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-.
В последнее время в характеристиках мобильных устройств часто встречается поддержка Quick Charge 3.0 - узнайте, чем полезна данная технология.
В современных условиях, когда социальные сети, доступ в интернет и мобильные устройства вообще играют все большую роль в личной жизни и на работе, сложно обойтись без смартфона или планшета даже на несколько часов. Желание пользователей всегда оставаться на связи и меньше зависеть от розетки побудило мобильных производителей к использованию более мощных аккумуляторов и, следовательно, функции быстрой зарядки, чтобы как можно быстрее эти батареи заряжать.
Как работает быстрая зарядка?
В основе быстрой зарядки лежит применение более высокого напряжения. Однако при этом и сила тока, и напряжение должны быть совместимы как с мобильным, так и с зарядным устройством. В противном случае скорость останется прежней, но может появиться опасность перегрева. Подробнее вопрос использования неродных блоков питания мы рассматривали в .
Что такое Quick Charge 3.0?
Прошлой осенью американский производитель Qualcomm презентовал технологию Quick Charge 3.0, которая на данный момент поддерживается фирменными чипсетами Snapdragon 821, 820, 620, 618, 617 и 430. По сравнению с самым первым вариантом Quick Charge 1.0, скорость зарядки увеличилась на 40%, что в четыре раза быстрее, чем в обычном режиме. Однако разница в скорости с предшественником, Quick Charge 2.0, не так велика. Так в чем же заключается особенность третьего поколения?
Преимущества
Инновационным шагом стало внедрение функции INOV (Intelligent Negotiation for Optimum Voltage, или «Умное определение оптимального напряжения»). Новая технология позволяет определять и динамически подстраивать оптимальную выходную мощность непосредственно под данное устройство и этап процесса питания. Причем выбор поддерживаемых показателей напряжения увеличился - теперь предоставляется от 3,2 до 20 В с минимальным шагом изменения в 200 мВ.
За счет такой оптимизации снижается коэффициент бесполезных затрат энергии. Это, в свою очередь, не только делает зарядку более эффективной, но и предотвращает перегрев аккумулятора. Это значит, что батарея в мобильном гаджете прослужит гораздо дольше. По словам производителя, Quick Charge 3.0 на 38% энергоэффективнее, чем вторая версия данной технологии.
Кроме того, в Quick Charge 3.0 присутствует поддержка быстрой зарядки через универсальный , на который переходят все больше производителей смартфонов.
Вывод
Таким образом, главной фишкой в Quick Charge 3.0 стала не столько скорость зарядки, сколько «умение» экономить энергию. Сейчас поддержкой быстрой зарядки оборудованы все флагманские смартфоны, выпускаемые на базе процессора Snapdragon 820/821, и некоторые устройства средней ценовой категории.
В этой статье речь пойдёт о достаточно новой технологии – «Быстрая зарядка смартфона». Будут описаны все достоинства и недостатки, так же постараемся разобраться, нужна ли эта разработка для удобства потребителей.
Сегодняшний день очень сложно представить без смартфона и прочих современных гаджетов. С каждым днём рынок пополняется новыми моделями, которые намного современнее и мощнее предшественников. Экраны смартфонов становятся всё больше и ярче, процессоры производительнее и эффективнее, растут объемы оперативной памяти. Всё это потребляет большое количество энергии, а чем интенсивнее происходит пользование смартфоном, тем быстрее разряжается аккумуляторная батарея. Сейчас в основном используются только литиевые аккумуляторы с небольшой ёмкостью, но очень надёжные и долговечные. Производители борются за своё место на рынке, поэтому стремятся уменьшить время зарядки телефона, сделать свои устройства более автономными.
Что же такое быстрая зарядка?
Разберёмся подробнее, как происходит сам процесс быстрой зарядки. Если взять обычное ЗУ и посмотреть на цифры маркировки на корпусе, то мы увидим 5V/1A. Надпись означает, что данное зарядное устройство выдаёт максимальное напряжение равное 5 вольтам и силу тока в 1 ампер. Быстрая зарядка способна выдавать 5V/2A. Это означает, что смартфон с такой функцией можно зарядить быстрее примерно на 40%.
Умный контроллер, который обеспечивает обработку поступающей силы тока, не только встраивается в ЗУ, но и в сам процессор смартфона. Для быстрой зарядки зачастую требуется кабель, имеющий лучшую пропускную способность.
