4.0 также включает последнюю итерацию алгоритма управления потребляемой мощностью Qualcomm, Intelligent Negotiation for Optimum Voltage (INOV). Это дополнения отвечает за управление температурой в режиме реального времени, оно будет регулировать температуру во время подачи питания, чтобы обеспечить безопасность и эффективность работы. Первые устройства с Quick Charge 4.0 на борту — это Xiaomi Mi6 и Samsung Galaxy S8 (версия с чипом SD 835). Больше смартфонов с поддержкой QC 4.0 появятся в третьем квартале 2017 года.

Перенесемся мысленно на десять лет назад: на рынке продаются первые iPhone, различные коммуникаторы на Windows Mobile и первые смартфоны на Android. Все они имеют аккумуляторы емкостью в 1200-1500 мАч и зарядки на ~1 А и 5 В, которые позволяли полностью зарядить аккумулятор за полтора-два часа. С учетом того, что устройства того времени в массе своей как минимум спокойно доживали до вечера, а то и вообще жили больше суток - редко кто жаловался на долгое время зарядки.

Но время шло, емкости аккумуляторов стали расти, время автономной работы - падать, а зарядки оставились такими же: все это в итоге привело к тому, что часто приходилось проводить часы рядом с розеткой, только чтобы смартфон дожил до вечера. И, разумеется, производители стали проблему решать: раз еще больше увеличить емкость аккумуляторов не получается, то нужно их быстрее заряжать - так и появились стандарты быстрой зарядки, о которых мы сегодня и поговорим.

USB Battery Charging Revision 1.2

Стандарт был принят консорциумом USB еще в 2011 году - то есть, его мог абсолютно бесплатно использовать любой производитель, оснащавший свое устройство USB-портом. При этом если стандартный USB 3.0 выдавал не более 900 мА при 5 В, то тут ток возрастает уже до 1.5 А - больше чем в полтора раза, что позволяет существенно сократить время зарядки.

На деле же особо большого распространения он не получил: зачастую такой мощный USB-порт был лишь в топовых материнских платах и ноутбуках, и помечался он обычно красным цветом или значком молнии:

Увы - производители смартфонов все также продолжали класть в комплект зарядные устройства на 1 А и 5 В, то есть зарядки с Battery Charging 1.2 приходилось покупать отдельно. Но, в любом случае, это позволяло заряжать устройства ощутимо быстрее без вреда для них.

Qualcomm Quick Charge 1.0-2.0

Пожалуй, самый известный стандарт быстрой зарядки, анонсированный Qualcomm в 2013 году. Версия 1.0 поддерживала только чипсет Snapdragon 600. Напряжение все также оставалось стандартным для USB - 5 вольт, а вот ток был поднят до 2 А - то есть, еще на треть больше, чем у BC 1.2. Особого распространения первая версия этого стандарта не получила, так что нет смысла на ней долго останавливаться.

QC 2.0 стал первым действительно популярным стандартном быстрой зарядки. Работал он с устройствами на Snapdragon 200, 208, 210, 212, 400, 410, 412, 415, 425, 610, 615, 616, 800, 801, 805, 808 и 810. Основное отличие от предыдущих стандартов - перестал расти ток, который теперь ограничен 2 А, а вот напряжение может повышаться аж до 12 В. Причина этому банальна: подавляющее большинство существующих на тот момент кабелей USB-microUSB поддерживали ток не более 2.4 А, в противном случае они могли начать перегреваться, что уже было опасно (как мы знаем, тепловые потери пропорциональны силе тока и квадрату сопротивления). Поэтому Qualcomm пошли другим путем - банально стали поднимать напряжение, и в итоге максимальная мощность теперь составляет 18 Вт (12 В и 1.67 А) против 10 Вт (5 В и 2 А) у первой версии QC.


Разумеется, для регулирования напряжения теперь использовались специальные контроллеры, которые должны были быть и в зарядке, и в самом смартфоне. «Общались» же они между собой с помощью контактов D+/D- в порте USB, и смартфон выбирал необходимое напряжение и силу тока. Если зарядное устройство не поддерживало QC (то есть не реагировало на специальное напряжение на контактах D+/D-), то зарядка шла стандартным током в 1 А при напряжении в 5 В.

