Обзоры

Быстрая зарядка quick charge 3.0. Заряжаемся быстро: технологии быстрой зарядки Quick Charge, mCharge, Super Charge

Одной из самых актуальных проблем, с которыми сталкивается каждый владелец мобильных устройств, таких как смартфоны и планшеты, наряду с увеличением времени их автономной работы, является уменьшение времени, которое мы вынуждены тратить на подзарядку их батареи.

Многие владельцы устройств, выполненных на базе процессоров Qualcomm слыхали о востренной в них поддержке фирменной технологии Quick Charge, которая предназначена именно для этих целей. Последняя версия Quick Charge 2.0 , о которой пойдет речь далее, позволяет заряжать батарею этих планшетов и смартфонов на 75% быстрее, по сравнению с обычными устройствами.

Например, с помощью зарядного устройства Rapid Charge 2.0 вы можете зарядить батарею своего устройства до 60 процентной отметки всего за 30 минут.

Как же это работает? Прежде всего, чтобы понять за счет чего удается достичь ускорения процесса зарядки аккумуляторов наших планшетов и смартфонов, нужно знать, что они заряжаются с помощью тока, подаваемого на них от внешнего источника питания.

Именно ток, а не напряжение, являются главным фактором, обеспечивающим заряд батареи. Поэтому, чем выше ток, подаваемый на аккумулятор источником питания, тем быстрее он зарядится.

Увеличение зарядного тока требует использования более мощных источников питания, а также повышенных требований к другим компонентам, участвующих в этом процессе.

Это означает, что мы не можем наращивать мощность источника питания до бесконечности: мало того, что есть предельные значения тока, которые может выдержать батарея смартфона или планшета без перегрева, кроме этого существует предел, который обусловлен количеством тока, которое может пропустить через себя тот же Micro USB разъем.

Если первая проблема решается за счет того, что во всех наших смартфонах и планшетах имеется встроенный регулятор тока, который призван ограничивать его до безопасного для батареи уровня, то вторую можно решить путем замены обычных Micro USB 2.0 портов на более мощные, стандарта Micro USB 3.0.

Теперь вернемся к технологии Quick Charge компании компании Qualcomm. Первая версия Quick Charge 1.0 позволяла увеличивать ток заряда до максимально возможного для разъема Micro USB значения, составляющего 2 ампера, что позволяло использовать до 10 Вт мощности (при 5 вольтовом источнике питания: 5х2=10).

Технология Quick Charge 2.0 позволяет повысить мощность, отдаваемую зарядным устройством на батарею максимум до 36 Вт. Те, кто знаком с электрикой, скажут, что при использовании стандартного 5-вольтового зарядного устройства это не возможно, так как при этом через Micro USB разъем должен протекать ток в 7.2 ампера. Как же удается обойти это ограничение?

Дело в том, что в этом случае технология Qualcomm подразумевает использование источников питания с выходным напряжением не только стандартные 5 вольт, но и 9, и даже - 12:

Таким образом, кроме поддержки технологии Quick Charge 2.0 вашим планшетом и смартфоном, для того, чтобы ускорить время зарядки их батареи, вам потребуется и специальный источник питания (сетевой адаптер), идущий с ним в комплекте.

При этом, все зарядные устройства, имеющие поддержку Quick Charge 2.0 универсальны. Например, вы можете использовать Motorola Turbo Charger для зарядки устройств HTC, а НТС Rapid Charger 2.0 для зарядки смартфонов Motorola.

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.

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-.

Новая технология Quick Charge 3.0, об анонсе которой компанией Qualcomm , позволяет заряжать телефон быстрее. Quick Charge не столько повышает скорость зарядки, сколько оптимизирует этот важный процесс, снижая потребление энергии и, в результате, сокращая вредное для батареи выделение тепла. Если же вы подключите телефон, поддерживающий зарядку 0,7А к зарядному устройству 2А, то зарядка тоже не сможет завершиться быстрее.

