Знак быстрой зарядки. Как работает Quick Charge
С выходом каждого нового поколения смартфонов процессоры становятся всё быстрее, разрешение экрана - всё выше, приложения - всё прожорливее, а аккумуляторы… Аккумуляторы всё те же. Чтобы хоть как-то компенсировать этот недостаток, производители используют технологии быстрой зарядки. Но, кроме преимуществ, они могут принести владельцу смартфона массу проблем - от банальной несовместимости и снижения срока службы аккумулятора до сожженных смартфонов и блоков питания.
На сегодняшний день нам доступен широкий спектр протоколов зарядки, разрабатываемых и продвигаемых разными компаниями и организациями. По возможности попробуем придерживаться хронологии.
Обычный USB
USB допускает ток не более 500 мА при напряжении 5 В. Лишь много позднее, с выходом спецификации USB 3.0, максимальный ток был поднят до 900 мА. Обычным кнопочным телефонам, которые стали выходить не с собственными разъемами для заряда, а со штекерами mini-, а потом и microUSB, вполне хватало небольшой мощности.
Все изменилось с выходом смартфонов, емкость аккумуляторов которых в разы превышала относительно небольшую емкость батарей кнопочных телефонов. Даже небольшие по современным меркам аккумуляторы с емкостью 1500 мА ∙ ч уже хотелось заряжать быстрее, чем за 4–4,5 ч (время с учетом потерь при зарядке и естественного замедления скорости заряда после 80%). Возникла необходимость каким-то образом передать больший ток заряда по стандартному кабелю, при этом не спалив случайно контроллер USB, если устройство подключат к компьютеру.
USB Battery Charging Revision 1.2 (BC1.2)
Этот стандарт был принят в далеком 2011 году и позволял ранним устройствам заряжаться от разъемов USB силой тока до 1,5 А при напряжении 5 В. Стандарт принят организацией USB-IF , поэтому его использование для производителей бесплатно. По современным меркам он весьма примитивен: тип зарядного устройства определяется по напряжению на контактах D+ и D-.
Смартфоны сегодня наделены мощным «железом» и уймой всевозможных функций. Одной из них является функция быстрой зарядки. Пока что она используется только на флагманских устройствах, но в будущем появится и на недорогих смартфонах. Что это такое?
Формально в названии функции отражена ее суть — смартфон умеет быстро заряжаться. Если быть более точным, он умеет заряжаться быстрее, чем смартфоны, которые не наделены функцией быстрой зарядки. Например, Sasmung Galaxy Note 4 с аккумулятором емкостью чуть более 3000 мАч за 30 минут способен заряжаться аж на целых 50%! Согласитесь, результат впечатляет. Правда, полная зарядка длится намного дольше, но все равно скорость заряда будет высокой.
Пока быстрая зарядка поддерживается только определенными процессорами. Одним из лидеров в этой области является компания Qualcomm, она производит процессоры Snapdragon, которые используются во многих смартфонах. Работает фирменная технология Quick Charge («Быстрая зарядка») только при наличии соответствующего адаптера питания. Если используется другой адаптер, о технологии можно забыть.
Как происходит быстрая зарядка смартфона?
Каждое устройство рассчитано на определенную силу току и напряжения, то есть при зарядке устройство пропускает только определенную силу тока.
Специальные адаптеры, которые используются в смартфонах с функцией поддержки быстрой зарядки, позволяют устройству принимать большее напряжение и силу тока. Именно благодаря такой технологии смартфон заряжается намного быстрее.
Правда, здесь есть одна очень важная особенность, которую нужно обязательно принять во внимание. Дело в том, что ускоренная зарядка устройства делится на несколько этапов. На самом первом этапе подается максимальная сила тока, благодаря чему заряд устройства растет в буквальном смысле на глазах. Однако по достижении 50-70% сила тока начинает резко снижаться, в результате чего скорость зарядки до оставшихся 100% снижается. Зачем это сделано? Все просто — чтобы аккумулятор не перегревался и не вышел из строя. Кстати, именно поэтому в рекламах технологии быстрой зарядки говорят что-то вроде: «Всего за 30 минут вы можете зарядить смартфон до 50%!», ведь до оставшихся 100% устройство может заряжаться еще час, а то и дольше.
Для чего нужна технология быстрой зарядки?