Безопасна ли быстрая зарядка для телефона?
Но потребителей особенно не волнует то, как там устроена эта технология, им важен один вопрос – «Вредна ли быстрая зарядка для них самих и для смартфона»? Ответа однозначного дать никто не может, но проводилось множество исследований, результаты которых говорят о 100% безопасности.
Литий-ионной и литий полимерной аккумуляторной батареи в принципе нет никакой разницы, с какой силой тока и с каким напряжением будет проходить процесс. Самым опасным для целостности и срока службы является температура. Обычные аккумуляторы смартфонов рассчитаны на 2000-3000 циклов полной разрядки и зарядки. Если же допустить перегрев устройства, то это пагубно влияет на аккумулятор и значительно сокращает его ёмкость, а значит, сокращает время его работы. Главное, что не рекомендуют делать специалисты, так это приобретать низкокачественные дешевые ЗУ.
Пожалуй, самыми основными правилами безопасного использования быстрой зарядки являются:
- Не оставляйте заражающийся смартфон надолго без присмотра;
- Не накрывайте мобильное устройство подушками, одеялом или другими тканями;
- Не перегружайте процессор и оперативную память во время зарядки;
- Не используйте быструю зарядку, если на корпусе смартфона или аккумуляторной батарее есть трещины или другие дефекты;
- Используйте только оригинальное ЗУ и качественный кабель.
Разнообразие технологий быстрой зарядки смартфонов
- Quick Charge от Qualcomm;
- Pump Express от Mediatek;
- VOOC Flash Charge.
Самой незнакомой для нас оказалась VOOC Flash Charge. Она меньше распространена на рынке, но, по мнению мировых экспертов, она осуществляет самую бережную зарядку смартфона. А также она является и самой быстрой, но использовать её можно только вместе с устройствами OPPO. Аккумулятор с ёмкостью 2500-3000 ампер она способна наполнить за двадцать минут. Компания OPPO выпускает в свет собственную разработку под названием VOOK FLACH CHARGING , которая превосходит многие другие. Она имеет характеристики 5V/4,5v. Но обычные аккумуляторные батареи не способны выдержать такой ток, поэтому OPPO представили фирменный элемент питания, который имеет 8 контактов, вместо трёх.
Qualcomm – лидер области
Вообще, первая быстрая зарядка была представлена компанией Qualcomm, получив название Quick Charge 1.0. Она была впервые представлена в смартфонах Samsung, Nexus, Nokia. Quick Charge от Qualcomm захватила большую часть рынка ЗУ. Она за несколько лет практически доведена до совершенства. Больше половины производителей смартфонов сотрудничают с этой компанией и активно применяют технологию практически во всех своих гаджетах. Даже Samsung, которая давно лидирует на рынке смартфонов, имея свои разработки, использует зачастую технологии от Qualcomm.
Первая быстрая зарядка появилась в 2013 году и с каждым выходом последующих версий, она становилась всё умнее, быстрее и надёжнее. Внедрение в смартфон этой технологии происходит вместе с чипом, либо посредством отдельной микросхемы. Уже через год компания представила более мощную и усовершенствованную Quick charge 2.0, которая способна заряжать аккумуляторную батарею с силой тока в 3 ампера. Это предполагает уменьшение времени до полной зарядки на 70%.
А совсем недавно Qualcomm выпускает новое ЗУ с Quick charge 3.0. Нет, оно не заряжает смартфон с силой тока в 3 ампера, оно подбирает оптимальный ток для более быстрой зарядки абсолютно любого телефона. 3-е поколение технологии от Qualcomm стало феноменальным, так как разработчики не пытались ускорить зарядку, а постарались уменьшить количество потребляемой энергии, тем самым предотвратить выделение избыточного тепла.
Тогда появилась технология iKnow. Она безошибочно подстраивалась под любой аккумулятор и любое устройство. Смартфон через неё «общается» с ЗУ и находит самое оптимальное напряжение. Сейчас компания готовится к выпуску самой умной и быстрой зарядки версии 4.0. Здесь уже есть несколько степеней безопасности. Даже будет реализована система, которая будет проверять кабель на наличие повреждений.
