Функции быстрой зарядки Qualcomm Quick Charge, MediaTek Pump Express и другие. Что такое быстрая зарядка в смартфоне, как она работает и ее основные виды

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

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.

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.

Быстрая зарядка стала неотъемлемой частью современного смартфона. Это очень удобно, я уже не могу представить, как можно комфортно использовать мобильное устройство без этой фичи. Технологии быстрой зарядки аккумуляторов Qualcomm Quick Charge появилась совсем не давно — в 2013 году. Индустрия быстро подхватила направление, которое в свое очередь стало развиваться семимильными шагами. Наша сегодняшняя статья о том, как работает быстрая зарядка смартфонов.

Qualcomm Quick Charge

В будущем мы точно будем пользоваться смартфонами, которые обзаведутся следующими особенностями:

• время работы аккумулятора возрастет в разы;
• увеличится его емкость;
• зарядка аккумулятора будет длиться около пяти минут.

И это будущее совсем рядом, благодаря разработкам компании Qualcomm. Последняя характеристика из списка уже присутствует в современном мобильном устройстве. Новому флагману Galaxy S8 необходимо именно эти пять минут, чтобы получить заряд для целых пяти часов работы. Если же смартфон будет заряжаться в три раза дольше, то его аккумулятор зарядиться наполовину. По новейшей системе Quick Charge 4 сократиться период полного наполнения энергией. Для этого нужно иметь особый блок питания, специальный кабель для зарядки, микросхемы, изменяющие напряжение, и панель микросхем в самом смартфоне, которая будет регулировать этот процесс.

Как работает Quick Charge

Технология QC предусматривает «диалог» между зарядным устройством и телефоном, в котором один ставит условия, а второй определяет, насколько он сможет их выполнить. Стандартная зарядка подразумевает увеличение мощности аккумулятора (предел — 20 Вт). При необходимости другого показателя, который выходит за возможности устройства, будет увеличено напряжение блока питания. Такой диалог может стать реальностью, ведь конструкторы пересмотрели сам процесс, а линии USB испытывают изменения. До этого момента использование Quick Charge не давало возможности одновременной зарядки и передачи данных. Первый вариант QC, возникший в 2013 году, увеличивал силу тока (допустимый — 2А), это означало использование мощности в пределах 10 Вт. Известно, что современные зарядные устройства могут выдавать не более 4,5 Вт. Были применены и две технологии:

• первая проверяет совместимость аккумулятора и смартфона;
• вторая ставит ограничение для входящего тока, чтобы не произошло увеличение мощности аккумулятора, и не была превышена допустимая норма.

Выходит, что данный блок питания можно использовать и на устройствах, не поддерживающих функцию быстрой зарядки. Видоизмененный вариант , появившийся два года назад, позволяет применять источники питания разной мощности. Это стало возможным благодаря тому, что была встроена вторая панель регулировки напряжения, а также порт для подключения устройства высокой мощности.

Оптимизация процесса зарядки

С введением год назад отпала необходимость постоянного режима зарядки. Теперь можно настроить необходимое напряжение в диапазоне от 3,6 до 20 Вт, максимальная мощность может достигать 60 Вт.

Еще один момент: Qualcomm определяет необходимое напряжение составленным алгоритмом. Заряжаясь, аккумулятор уменьшает необходимую силу тока. INOV (Intelligent Negotiation for Optimum Voltage) оптимизирует данный процесс, и перенапряжение аккумулятора не происходит. В последнем варианте QC схема INOV усовершенствована: можно настраивать чрезмерно высокое напряжение.

Развитие технологии быстрой зарядки

В 2016 году была анонсирована новая версия быстрой зарядки — . Данная версия способна на 20% быстрее заряжать аккумулятор устройства, по сравнению с QC 3. Наполовину батарея заряжается за 15 минут. Заявлена поддержка USB Power Deliver.

Летом 2017 года компания представила доработанную версию . Время заряда уменьшено еще на 15%. Эффективность зарядки аккумуляторов выросла на 30%.Qualcomm представляет совершенно новый метод, позволяющий держать под контролем температуру зарядного устройства, корпуса смартфона и разъема. Разработанная программа осуществляет защиту в четырех уровнях. Она способна даже зафиксировать тип кабеля, посредством которого подключается аккумулятор. Это новшество было рекомендовано использовать на всех моделях Android. Компания Google уже исполняет это предписание практически.

Длительный процесс зарядки телефона – очень распространённая проблема среди пользователей современных гаджетов. Времени на подзарядку часто не хватает, и батарея сгорает в самый неподходящий момент.

К счастью, производители смартфонов, в том числе и бренд Xiaomi, решили эту проблему, когда добавили в новые «фишки» своих телефонов функцию Quick Charge – возможность быстро заряжать телефон.