Понятно, что данная позволяет уменьшать время зарядки устройства, что, безусловно, является большим плюсом. На деле же основной упор сделан на зарядку в течении первых 10-20 минут. Пример: у вас разряжается смартфон, осталось буквально 5%. Вы забегаете в кафе, заказываете кофе и ставите на зарядку устройство, благо, адаптер питания находится с собой. За те 10-15 минут, что вы пьете кофе, устройство успеет зарядиться до 35-50%, чего вполне хватит на весь оставшийся день. И, на наш взгляд, это огромное преимущество данной технологии.
К слову, аналогичная технология применяется и на многих электромобилях: за первые пару часов аккумуляторы могут зарядиться до 50-80%, а на оставшийся заряд может уйти еще часов 5-6, если не больше.
Достаточно долго мобильным телефонам не нужна была ускоренная зарядка. Зачем, если устройство подключалось к зарядному устройству всего раз в три-четыре дня? Но с появлением смартфонов всё изменилось. Эти девайсы обладают повышенным энергопотреблением. В результате мы уже привыкли к тому, что в большинстве случаев их необходимо заряжать каждую ночь. Но что делать, если ты забыл вечером подключить гаджет к зарядному устройству, а утром нужно идти на работу? Именно в таких ситуациях спасает быстрая зарядка. Пока вы чистите зубы, заправляете постель и собираетесь на работу - аккумулятор подзарядится на 50% или даже сильнее. Давайте поговорим об этой технологии чуть подробнее.
Любой аккумулятор работает по принципу электромеханического процесса. Он запускается в обоих направлениях - батарея может принимать энергию, накапливая её, либо отдавать её. Многие годы инженеры пробовали разные химические источники тока. Раньше использовались никель и свинец , сейчас же все аккумуляторы для мобильников созданы на основе лития . Они могут быть литий-ионными или литий-полимерными - это совершенно не важно, так как технология быстрой зарядки работает с обоими типами батарей. Главное преимущество лития - он не имеет «эффекта памяти». В результате вы можете не дожидаться того момента, когда ваш смартфон полностью разрядится. Да и заряжать его не обязательно до 100%. Если бы не этот факт, то быстрая зарядка была бы бесполезной. Что касается недостатков литиевых аккумуляторов, то они заключаются в постепенной потере ёмкости и пожароопасности.
В современные смартфоны кладут батареи ёмкостью от 2000 до 7000 мАч. Номинальное напряжение аккумулятора чаще всего равняется 3,5-3,7 В. При его полном уровне заряда напряжение может быть повышено до 4,2 В, что позволяет увеличить производительность процессора и некоторых других комплектующих. Что касается зарядки самого аккумулятора, то она раньше была очень простой - ток поступал со строго определенной мощностью вплоть до того момента, пока уровень заряда не достигал примерно 90%. Затем мощность постепенно понижалась, чтобы не «перезарядить» батарею, делал это специальный контроллер. И так до достижения 100-процентного заряда. В результате время подзарядки составляло 2-2,5 часа, в зависимости от ёмкости аккумулятора.
Как работает быстрая зарядка?
Первой что-то изменить попыталась компания Qualcomm . В 2012 году она представила первую версию технологии Quick Charge . По задумке производителя мобильных чипсетов, на первом этапе зарядное устройство должно выдавать ток максимально возможной мощности. А когда контроллер батареи понимал, что уровень заряда достиг определенного уровня - мощность понижалась.
Чем же функция быстрой зарядки отличается от обычной? Давайте рассмотрим это на примере. Возьмем самое обычное зарядное устройство для телефона (на фото выше). На его корпусе мы увидим надпись: «Output 5V/1A». Это значит, что максимально устройством выводится ток с напряжением 5 вольт и силой 1 ампер. Выходная мощность такого заряда равняется примерно 5 Ватт. Технология Quick Charge 1.0 поменяла немногое. Поддерживающие её смартфоны научились принимать электричество с силой тока 2 А. Все остальные параметры зарядного устройства остались прежними. При условии той же ёмкости аккумулятора полная зарядка осуществляется на 30% быстрее.
Куда интереснее оказалась вторая версия технологии от Qualcomm. Она заключается в ещё более тесном взаимодействии контроллера батареи и зарядного устройства. Отныне сила тока могла достигать уже 3 А. Также теперь по ходу подзарядки менялось напряжение - сначала оно составляет 12 В, затем снижается до 9 В, а под конец падает до стандартных 5 В. По сравнению с использованием традиционного зарядного устройства процесс ускорялся уже на 60%! Недостатком же такой технологии является дороговизна зарядного устройства, ведь в него встроен особый чип. Впрочем, большинство потребителей это не заботит, ведь чаще всего зарядное устройство имеется в комплекте со смартфоном, а необходимость купить новое возникает крайне редко.