Увы - с выходом QC 2.0 стали возникать первые проблемы: из-за достаточно высокой мощности в 18 Вт аккумуляторы начинали перегреваться, что негативно сказывалось на их сроке работы. Конечно, в стандарте был заложен безопасный диапазон температур, при выходе из которого быстрая зарядка отключалась, но производители зачастую закрывали на это глаза, дабы маркетологи могли радовать пользователей слоганами типа «80% за час».

Все стало еще хуже с выходом горячего Snapdragon 810: с учетом того, что при подключении к зарядке Android зачастую увеличивает фоновую активность (например, обновляются программы), что разогревает CPU, плюс еще и греется аккумулятор от быстрой зарядки - в итоге пользователи массово сталкивались с быстрой деградацией аккумуляторов и умиранием материнских плат от перегрева. Особенно часто это происходило с владельцами LG G4, Nexus 5x и Flex. Компания в ответ на жалобы порекомендовала использовать быструю зарядку только тогда, когда она нужна, а на ночь заряжать обычной медленной - очевидно, что пользователи такой ответ не оценили и подали на LG коллективный иск в суд.

Сама компания Qualcomm не называет время зарядки - она всего лишь говорит, что теперь она идет на 75% быстрее, чем с QC 1.0. Независимые же тесты показывают, что смартфон с аккумулятором на ~3000 мАч можно зарядить с помощью QC 2.0 на 50% примерно за 40 минут.

USB Power Delivery

В 2015 году стали массово появляться устройства с USB-C. Так как этот протокол может содержать в себе множество различных других, зачастую производители стали останавливаться на USB 2.0 или 3.0 - соответственно, никаких проблем с поддержкой QC 2.0 не было.

Но дальше стало интереснее - консорциум USB создает стандарт Type-C 1.2, который поддерживает ток в 3 А при напряжении 5 В: например, именно такую быструю зарядку имели смартфоны Lumia 950 и 950XL. Казалось бы - все здорово, никаких проблем с QC быть не должно: ан нет, такие кабели внутри имеют специальную управляющую микросхему, которая может работать только при 5 В, а QC 2.0, как мы помним, может поднимать напряжение аж до 12 В. И так как в стандарте QC нет никакой проверки на наличии такой микросхемы в кабеле, все это может печально кончиться и для кабеля, и для смартфона.

Разумеется, Google не могла остаться в стороне, и официально порекомендовала отказаться производителям смартфонов использовать USB-C вместе с QC 2.0. Однако, что было ожидаемо, многие производители (например, OnePlus) заверили пользователей, что с их кабелями проблем не будет, ну а если у вас сгорел смартфон от использования стороннего кабеля - это, как говорится, уже ваши проблемы.

Дальше - еще «веселее»: дабы разграничить кабели, которые могут пропускать 3 А, 1.5 А и 1 А, консорциум USB решил встраивать в них резисторы на 10, 22 и 56 кОм соответственно. Но китайцы как обычно решили ставить в дешевые кабели резисторы только на 10 кОм - это привело к тому, что устройства с поддержкой USB-C 1.2 «понимает», что можно брать 3 А, и запрашивает их у зарядного устройства. Итог тут может быть абсолютно любой - в лучшем случае зарядка отдаст тот ток, который сможет (и вряд ли это будет 3 А), а худшем - просто сгорит, возможно повредив еще и подключенный смартфон.

Ближе к концу 2015 года консорциум USB выпускает спецификации стандарта Power Delivery 3.0, который в будущем, скорее всего, будут использовать все: так, он позволяет задать напряжение от 5 до 20 В и ток от 1.8 до 5 А, так что в итоге максимальная мощность может достигать целых 100 ватт - этого уже хватит для зарядки ноутбука, и многие современные решения типа Xiaomi Notebook или Apple MacBook уже его используют. При этом тип коннектора может быть любым: USB-C, microUSB, даже USB-A, а передача идти в обе стороны: то есть, можно от смартфона зарядить смартфон. При этом есть обратная совместимость с USB-C 1.2, то есть заряжать от зарядки с поддержкой PD ту же Lumia 950 можно. Все возможные комбинации зарядок доступны ниже:

