Что такое быстрая зарядка в смартфоне, как она работает и ее основные виды. Разбираемся в стандартах быстрой зарядки: USB Power Delivery и Qualcomm Quick Charge

Приветствую, все знают, зачем нужна быстрая зарядка для смартфонов, мы постоянно потребляем контент, общаемся в месенджерах и соцсетях, и даже звоним по телефону. С ростом диагонали и разрешения экрана, нагрузка на батарею также выросла. Нам уже не хватает 5В 2А. Мы бесимся, когда смартфоны заряжаются по 2 часа. Поэтому производители взяли на вооружение Fast Charge, но у многих пользователей возникает много вопросов к этой технологии.

Например, насколько вредна быстрая зарядка для аккумуляторной батареи? Правда, что от воздействия повышенной силой тока смартфоны могут взрываться? Есть ли разница между Mediatek Pump Express и Qualcomm Quick Charge? И как в принципе работает быстрая зарядка? На эти, и многие другие вопроси отвечает данная статья.

Asus Boost Master

На сегодняшний день существует огромное количество стандартов быстрой зарядки. Даже китайские бренды, вроде Leagoo и Oukitel, пытаются сварганить какой не-будь свой стандарт. Так что уже говорить об именитых брендах. Huawei имеет свой Super Charge с максимальной мощностью 22,5 Вт. Asus Boost Master позволяет заряжать устройство под напряжением 9В с током 2А. В Samsung разработали аналогичную технологию Adaptive Fast Charging, она может выдавать напряжение 5 или 9В и ток 2 или 1,67А соответственно. Самые интересные технологии будут описаны ниже, а пока давайте рассмотрим, как вообще работает быстрая зарядка.

Любая быстрая зарядка основана на очень простом принципе повышения силы тока, передаваемого на аккумулятор. Но, увеличение мощности в каждой из этих технологий достигается по-разному. Где-то за счет повышения вольтажа, вплоть до 20В. А где-то повышают силу тока до 5-6А. А где-то и просто комбинируют поднятие вольтажа и силу тока.

Все технологии быстрой зарядки включают в себя умный контроллер, чаще всего он встраивается в процессор, а также специальное зарядное устройство, способное выдавать необходимый ток. Ну, иногда требуется специальный кабель, который сможет пропускать ток повышенной силы. Но главный вопрос на сегодня, вредна ли быстрая зарядка для аккумуляторов?

Ситуация прямо скажу не однозначная. Существуют ряд исследований, которые доказывают негативное влияние быстрой зарядки на аккумулятор. Но также есть исследования, которые это полностью опровергают. Коль уж не понятно, кто прав, а кто ошибается, предлагаю разобраться в этом самостоятельно.

По большому счету, современным литий-ионным и литий полимерным батареям абсолютно без разницы с какой силой тока и напряжением их будут заряжать. К примеру, возьмем те же ноутбуки, в них стоят все те же литий ионные аккумуляторы, только побольше.

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

Перегрев – это главная причина возгораний и взрывов аккумуляторных батарей. Все современные технологии Fast Charge снабжены огромным количеством систем защиты от перегрева.

Но почему же мы регулярно видим в сети все новые и 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. Всегда заряжайте смартфон оригинальным зарядником 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 под подушкой, в плотном чехле или в сумке.

Вторая немаловажная причина поломки гаджетов, это некачественные комплектующие или брак. Если вы покупаете телефон за 50 баксов, то глупо надеяться, что в нем стоит хороший аккумулятор. Скорее всего, сделана подобная батарея из низкокачественных материалов. Но недочеты есть и у А-брендов. Только вспомните все шутки про взрывающийся Samsung Galaxy Note 7.

Наилучшие технологии быстрой зарядки

Ну а теперь для закрепления и наглядности давайте рассмотрим три наиболее перспективных и интересных, на мой взгляд, технологий быстрой зарядки. Это Quick Charge от Qualcomm, чуть менее распространенная Pump Express от Mediatek и встречающиеся только в устройствах OPPO технология VOOC Flash Charge.

Прогрессивная VOOC Flash Charge от OPPO

Начнем с менее знакомой 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 2500мАч за 15 минут, а за 5 минут запас аккумулятора можно пополнить на 45%. При этом смартфон заряжается вполне стандартным напряжением в 5В, что не нагревает батарею.

Эти рекордные результаты удалось получить за счет использования специальных аккумуляторов, выдерживающих силу тока до 4,5А, что почти в 2 раза больше чем в стандартной зарядке. Аккумуляторы имеют сразу 8 контактов и поделены на несколько ячеек, которые заряжаются параллельно. Говорят, что OPPO передала технологию и она попыталась на основе VOOC Flash Charge разработать свой вариант Dash Charge.