В сентябре 2016 года компания Qualcomm представила технологию Quick Charge 3.0 . Обладающие ею зарядные устройства и контроллеры батареи получились ещё более умными. Теперь оптимальное напряжение подбирается индивидуально под конкретное устройство и уровень заряда аккумулятора. Напряжение отныне варьируется от 3,6 до 20 В. Шаг изменения составляет всего 200 мВ. В результате третья версия технологии получилась на 38% эффективнее второй. Поддержку Quick Charge получили процессоры Snapdragon 430 , 617, 618, 620 и 820.
Универсальность
Не все смартфоны наделены процессором от Qualcomm. К счастью, в разных устройствах на базе Android встречаются и другие технологии быстрой зарядки. Почти все они работают по вышеописанным принципам. При этом телефон можно подключить к высокопроизводительному зарядному устройству от другого производителя - ничего с ним не случится. В некоторых случаях его контроллер питания позволит зарядить смартфон в ускоренном темпе. В других же случаях подзарядка пойдет в традиционном режиме - с силой тока 1 или 2 А. В любом случае зарядное устройство девайсу не повредит.
Впрочем, лучше всё же пользоваться той зарядкой, которая поставлялась в комплекте. В мире происходили случаи, когда батарея по каким-то причинам вспыхивала. Этому способствовали китайское зарядное устройство и некачественный USB-кабель.
Отдельно следует отметить продукцию под брендом OPPO . Ей используется уникальная технология VOOC Flash Charging . Аккумуляторы у наделенных ею смартфонов имеют восемь контактов. Электричество в батарею поступает с током 4,5 А и напряжением 5 В. Аккумулятор состоит из нескольких ячеек и ток равномерно распределяется между ними. В результате подзарядка происходит очень быстро. Также производитель утверждает, что его технология более бережно относится к батарее, не снижая срок её службы.
Вредна ли быстрая зарядка для телефона?
Больше всего некоторых людей пугает то, что быстрая зарядка смартфона осуществляется при помощи усиленного тока. Им кажется, что аккумулятор не терпит такого к себе отношения. Якобы всего через год его придется менять. И действительно, первые технологии быстрой зарядки обладали неприятной особенностью. Рабочая ёмкость батареи быстро сокращалась, если смартфон использовать чересчур активно, заряжая его один или даже два раза в день. Однако с 2012 года много воды утекло, сейчас всё изменилось.
Современные технологии позволяют контроллеру питания принимать электричество в таком объеме, который требуется аккумулятору в конкретную секунду. Сила тока и напряжение никогда не превышают пороговых значений. Всё это подтверждают многочисленные эксперименты от независимых экспертов. Они показали, что ёмкость аккумулятор падает с тем же темпом, как и при использовании обычного зарядного устройства. Поэтому вы можете не бояться пользоваться быстрой зарядкой - она только облегчит вашу жизнь.
Как отключить быструю зарядку?
Если вы всё же боитесь быстрой зарядки, то дальнейшие ваши действия зависят от того, насколько свежим является ваш смартфон. Дело в том, что на современных девайсах поддержка этой технологии внедрена на уровне контроллера и прошивки. Отключить быструю зарядку в таких гаджетах чаще всего невозможно. Единственный выход - приобрести другое зарядное устройство, не поддерживающее технологию быстрой зарядки.
Ну а на смартфонах 2012-2014 годов отключить данную функцию всё же можно. Делается это в «Настройках », в разделе «Аккумулятор ». На устройствах от Samsung может потребоваться посещение предустановленного приложения Smart Manager .
Сетевые адаптеры с быстрой зарядкой для Samsung и Apple
Южнокорейская компания Samsung оснащает многие свои смартфоны поддержкой фирменной технологии быстрой зарядки. Соответствующий адаптер поставляется в комплекте с устройством. Однако некоторые пользователи теряют этот маленький аксессуар, другим же требуется дополнительная «зарядка», например, для использования на работе. Словом, было бы удивительно, если бы южнокорейский гигант не стал продавать адаптеры питания отдельно.
В российских магазинах изделия с поддержкой быстрой зарядки от Samsung стоят от 1200 до 1500 рублей - это вполне адекватная цена. Поставляются адаптеры как с кабелем, так и без него. Также отличается то, каким разъемом оснащен провод - уже достаточно давно существуют варианты с , так как флагманы обладают именно таким гнездом. Наибольшее количество производящихся «зарядок» окрашено в белый цвет. Но если постараться, то в продаже можно найти и черный вариант, встречающийся заметно реже.