В основе технологии Quick Charge лежит зарядка батареи с более высоким напряжением. Разумеется, и телефон и зарядное устройство должны быть совместимыми с этими напряжением и силой тока. Ваш телефон может поддерживать зарядку 9 вольт / 2 ампера, но если вы располагаете 1-амперным зарядным устройством, то процесс зарядки займет больше времени.

По сравнению с первым поколением Quick Charge скорость зарядки Quick Charge 3.0 возросла на 40%, что в четыре раза выше скорости обычной зарядки (не Quick Charge). Интересно, что по сравнению со второй версией скорость возросла незначительно. Qualcomm сосредоточила свои усилия на повышении эффективности технологии.

Основной новой функцией Quick Charge 3.0 является INOV (Intelligent Negotiation for Optimum Voltage, Умное определение оптимального напряжения), позволяющая определить выходную мощность и, таким образом, оптимизировать процесс зарядки. Прежде всего, разным батареям при зарядке требуется различное напряжение. В версии 2.0 поддерживались четыре режима (5 вольт / 2 ампера, 9В/2A, 12В/1,67A и, опционально, 20 вольт). Quick Charge 3.0 «общается» с девайсом, запрашивая у него требуемое напряжение, которое может быть любым в диапазоне от 3,2В до 20В с шагом в 200 милливольт. Таким образом, обеспечивается больший выбор доступных показателей напряжения.

INOV позволяет динамически настроиться на необходимое батарее напряжение. По мере того, как батарея заряжается, она постепенно снижает требуемую силу тока. В том числе и по этой причине последние 20% заряжаются дольше. Новая технология оптимизирует подаваемое напряжение в ходе процесса зарядки.

В результате снижаются бесполезные затраты энергии в процессе зарядки. Поскольку лишняя энергия выделяется в виде тепла, эта возможность обеспечивает не только энергосбережение, но и сделает батарею более долговечной, поскольку телефон не будет перегреваться. Ведь, если теряется меньше энергии, то и нагрев тоже меньше. Qualcomm заявляет, что версия 3.0 более эффективна, чем 2.0 на, как максимум, 38%, а это значительное энергосбережение.

Таким образом, основной инновацией Quick Charge 3.0 является не повышенная скорость зарядки, а способность технологии экономить энергию, избегая избыточного выделения тепла.

Следует сопоставить между собой три поколения Qualcomm Quick Charge, чтобы понять, в чем состоят основные преимущества новой технологии.

Напряжение — Quick Charge 3.0 (от 3,2 до 20 вольт, определяется динамически); Quick Charge 2.0 (5В / 9В/ 12В); Quick Charge 1.0 (5В).

Максимальная мощность — Quick Charge 3.0 (18 ватт); Quick Charge 2.0 (18 ватт); Quick Charge 1.0 (10 ватт).

Чипсеты (SoC): — Quick Charge 3.0 (Snapdragon 820, 620, 618, 617 и 430); Quick Charge 2.0 (Snapdragon 200, 400, 410, 615, 800, 801, 805, 808 и 810); Quick Charge 1.0 (Snapdragon 600).

Важно отметить, что Qualcomm сохранила обратную совместимость своей технологии быстрой зарядки нового поколения со стандартами 2.0 и 1.0. Разумеется, заряжая новые смартфоны старыми менее мощными зарядными устройствами, невозможно достигнуть максимальной скорости зарядки.

Хотя все новые чипсеты Qualcomm поддерживают Quick Charge, но производителям смартфонов и планшетов придется применять специальные схемы, необходимые для полноценной работы быстрой зарядки. Вероянее всего, девайсы с поддержкой Quick Charge 3.0 появятся в начале 2016 года.

Qualcomm в настоящее время известна, прежде всего, в качестве производителя чипсетов, но в . Не исключено, что технология быстрой зарядки станет поддерживаться бюджетными телефонами, которые Qualcomm с софтверным гигантом Microsoft.