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

Актуальная на сегодня технология Pump Express 3.0 заряжает аккумулятор от 0 до 70% всего за 20 минут. Технология использует ток от 3В с силой более 5А. С Pump Express можно заряжать аккумулятор на прямую, минуя промежуточные цепи и 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 системы Pump Express 3.0 это Helio P20. Заявлено, что последующие чипсеты также получат поддержку этого стандарта. Mediatek продает свои процессоры вагонами и, по идее, Pump Express должен встречаться в каждом смартфоне на Mediateke, но на практике это не так. Потому что процессор поддерживает быструю зарядку, но производитель эту возможность не реализует, потому что не хочет заворачиваться с разводкой цепи питания для нужд Pump Express и тем самым увеличивать стоимость устройства.

Возможно, производители просто опасаются за сохранность аккумуляторов, которые далеко не всегда качественные. Из смартфонов, которые поддерживают быструю зарядку от Mediatek можна лишь вспомнить Ulefone Power, Uhans H5000 и Vernee Apollo Lite.

Самых больших успехов на поприще быстрых зарядок достигла компания Qualcomm. Разработка технологии Quick Charge ведется уже на протяжении четырех поколений и доведена до идеала. Все версии стандарта обратно совместимые, то-есть можно использовать зарядное устройство версии 4 с телефоном, который поддерживает только первую версию.

В таком случае зарядник 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 представила еще в 2013 году. С тех пор реализация Quick Charge особо не изменилась. Интеграция в мобильные устройства происходит по средствам отдельной микросхемы или вместе с чипом Snapdragon и специальным адаптером, который может выдавать более сильный ток.

С каждой новой версией стандарта Quick Charge становится все быстрее, умнее и безопаснее. Например, первое поколение могло заряжать устройства напряжением 5В и силой тока 2-2,5А. Второе поколение позволило использовать повышенное напряжение до 12В, точнее контроллер сам выбирал необходимое значение из трех фиксированных напряжений 5, 9 или 12В с максимальной силой тока в 3А.

При этом в теории максимальная мощность блока питания может достигать 18 Ват. Но при такой мощности остро стали появляться проблемы с нагревом и уже в следующих версиях инженеры уделили внимание 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 iKnow, тоесть умное определение оптимального напряжения. Благодаря ей зарядка может «общаться» с девайсом, запрашивая у него требуемое напряжение, которое может быть любым в диапазоне от 3,2В до 20В с шагом в 200мВ.

Таким образом, Quick Charge 3.0 позволяет динамически настроится на необходимое напряжение. По мере того, как батарея заряжается или нагревается контроллер, постепенно снижается требуемая сила тока.

В том числе и по этой причине, последние 20% заряжаются дольше. В итоге зарядка происходит очень бережно, аккумулятор не перегревается, а его износ сведен к минимуму.

Уже в этом году на рынок поступит устройство с поддержкой Quick Charge 4.0. Эта технология реализована в чипе Snapdragon 835. В новом стандарте добавлено несколько степеней защиты от перегрева. Имеется встроенная система проверки качества кабеля, которая не даст устройству заряжаться от некачественного или поврежденного провода.

Ну, вот и все, что мы имеем на сегодняшний день. Что же ждет нас в будущем? Конечно, хочется верить, чтобы все батареи смартфонов в будущем будут основаны на графене. Такие аккумуляторы смогут похвастаться свойствами супер конденсаторов. А для их зарядки потребуются считанные минуты.

Они гораздо круче современных литий ионных аккумуляторов и не теряют своей емкости даже после 2 000 циклов зарядки и имеют более высокую плотность хранения энергии. Возможно, в самом ближайшем будущем, лет через 7 или 10 мы полностью на них перейдем. Потому что есть уже рабочие прототипы.

Но чего лично я жду больше всего, это микроскопические элементы питания на основе радиоактивных элементов, их не нужно будет заряжать вовсе, просто каждые пару лет менять на новые. Но для полного внедрения данной технологии очень и очень долго.

Статьи и Лайфхаки

Набор технологий быстрой зарядки аккумуляторов мобильных устройств Quick Charge (QC), созданный американским производителем чипов Qualcomm – это настолько полезная вещь, что о ней наверняка слышал почти любой владелец смартфона.

Возможность подзарядить батарею более чем наполовину в течение часа очень привлекательна.

К настоящему моменту актуальной является уже четвертая версия Quick Charge, что однозначно свидетельствует: технология прижилась.

Почему возможна быстрая зарядка

Правильнее будет поставить вопрос иначе: почему обыкновенные зарядные устройства работают так медленно.

Для каждой модели батареи существует свой оптимальный режим, позволяющий, с одной стороны, избежать повреждений при превышении тока, а с другой – не заряжать ее чересчур долго.

Но в действительности он представляет собой нечто усредненное: реальные величины тока и напряжения зависят еще и от степени заполнения емкости аккумулятора.