Будущее зарядки устройств
В завершении хотелось бы поговорить о будущем наших гаджетов и их питании. Конечно, время не стоит на месте и технологии шагают вперед намного быстрее человека. В скором будущем собираются внедрять батареи на графене, для полной зарядки которых понадобиться считанные минуты. Также вполне вероятно появление элементов питания на радиоактивных элементах. Их подзаряжать не нужно вовсе, просто по истечении пары лет нужно будут заменить старую аккумуляторную батарею на новую. Насколько будут безопасными и эффективными технологии, мы разберёмся только после их выхода на рынок.
(Quick Charge), поэтому пользователи активно используют эту полезную технологию. QC позволяет быстро и эффективно заряжать смартфон, буквально за час заряд аккумулятора снова равен 100%. Для наших читателей мы подготовили материал, который поможет узнать всё про Quick Charge 3.0 и про то, как она работает.
Быстрая зарядка (Quick Charge)
Qualcomm Technologies продолжает заниматься внедрением новых инноваций на рынок мобильных устройств. В свое время, технология Quick Charge 1.0 наглядно продемонстрировала что смартфоны могут заряжаться на 40% быстрее, чем при обычной зарядке.
Через год был представлен QC 2.0, позволяющий заряжать устройство уже на 75% быстрее. Кроме этого, были представлены различные совместимые с этой технологией аксессуары.
В 2015 году Qualcomm Technologies продолжает развивать свою индустрию. Quick Charge 3.0 заряжает еще быстрее и эффективнее. К концу 2017 года, компания Xiaomi выпускает уже более 10 моделей смартфонов, которые поддерживают QC 3.0
С технологией Квик Чардж на батарею подается более высокий уровень тока, таким образом, зарядка становится максимально быстрой.
Для успешной зарядки устройство и само зарядное должны быть совместимы с одинаковыми напряжениями и силой тока.
Например, если телефон имеет поддержку зарядного устройства 9В/2А, но заряжается он при этом зарядкой 1А, процесс займет намного больше времени.
Другой пример, если зарядное устройство с указанной силой тока 2А будет использоваться для зарядки смартфона, который максимум поддерживает 0,7А, это не сделает его зарядку более быстрой.
Также телефон может быть заряжен быстрее, в том случае, если используется аналогичное зарядное устройство, но с более высоким током.
Примечание: продукция без сертификата не гарантирует заявленную эффективность.
Как работает технология Quick Charge?
Технология Квик Чардж позволяет оптимизировать подачу энергии на аккумулятор смартфона на первых этапах зарядки.
Таким образом, некоторые телефоны могут быть заряжены до 80% всего за полчаса. При этом на последних этапах зарядки передача энергии не такая высокая, вне зависимости от того, какая именно технология зарядки применяется.
Следовательно, до 50% батарея может зарядится за небольшое количество времени, однако для полной зарядки смартфона все равно придется подождать более часа.
QC 3.0 выполняет зарядку мобильных устройств в 4 раза быстрее. По сравнению с QC 2, скорость зарядки выросла почти на сорок процентов.
Компания Qualcomm акцентирует внимание потребителей не на увеличенной скорости зарядки, а на повышении эффективности. Так, основным нововведением в технологии является функция INOV, которая способна интеллектуально подбирать необходимое напряжение, более точно оптимизируя мощность и время зарядки конкретного устройства.
Отличия QC 3.0 от предыдущих версий
Чтобы понять основные отличия последней версии технологии квик чардж от предыдущих, достаточно ознакомиться с представленной ниже таблицей:
Ознакомившись, можно сделать вывод, что благодаря увеличенному напряжению, время зарядки устройств от версии к версии уменьшалось. Максимальная мощность в третьей версии осталась почти такой же какой была и во второй – 18 Вт. В то же время, батареи с низким напряжением получают более высокую мощность. Благодаря этому, они заряжаются намного быстрее.
Почему у моего телефона нет поддержки быстрой зарядки? Именно такой вопрос, чаще всего задают владельцы смартфонов, в которых не поддерживает Квик Чардж. Например, владельцы нового смартфона на стоковом Android бы сильны разочарованы отсутствию Quick Charge в устройстве.
Проблема в том, что технология Qualcomm разработана производителем. И её поддержка зависит от модели установленного процессора. Это уже нюансы, которые учитывают разработчики при выпуске нового смартфона.
Согласно инструкциям с сайта Qualcomm, они не запрещают использовать сертифицированные адаптеры на телефонах без быстрой зарядки. Да, ваш смартфон будет исправно заряжаться, но вы не сможете почувствовать всех преимуществ Quick Charge при зарядке устройства.