Qualcomm Quick Charge 3.0-4.0

Разумеется, в компании понимали, что проблемы с перегревом нужно решать, и в 2016 году, с выходом Snapdragon 820/821, была представлена технология QC 3.0. Qualcomm перестала гнаться за мощностью - она все также осталась в пределах 18 Вт, зато теперь была гибкая настройка напряжения: если в версии 2.0 были жестко заданы 5, 9 или 12 В, то тут можно было изменять напряжение с шагом в 0.2 В в диапазоне 3.6-20 В. К тому же сами производители смартфонов теперь могли ограничить максимальное напряжение, например, на уровне 12 В. Плюсуя сюда то, что новые Snapdragon (поддерживаются 821, 820, 620, 618, 617 и 430) были все же холоднее провального 810-ого, в итоге можно считать, что проблема с перегревом была решена.

Увы - другая проблема, с USB-C, все еще осталась, так что использовать сторонние кабели для быстрой зарядки через этот порт все еще было рискованно. Что касается скорости зарядки, то компания обещает, что большая часть смартфонов с QC 3.0 зарядится до 70% за полчаса:

Стандарт QC 4.0 был представлен в конце 2016 года и решал множество проблем: во-первых, теперь его можно было использовать с любыми USB-C кабелями - разумеется, от них будет зависеть скорость зарядки, но все еще в любом случае она будет идти быстрее, чем со стандартными 1 А и 5 В. Вторая его особенность - полная совместимость с Power Delivery, так что сначала зарядка опрашивает подключенное устройство, поддерживает ли оно PD, и если нет - переключается на режим QC.

Спецификации стандарта QC 4.0 те же, что и у 3.0 - до 18 Вт при токе до 2 А и напряжении до 12 В, и до 27 Вт через стандарт PD. Поддерживаемые чипсеты - Snapdragon 630, 636, 835. По словам Qualcomm, новая технология позволит всего за 5 минут подзарядить устройство с аккумулятором емкостью 2750 мАч для 5 часов использования, а за 15 минут зарядить батарею с нуля на 50 %.

Технология QC 4+, представленная в 2017 году, сильно от 4.0 не отличается: так, технология Dual Charge позволяет разделить ток на два потока, что снижает температуру на 3 градуса и увеличивает скорость зарядки на 15%. Поддерживаемые чипсеты - Snapdragon 660, 670, 710, и 845.

Общая таблица всех версий QC выглядит так:

Обратная совместимость

Все версии QC, начиная с 2.0, являются обратно совместимыми: так, если телефон имеет более новую версию QC, чем зарядка, то будет использоваться протокол, который поддерживает зарядка, но с энергоэффективностью версии, которая используется в телефоне. Если же подключить смартфон с более старой версией QC к зарядке с более новой, то эффект будет полностью аналогичен использованию зарядки с той же версией QC, что и поддерживает устройство.

Совместимость Power Delivery с Quick Charge 2.0 и 3.0

Как я писал выше, официально ее нет, но на практике возможны различные варианты: так, есть смартфоны, типа того же Nexus 5x или 6p, которые поддерживают и PD, и QC - они в обоих случаях будут заряжаться быстро. Второй вариант - зарядное устройство и гаджет «не поймут» друг друга, и будет идти стандартная медленная зарядка с 1 А и 5 В, или же зарядка вовсе идти не будет. Но может быть и самый худший вариант: на устройство без поддержки PD подастся 3 А и 5 В (стандарт USB-C 1.2) из-за «неправильного» кабеля с резистором на 10 кОм, и тут уже ситуация будет непредсказуемой: стандарт QC с такими токами не работает, то есть смартфон может банально сгореть, а может просто откажется заряжаться. Поэтому если ваше устройство поддерживает QC 2.0 или 3.0 - очень тщательно выбирайте и кабель, и зарядное устройство.

В заключительной части статьи мы поговорим про быстрые зарядки от других производителей типа Apple, Huawei, Mediatek и прочих.