С ростом уровня производительности чипсетов стало возможным динамически задавать параметры ЗУ в зависимости от текущих условий.

Благодаря этому разработчики смогли достичь впечатляющих результатов: ускорив процесс зарядки на начальном и среднем этапе в разы за счет поднятия напряжения.

Для этого потребовалось решить несколько технических задач :

• Подобрать оптимальные режимы зарядки, не сокращающие срок службы аккумулятора.
• Обеспечить надежную и безопасную передачу достаточной мощности от источника питания к батарее.
• Создать аппаратное и программное обеспечение, позволяющее тонко контролировать состояние аккумулятора и управлять работой зарядного устройства.

Что такое Qualcomm Quick Charge

Если рассматривать первое и последнее, четвертое, поколение Quick Charge, станет понятно, что эта технология претерпела за короткий срок кардинальные изменения.

Основой для нее изначально служила спецификация USB Battery Charging, созданная для стандартизации повышенного потребления энергии мобильными устройствами. Она позволяла «договариваться» источнику и приемнику о необходимых параметрах напряжения.

Понятно, что для работы данной системы требуется поддержка соответствующего протокола как чипсетом, так и зарядным устройством.

Первое поколение не пользовалось особой популярностью, поэтому массовое распространение технологии началось с Quick Charge 2.0, появившейся почти одновременно с другой спецификацией - , уже «заточенной» специально для быстрой зарядки.

Но, к сожалению, технология Qualcomm, хотя и имела ряд преимуществ перед данным стандартом, ноне была с ним совместима.

Протокол, используемый технологией INOV (Intelligent Negotiation for Optimum Voltage) предусматривал возможность «умного» переключения между режимами напряжения 5, 9, 12 и 20 В. Для устройств, не поддерживающих QC, по умолчанию устанавливался режим 5 В.

Если обнаруживалось наличие поддержки QC, то в дальнейшем выбор режима осуществлялся чипсетом в зависимости от состояния аккумулятора. Максимальная мощность достигала 18 Вт.

Результат появился удачным, и новинка едва ли не стала законодателем мод: на ее основе появились стандарты других компаний, полностью с нею совместимые: самсунговский и разработанный компанией Lenovo , применявшийся в смартфонах Motorola.

В 2016 году появилась новая версия - Quick Charge 3.0. Первым флагманским чипсетом, ее поддерживающим, стал знаменитый Qualcomm Snapdragon 820.

Вместо нескольких фиксированных режимов он предусматривал возможность дискретного изменения напряжения с шагом в 200 мВ.

В итоге для полной зарядки батареи емкостью 3300 мАч, установленной на топовом LG G6, требовалось всего 96 минут.

Актуальное, четвертое поколение QC появилось вместе с чипсетом Snapdragon 835. По сравнению с третьим поколением скорость зарядки увеличилась еще на 20%. Но самое главное – теперь этот стандарт полностью совместим с USB Power Delivery.

Кроме того, в Snapdragon 845 появилась его более продвинутая версия 4.0+, обеспечивающая более высокую скорость и эффективность.

В каких устройствах имеется Quick Charge

Минимальным требованием является наличие в гаджете соответствующего типа чипсета :

• Для QC 1.0 – Snapdragon 600.
• Для QC 2.0 – Snapdragon 200, 400, 410, 615, 800, 801, 805, 808, 810.
• Для QC 3.0 – Snapdragon 821, 820, 620, 618, 617, 430.
• Для QC 4.0 – Snapdragon 845, 835.

Однако в некоторых случаях разработчик смартфона не желает платить за лицензию, и получается так, что чипсет не может использовать фирменную быструю зарядку Qualcomm.

Одна из наиболее известных подобных ситуаций – OnePlus 3T, но в данном случае отказ был оправдан, поскольку имелась собственная , пусть и проигрывающая QC.

А вот выход Xiaomi Mi A1 на «чистой» версии Android без фирменной оболочки MIUI, не имевший функции быстрой зарядки, фанаты бренда встретили безо всякого понимания.

В заключение

Qualcomm Quick Charge смело можно считать наиболее продвинутым стандартом быстрой зарядки из всех сегодня существующих. И хотя он не стал единственным, но на фоне конкурентов смотрится весьма выигрышно.

А совместимость со спецификацией USB Power Delivery до определенной степени решила проблему использования «неродных» зарядных устройств.

Кто-то считает, что будущее за беспроводными зарядными устройствами, кому-то милее USB Type-C в каждой розетке. Но в любом случае QC очень серьезно облегчает жизнь пользователям гаджетов, позволяя экономить время.

И пока не придумали компактный аккумулятор емкостью в несколько десятков мАч, актуальность ее не подлежит сомнению.

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.

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:

1. Сертифицированный телефон или планшет Quick Charge;
2. Адаптер зарядки, поддерживающий Quick Charge;
3. 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.