Вывод
Функция Quick Change достаточно перспективна и востребована. Разработчики не сидят сложа руки, а совершенствуют ее, дополняя 4-е поколение технологии быстрой зарядки новыми функциями.
Пользователи будут приятным удивлены новым смартфонам Xiaomi с поддержкой Quick Change 4.0, презентация которых ожидается в первом квартале 2018 года.
За 5 лет в мобильной электронике производительность выросла в 5-10 раз, тогда как технологии производства аккумуляторов остались неизменными. Средняя емкость аккумулятора 3000 мАч, что в 3 – 3.5 раз выше показателя телефонов прошлого десятилетия. При этом намечается тенденция снижения емкости, из-за уменьшения толщины корпуса, что негативно скажется на времени автономной работы мобильного устройства.
Как временное решение была разработана технология быстрой зарядки, способная ускорить процесс восполнения заряда до 75%. Как результат сокращается время ожидания и повышается мобильность, так как пользователь не прикован на 3-4 часа к розетке. Давайте разберемся подробнее о технологии, принципе работы, достоинствах и недостатках.
Что такое быстрая зарядка
Быстрая зарядка – это технология, направленная на увеличение пропускной способности напряжения (В) или силы тока (A), либо того и другого. Смысл заключается в том, что бы максимально быстро, эффективно и безопасно перезарядить встроенный источник питания. На скорость зарядки влияют параметры тока, а так же поколение быстрой зарядки.
Сценарии использования
Суть технологии быстрой зарядки – быстро зарядить батарею. Поэтому такая опция пригодится пользователям, чьи устройства снабжены аккумуляторами небольшой емкости или в силу занятости активно расходуют заряд. Рассмотрим эффективность применение технологии в реальной жизни.
Зарядка аккумулятора повышенной емкости
Некоторые смартфоны и планшеты снабжены источниками питания на 5000 – 12 000 мАч. Зарядка таких устройств сетевым адаптером с параметрами тока 5В/1A займет 6-14 часов. А с использованием быстрой зарядки первого поколения (5В/2A), время ожидания сократится почти в два раза.
Подзарядка на непредвиденный случай
Предположим, что по пути на работу или учебу, игра разрядила смартфон, а на оставшийся день заряда хватит только на телефонные разговоры. Требуется восполнить заряд, а свободного времени 15 минут. За это время аккумулятор емкостью 3000 мАч зарядится:
- Стандартным зарядным 5В/1A – 8.3 %.
- Быстрой зарядкой 1 поколения 5В/2A – 16.7 %.
- Быстрой зарядкой 2 поколения 9В/2A – 30 %.
Принцип действия
Процесс зарядки состоит из двух этапов. На первой стадии мощность тока высока настолько, сколько способен принять смартфон или планшет. Вторая стадия начинается по достижении отметки в 60-75 %. Сила тока начинает постепенно снижаться, а процесс зарядки на этом этапе растягивается на 30-60 минут. Это сделано для того, что бы аккумулятор не перегрелся, и не вышел из строя.
В технологии быстрой зарядки применен тот же принцип действия, с той лишь разницей, что на первом этапе показатели силы тока или напряжения, либо того и другого выше. Так в начале процесса аккумулятор заряжается быстро, а в конце с обычной скоростью. А использовать технологию целесообразно, когда батарея разряжена до 15-30 %. Поэтому маркетологи пишут, что аккумулятор за 30 минут зарядится на 60 или 75 %, но не уточняют время полной зарядки – 1.5-2 часа.
Стоит заметить, что технология быстрой зарядки закладывается при разработке мобильного устройства. Требуется установка соответствующего процессора, а так же контроллера питания, способного принимать и распределять энергию с высокими значениями тока / напряжения. А главное требуется сетевой адаптер, поддерживающий необходимые параметры.
Какие смартфоны и планшеты на Android поддерживают технологию быстрой зарядки
О поддержке данной технологии производитель указывает на коробке или в перечне комплектации. Например, на коробке Motorola Droid Turbo 2, указано о фирменном зарядном устройстве с мощностью 25 Вт. Так же информация о поддержке технологии указывается в спецификации на сайте компании.
Важно знать, что некоторые производители не кладут зарядные устройства с поддержкой технологии быстрой зарядки. В этом случае пользователь вынужден покупать сетевой адаптер отдельно.