Что это такое

Xiaomi Quick Charge – возможность Xiaomi смартфонов заряжать аккумулятор в разы быстрее обычной зарядки, доходя до полного наполнения аккумулятора практически за 30 минут.

Главная её задача – наполнить аккумулятор тем объёмом, который его не повредит настолько быстро, насколько это возможно.

Как работает Quick Charge

Работа данной опции основывается на большом затрачивании мощности тока во время самого процесса питания (предел – 20Вт). Если батарея полностью разряжена, в начале питания будет поглощаться максимальная мощность, а по ходу питания всё меньше и меньше.

Мощность тока по формуле – произведение силы тока (I) и напряжения (U). То есть, увеличив мощность тока, увеличивается либо напряжение, либо сила тока, и в данной ситуации батарея быстрее получает необходимый заряд энергии.

Наглядное объяснение данного принципа:

С чего начиналось создание Quick Charge

Когда функция быстрой зарядки Quick Charge находилась на первом этапе своего зарождения, разработчики испробовали разные методы сокращения времени на подпитку аккумулятора. Изначально, Quick Charge основывалась на повышении силы тока. Первые блоки питания имели возможность получать силу тока в 2А при напряжении 5Вольт. По итогу получалась требуемая мощность – 10Ватт.

Но этот метод был бесперспективен, так как для последующей работы с силой тока требовалось изменение сечения провода, и было принято решение вместо силы тока увеличивать напряжение.

Так как выдавать максимальное напряжение «на ровном месте» было невозможно, в материнскую плату стали добавлять особые контролёры, которые способны получать напряжение больше привычных 5Вольт, преобразуя его в требуемый заряд батареи.

Версии технологии Quick Charge и максимально поглощаемая мощность

Преобразуя быструю зарядку Xiaomi, разработчики увеличивали и её возможности, то есть затрачиваемую мощность тока.

Характеристики и различия версий быстрой зарядки Quick Charge

На сегодняшний день существует 4 линейки данной технологии, но в большинстве своём производителем Xiaomi используется только три:

1. Quick Charge 1.0 – версия, презентованная в 2013 году. Буквально сразу завоевала потребительские симпатии и вошла в применение во многих телефонах. Позволяла зарядить устройство на 40% быстрее привычного, а это означает, что телефон мог быть заряжен наполовину спустя 40-50 минут. Была практически в каждом телефоне с процессором Snapdragon.
2. Quick Charge 2.0 – усовершенствованная версия быстрой зарядки помогала заряжать гаджет ещё быстрее. Заряд был на половине уже по истечении 30 минут.
3. Quick Charge 3.0 – очень схожая с предыдущей, за исключением новой значительной функции «INOV» — Intelligent Negotiation for Optimum Voltage – наиболее точный подбор требуемого для зарядки напряжения и контроль «самочувствия» гаджета. По истечении 20 минут телефон может быть заряжен на 50%, а по истечении получаса – уже на 70%!
4. Quick Charge 4.0 – версия, располагаемая на новом процессоре Snapdragon 835. Наполняет батарею наполовину спустя 15 минут.

В середине 2017 года, производитель презентовал новую версию от Qualcomm – Quick Charge 4+, которая сможет заряжать аккумуляторы ёмкостью 2750 mAh наполовину меньше, чем за 15 минут, а при 5-минутной подпитке телефон сможет прослужить вплоть до 5ти часов.

Технология «INOV» – Intelligent Negotiation for Optimum Voltage

Технология «INOV» — это новоиспечённая возможность Quick Charge устанавливать взаимосвязь с телефоном во время процесса питания – блок получает нужные данные о состоянии аккумулятора, с помощью которых ведёт контроль получаемой мощности, силы тока, напряжения, а также температуры смартфона.

Схожая технология с «INOV» — Battery Saver Technologies.

Смартфоны, которые поддерживают Xiaomi Quick Charge

К сожалению, поддержка опции быстрой зарядки осуществляется далеко не всеми телефонами Xiaomi.

Версия Quick Charge 1.0:

• Xiaomi Redmi Note Prime;

Версия Quick Charge 2.0:

• Xiaomi Redmi 5;
• Xiaomi Redmi 4x;
• Xiaomi Mi Note;
• Почти вся линейка Mi.

Версия Quick Charge 3.0:

• Mi Note 3;
• Xiaomi Mi Mix 2;
• Xiaomi Mi Mix;
• Xiaomi Mi Max;
• Xiaomi Mi Max 2;
• Xiaomi Mi 6.

Версия Quick Charge 4.0:

• Уже установлена на: Xiaomi Mi 8;
• Вероятно, будет установлена на: Xiaomi Mi 7, Mi Note 3 Plus, Mi 6 Plus.