Любой из трех вышеназванных iPhone поддерживает адаптеры питания мощностью 29 Вт, 61 Вт и 87 Вт. Чем этот параметр выше, тем быстрее будет осуществляться подзарядка. Проблема же заключается в том, что мощные сетевые адаптеры имеют чересчур крупные размеры - в карман такой аксессуар не положишь. Повторимся, их проектировали для последующего использования в паре с ноутбуком, поэтому сокращать габариты большого смысла не было. Другой важный недостаток подобных адаптеров - это цена. За вариант мощностью 61 Вт придется выложить около 5500 рублей! Впрочем, «яблочная» продукция всегда стоит дорого. Но в данном случае это уже жадность производителя. Да и как можно просить такие деньги за вещь, которой банально неудобно пользоваться?
Сетевые адаптеры с поддержкой быстрой зарядки на AliExpress
Самый известный китайский интернет-магазин предлагает множество аксессуаров для смартфонов. В том числе на его просторах можно найти адаптеры питания с поддержкой быстрой зарядки. Например, прямо со склада в России доставляется сетевая зарядка Fonken, обладающая миниатюрными габаритами. Устройство в первую очередь предназначено для смартфонов и планшетов, поддерживающих технологию Qualcomm Quick Charge 3.0. Стоимость аксессуара составляет примерно 500 рублей. Неплохо, особенно если учесть, что в комплекте с ним поставляется метровый USB-кабель с качественной оплеткой.
Поддержкой всё той же технологии быстрой зарядки обладает и адаптер от Tiegem. Это устройство оценивается уже в 800 рублей, но зато оно гораздо универсальнее. Дело в том, что к этой зарядке можно подключить до двух гаджетов - именно таково количество встроенных сюда USB-портов. Сила тока составляет 2,4 А, а мощность - 30 Вт. Такое зарядное устройство идеально подойдет для продукции Huawei , и других крупных компаний.
Конечно, это далеко не полный перечень продающихся посредством AliExpress адаптеров питания. Здесь можно встретить аксессуары самых разных форм и расцветок. Существуют даже решения, обладающие пятью разъемами! Также с некоторых пор китайский интернет-магазин позволяет покупать оригинальную продукцию от того же Samsung - южнокорейские адаптеры теперь тоже присутствуют в ассортименте AliExpress.
Самая большая проблема современных мобильных девайсов - их время автономной работы. Порой заряда аккумуляторной батарее хватает максимум на 4 часа, по истечении которых придётся искать зарядку и место, где можно подзарядиться. В такие моменты хочется 24 часа в сутки не снимать смартфон с зарядки. Для решения этой проблемы есть два пути: либо использовать аккумуляторную батарею большей ёмкости, либо заряжать аккумулятор быстрее по времени.
Quick Charger (дословно "быстрый заряд") - технология, пришедшая от Qualcomm еще в июне 2012 года, которая позволяет заряжать мобильные устройства в несколько раз быстрее. Другие производители чипов также могут похвастаться подобной технологией быстрой зарядки. Так MediaTek ускоряет зарядку гаджетов с помощью технологии Pump Express Plus , которая работает с чипсетами компании, включая флагманский MT6595 и более доступный MT6732. Motorola предлагает зарядное устройство Turbo Charger , которое позволяет заряжать аккумуляторную батарею гаджета на 75 % быстрее по сравнению с обычными зарядными устройствами.
И всё же Quick Charge лидирует на рынке быстрых ЗУ, возможно благодаря тому, что Intel и Samsung имеют лицензию на технологию компании Qualcomm и не предлагают собственных разработок.
Как работает быстрая зарядка?
Многие из Вас уже давно заметили, что смартфон быстрее заряжается при подключении зарядного устройства к сетевой розетке, чем при зарядке от USB порта компьютера. Так происходит, потому что выходная мощность розетки на 220В выше, чем на выходная мощность порта USB 2.0 (5 Вольт и 1 или 2 Ампера против 5 Вольт, 0,5 Ампера). Путём несложных формул из школьного курса физики можно вычислить, что сетевая розетка зарядит ваше устройство на 100% значительно быстрее, нежели порт USB.
Кроме того, каждый смартфон имеет схему управления питанием, встроенную в его печатную плату. Эта схема определяет пределы того, на сколько потребляемая мощность батареи может принимать мощность силы тока (т.е. заряд) без негативных последствий для аккумулятора. Смартфоны без быстрой зарядки ограничены максимальным показателем до 10 Вт (т.е. 5 Вольт умножить на 2 Ампера).