Войдет ли, по вашему мнению технология Quick Charge 3.0 в число наиболее привлекательных качеств смартфонов 2016 года?

Всем Здравия! Настало время познакомить вас с хорошим, недорогим зарядным устройством, которое поддерживает протокол быстрой зарядки Quick Charge 3.0. Кому лень читать: устройство годное, проблем в процессе эксплуатации не выявлено.

Технические характеристики:
- Вход: 100-240 В 50/60 Гц 0.5 А Макс.
- Выход: 5 В=3 А, 9 В=2 А, 12 В=1.5 А.
- Поддержка быстрой зарядки: Qualcomm QC 2.0, QC3.
- Защита: от перенапряжения, короткого замыкания, превышения тока и температуры.
- Вес: 45 гр.

Внешний вид

Поставляется зарядка в обычном ЗИП пакете. Видно сразу - устройство «ноунейм», т.к нет характерных надписей на упаковке, отсутствует какой-либо защитный код и адрес производителя.

Зарядка выполнена из белоснежного, матового пластика. По бокам имеются выемки под пальцы, дабы удобней было вынимать её из розетки. Сделана качественно, придраться не к чему.

Для подключения к силовой сети используется евровилка, типа CEE 7/16. Для жителей Америки (и не только) у продавца есть вариант с вилкой типа A.

На боковой грани расположена текстовая информация с техническими характеристиками.

На верхнем торце установлен USB порт с зелёной пластиковой вставкой. Под ним красуется надпись с названием протоколом быстрой зарядки qc 3.0. Кабель в гнезде держится хорошо, не болтается. Световая индикация работы отсутствует. В общем, стандартная зарядка, которые многие производители продают по 7-10 баксов, лепя свой шильдик.

Размеры устройства. Для сравнения рядом положил аккумулятор 18650.

Разборка

Греем корпус феном, а затем аккуратно половиним. Достаем «внутренности». Контакт евровилки с платой осуществляется благодаря металлическим скобкам, арочного типа. Монтаж элементов выполнен вполне хорошо, следы флюса минимальны. Единственное, что бросается в глаза - это отсутствие радиаторов.

C одной стороны платы.
Мостовой выпрямитель ABS 210. Используется почти во всех зарядках, которые я разбирал.

С другой стороны.
MOSFET-транзистор 4N60G.

Диод Шоттки MBR20100CT. Рядом c USB портом находится чип с маркировкой PT4U2K, который, скорее всего, контролирует работу быстрой зарядки Quick Charge.

Оптопара транзисторная PC817B.

Тестирование

Для начала, как всегда, проверил наличие «ума» в зарядке. На контактах данных присутствует напряжение 2.7 В, т.е устройства от Apple беспроблемно будут заряжаться током вплоть до 2.4 А. При подключении другого смартфона, будь то Samsung, либо LG, напряжение на D+ и D- меняется, подстраиваясь под устройство, обеспечивая ему максимальный ток заряда.

Напряжение без нагрузки. Все в норме.

Проверку на QC 3.0 устройство прошло, напряжение плавно c шагом в 200 мВ поднимается до отметки в 12 В, а затем также плавно понижается вплоть до 3,7 В.

Прошлая Quick Charge 2.0 также имеется.

Затем проверил максимальную токоотдачу в различных режимах.
В режиме 5 В.
Порт смог отдать 4 А, без особой просадки по напряжению. К сожалению, это предел для моей нагрузки, но думаю этого вполне достаточно, чтобы понять, что зарядка «не лыком шита».

В режиме 9 В.
Максимальная токоотдача составила 2,73 А.

В режиме 12 В.
Максимальная токоотдача составила 2,02 А.

Тест на стабильность.
Произвел тестирование в режимах, которые заявил производитель, дабы удостоверится, что зарядное нормально работает в течение продолжительного времени. Время испытания ≈ 45 минут.
В режиме 5 В/3 А устройство нагрелось до 61 градуса. Напряжение в ходе испытания просело до 4,92 В.