Полный перечень моделей:

Некоторые пользователи смартфона Xiaomi a1 после обновления прошивки на Android Oreo подумали, что в новой версии прошивки поддерживается Quick Charge 3.0, так как при зарядке телефона появляется говорящая надпись: «Быстрая зарядка». Однако это ошибочное мнение. Попытки тестирования доказали обратное, что говорит об отсутствии функции быстрой зарядки на телефоне Xiaomi a1.

Если вашей модели телефона нет в списке, вы никак не сможете добавить/приобрести быструю зарядку Xiaomi Redmi.

Как включить быструю зарядку на Xiaomi

Для того, чтобы активировать функцию быстрой зарядки на Xiaomi смартфоне не нужно заходить в настройки или пользоваться помощью ПК.

Телефоны Xiaomi либо имеют эту возможность сразу, либо нет. Быстрая зарядка Quick Charge находится в самом питательном блоке.

Чтобы убедиться, что ваш смартфон оснащен данной опцией, осмотрите блок. На нём должны находиться данные о силе тока (А) и напряжении (V). Если эти параметры при умножении дают мощность выше 10 Ватт (в то время, как обычные зарядки поглощают только около 4,5 Ватт), и виден значок быстрой зарядки – это действительно кабель быстрой зарядки Xiaomi, а вы счастливый обладатель смартфона с данной функцией.

Стоит ли использовать блок питания, который наделён функцией быстрой зарядки с обычными телефонами

Если ваш смартфон отсутствует в вышеприведённых списках, значит он не приспособлен к возможности заряжать аккумулятор в короткие сроки. А попытка сделать это, используя намного раннее выпущенный телефон со специальным блоком Quick Charge может привести к перенапряжению, возгоранию или поломке гаджета – он просто перестанет включаться.

Влияет ли использование данной функции на сам смартфон или аккумулятор

По поводу Quick Charge бытует очень много пугающих мнений:

• Опция быстрой зарядки работает и в обратную сторону – быстрее поглощает заряд аккумулятора;
• Портит батарею и приводит к её более быстрому «вынашиванию»;
• Нельзя или опасно заряжать телефон с помощью Quick Charge, если он выключен.

Всё вышесказанное не имеет под собой никаких обоснованных аргументов и является мифами. Более того, над разработкой функций быстрой зарядки трудится огромное количество человек, а также было проведено множество тестов и опытов, доказывающих обеспечение полной безопасности телефону и его аккумулятору при работе Quick Charge или эксплуатации иных нововведений в этой отрасли.

Единственное, чего стоит избегать при подпитке телефона в данном случае – толстых, плотных чехлов и каких-либо предметов, находящихся на самом телефоне (подушки, одежда, одеяла), так как это тоже может привести к чрезмерному нагреву или перенапряжению.

Функция быстрой зарядки не работает

Существует несколько причин, из-за которых Quick Charge отказывается работать:

1. В первую очередь, телефон не будет заряжаться, опираясь на эту функцию из-за изначального отсутствия такой возможности. Если данная опция важна для вас, при покупке телефона заранее уточняйте у консультанта её наличие в выбранной модели. Как говорилось ранее, просто докупить потом зарядное устройство с этой функцией и пустить в применение – не несёт в себе ничего хорошего.
2. Если ваш телефон входит в списки моделей с Quick Charge, но быстрой зарядки всё равно не происходит, убедитесь, что вы используете оригинальный блок питания Xiaomi. Не забудьте также найти нужные данные про мощность, силу тока и напряжение.
3. Не обновлённая прошивка. На некоторых моделях Xiaomi смартфонов, даже наделённых способностью заряжать телефон с помощью Quick Charge, должно быть обновлено ПО на последнюю версию.
4. Опция быстрой зарядки может отключаться, если во время питания пользоваться телефоном в полной мере, или, если на нём находятся посторонние предметы;
5. Проблемы с работой прошивки или с самим телефоном.

Чего не стоит делать во время зарядки

Многие мифы, о которых говорилось выше рождаются на неправильном использовании функции быстрой зарядки.

Чтобы в дальнейшим на собственном опыте не наблюдать подобных неудач с аккумулятором, нужно уметь правильно обращаться с технологией Quick Charge.

Пользуясь данной функцией обращайте внимание на следующее:

• Использование телефона во время питания (тем более чрезмерное) – может привести к перегреву, как говорилось раннее и нарушить совместную работу телефона с блоком питания;
• Зарядка телефона только на максимальной мощности – если постоянно заряжать телефон только за счёт этой самой максимальной мощности, которая поступает в достаточно маленькие сроки, и наполовину, работа функции быстрой зарядки также может быть нарушена и в скором времени изношена, поэтому прибегайте к использованию этой функции только при необходимости.