Быстрая зарядка эффективно поднимает этот предел. Если адаптер питания может увеличить мощность (например до 15 Вт, т. е. 9 Вольт умножить на 1,67 Ампера), и если схема управления питанием смартфона позволяет ему взять эту дополнительную мощность, то такой адаптер питания будет заряжать аккумулятор гораздо быстрее.
Поддерживает ли мой телефон быструю зарядку?
Для поддержки технологии быстрой зарядки на смартфоне или планшете необходимо иметь три вещи:
- Сертифицированный телефон или планшет Quick Charge;
- Адаптер зарядки, поддерживающий Quick Charge;
- Качественный USB кабель.
Все эти пункты нужны в совокупности. Не получится зарядить смартфон или планшет, если не выполняется хотя бы один из этих пунктов. Поэтому если у Вас имеется адаптер зарядки Quick Charge и соответствующего качества провод USB, воспользоваться функцией быстрой зарядки не получится, если смартфон не сертифицирован Quick Charge.
Список девайсов, которые гарантированно поддерживают технологию Quick Charge можно найти на сайте Qualcomm . Для MediaTek и её технологии Pump Express Plus в настоящее время выпущено не так много устройств, список которых можно посмотреть .
Что касается USB кабелей, быстрая зарядка поддерживается стандартом micro USB , USB Type A , и новым стандартом USB Type C . Обо всех современных компьютерных разъёмах и не только можно ознакомиться в статье Типы портов компьютера: виды разъёмов и адаптеров .
Таким образом самый простой необходимый кабель - 24 AWG (American Wire Gauge) . Маркировка AWG - Американский стандарт измерения проводников, который гласит следующее:
Чем толще и короче кабель, тем меньше должно быть его сопротивление, следовательно, меньше падение напряжения, следовательно, меньше вероятность, что USB-устройство будет работать нестабильно.
Число кабеля указывает на его размер: более низкое число указывает на больший размер. И это обычно записывается следующим образом: USB 28/24 AWG . Первое число (28) относится к размеру проводника, второе число (24) относится к размеру провода питания. 24 AWG является наиболее предпочтительным для быстрой зарядки, а 20 AWG USB кабель может и не подойти.
Кроме того, маркировка "правильного" USB кабеля должна содержать:
- Shield - экранированный кабель
- P (Pair) - жилы скручены в пару. Наличие P у одной из цифр очень желательно.
- 2C - два проводника.
Время заряда от 0 до 60 %, время заряда от 0 до 100 %
Существует еще один важный пункт, который следует знать о быстрой зарядке. Дело в то что технология быстрой зарядки ускоряет начальный период зарядки, но она не может ускорить общий период зарядки.
Т.е. быстрая зарядка поддерживает высокую скорость зарядка относительно общего времени заряда, но примерно до 60%. Дальше скорость заряда стремительно падает до обычного уровня и от 60% до 100% телефон заряжается по времени в целом немногим быстрее обычной зарядки.
Всё дело в том, что большая отдача электроэнергии при зарядке производит больше тепла. Литиевые батареи могут быть повреждены, если они перегреются; поэтому все устройства быстрого заряда имеют датчик температуры. И если она становится слишком критичной время процесса зарядки, быстрая зарядка будет стремиться уменьшить потребляемую мощность до обычных показателей стандарта USB 2.0.
Qualcomm пытается решить эту проблему в новом Quick Charge 3.0, но пока эта технология все еще на стадии разработки.
Обратите внимание, что 60% это приблизительная цифра достижения максимального порога заряда для быстрой зарядки. Некоторые телефоны и планшеты могут выдержать и более высокие показатели вплоть до 75%.
Унификация зарядных устройств для Quick Charger
Все устройства, которые выходят за последнее время и являются сертифицированными Quick Charger, не дают пользователю беспокоиться о том, гаджеты каких компаний стоит покупать, а какие нет, чтобы сохранить функцию быстрой зарядки.
Если у вас есть Quick Charge сертифицированное зарядное устройство от Motorola, и Вы захотите подключить его к HTC One M8, быстрая зарядка будет работать как и прежде.
Отсюда следует понимать, что не нужно обращать внимание на бренды. Не имеет значения используется ли Nexus и зарядное устройство от ASUS или оно от компании третьей стороны по скорости зарядки все они будут одинаковыми.
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.