Как выбрать зарядное устройство с поддержкой быстрой зарядки
На сайте производителя требуется уточнить тип быстрой зарядки, а так же параметры принимаемого тока: 2A/5В, 2A/7В или 2A/9В. Затем выбрать соответствующее зарядное устройство, на котором будут указана поддержка быстрой зарядки и требуемое соотношение тока / напряжения.
Разновидности быстрой зарядки
Qualcomm Quick charge.
Компания Qualcomm – основатель быстрой зарядки и лидер данной технологии, ввиду наиболее широкого распространения чипов и процессоров для мобильной электроники. За четыре года появились три поколения быстрой зарядки.
Quick charge 1.0
Повышение силы тока до 2А, параметры адаптера 2A/5В, мощность 10 Вт. В сравнении с обычными сетевыми адаптерами 1A/5В, процесс зарядки почти в 2 раза быстрее (2000 мАч в час).
Quick charge 2.0
Выросло напряжение до 12В, параметры адаптера 2A/5В, 2A/7В, 2A/9В и 1.2A/12В, мощность до 18 Вт. В сравнении с первым поколением, процесс зарядки сократится на 1.8 раз (до 3600 мАч в час). При этом пользователю может быть предоставлен выбор скорости зарядки, за счет ручного переключения напряжения из меню устройства, или вольтаж фиксирован – 7В или 9В. В обоих случаях решение принимает производитель мобильного устройства на стадии разработки.
Quick charge 3.0
Улучшение процесса зарядки за счет динамического изменения напряжения (3.2 – 20В с шагом 200 мВ). Параметры сетевого адаптера и мощность прежние, но в Qualcomm отмечают прирост 3-8 % и выше.
MediaTek Pump Express
Конкурирующее решение быстрой зарядки для процессоров MediaTek. Ввиду слабого распространения технологии, подробностей мало, но принцип работы тот же – повышение тока, напряжения или того и другого. Так же китайский производитель не стесняется рассказывать о превосходстве над конкурентами без приведения конкретных цифр.
Pump Express
Первое поколение быстрой зарядки с напряжением 3.6 – 5В, силой тока 1.2 – 2А, мощность 5 Вт (1.2А), 7.5 Вт (1.5 А) и 10 Вт (2А).
Pump Express Plus
Второе поколение с увеличенным напряжением (5, 7, 9, 12) и силой тока до 2А: 15 Вт (9В/1.67А) и 24 Вт (12В/2А).
Pump Express 3.0
О третьем поколении быстрой зарядки ничего не известно. По словам MediaTek, 70% заряда восполнится за 20 минут.
Кроме того технологию быстрой зарядки развивают производители мобильной электроники: Motorola – TurboCharge, Samsung – FastCharge, ASUS – BoostMaster и т.д. Суть одинакова, зарядка смартфона сетевым адаптером мощностью 15 или 18 Вт (2A/9В, 1.67A/9В или 3A/5В).
Отличительная реализация у компании OPPO (VOOC Flash Charging) и дочернего предприятия OnePlus (Dash Charge) – 4A/5В (20 Вт). При этом аккумулятор разделен на несколько ячеек, по которым равномерно распределяется ток.
Достоинства и недостатки
Преимущество технологии в быстром и безопасном заряде мобильного устройства. При этом сокращается время на ожидание и повышается мобильность. К тому же утверждения, что использование быстрой зарядки ускоряет износ и разрушение аккумулятора – опровержены учеными Стэнфордского Университета, Института Материаловедения и Энергетики Стэнфорда. При этом ученым удалось понять структуру и внутренние процессы, что бы в дальнейшем без последствий повысить скорость зарядки.
В тоже время главный недостаток технологии – замедление поиска новых источников питания, а так же оптимизация энергопотребления. Для компаний лучше перезарядить аккумулятор 2-3 раза за день, чем добиться медленного расхода энергии.
Вывод
Технология быстрой зарядки – эффективный способ восполнения энергии аккумулятора и повышения мобильности. В этом направлении есть интересные наработки, включая УМБ с функцией Quick charge. Но из-за распространенного мифа об ускоренном разрушении батареи, пользователи предпочитают и дальше пользоваться адаптерами с малой подачей тока. Поэтому компаниям стоит вкладывать деньги в оптимизацию потребления энергии и повышение емкости с сохранением размеров аккумулятора. Иногда ученые заявляют о новых источниках питания для портативной электроники. Но пока компании и корпорации не увидят в этом прибыль, ситуация останется неизменной.
