Быстрая зарядка у смартфонов: разновидности и поколения
Мы независимо проверяем товары и технологии которые рекомендуем.
Скорость зарядки аккумуляторной батареи смартфона зависит от множества факторов. Главный из них — увеличенная мощность энергетического снабжения.
Как работает ускоренная зарядка?
Быстрая зарядка сколько Ампер, Ватт и как это работает в целом. Батарея смартфона заряжается, когда через нее проходит ток. И чем большая мощность на нее подается, тем быстрее восполняются энергетические запасы в ячейках аккумулятора. Мощность зарядки измеряется в Ваттах — это величина, равная произведению силы тока (Ампер) на напряжение в цепи (Вольт).
Взять «зарядник» к смартфону, что называется, от балды не получится, т.к. каждая батарея может «потянуть» определенные параметры мощности. Чтобы обезопасить зарядный процесс аккумулятора, используются специальные контроллеры заряда. Они определяют силу тока (А) и напряжение (В), при которых батарея заряжается, и регулируют общие параметры. Для контроля зачастую используются несколько параметров: оценка уровня заряда, защита от перегрузки адаптера, порта и аккумулятора.
До 70-80 % смартфоны заряжаются достаточно быстро. Затем мощность постепенно уменьшается для продления срока жизни аккумулятора.
Смартфоны с поддержкой быстрой «заправки» заряжаются вдвое-втрое быстрее, чем с обычной зарядкой. |
Большая проблема индустрии смартфонов — отсутствие единого стандарта ускоренной зарядки. Совместимости между разными технологиями нет, за редкими исключениями. Каждый производитель «варится в своем котле» и продвигает собственный стандарт быстрой «заправки», что как минимум вызывает сложности в подборе подходящего блока питания.
USB Battery Charging
Во времена до появления у смартфонов USB-разъемов на поле зарядных устройств царила полная неразбериха. «Трубки» Nokia заряжались через шнурок с круглым штекером (потоньше и потолще), аппараты Sony Ericsson — через сложный проприетарный разъем и т.п. Как результат, появилась идея объединить всех производителей и создать универсальную зарядку. На эту роль наилучшим образом подходил интерфейс USB. Спецом для портативных гаджетов были созданы уменьшенные штекеры: сначала miniUSB, затем microUSB и USB C. Последний стал основным для процедур ускоренной «заправки» аккумулятора.
Все смартфоны и планшеты без поддержки быстрой зарядки используют USB Battery Charging ревизии BC 1.2, принятой в 2010 году. Ну или собственные надстройки, основанные на этом стандарте. Мощность таких зарядников зачастую составляет 10 Вт (5 В / 2 А). В процессе зарядки микросхема-контроллер непрерывно отслеживает ряд важных параметров, в частности ток, напряжение источника и аккумулятора, температуру батареи во избежание перегрева.
USB Power Delivery
Продвижением стандарта USB Power Delivery занимается небезызвестная Корпорация Добра Google. Целью поискового гиганта было ввести универсальное решение для различных устройств, чтобы у пользователей не возникало проблем с совместимостью аксессуаров для зарядки. Главенствующей идеей USB Power Delivery является создание единого стандарта зарядки, который можно было бы использовать во всех USB-устройствах — от смартфонов до ноутбуков.
Спецификация может использовать до четырех вариантов рабочего напряжения (5 В, 9 В, 12 В и 20 В) при токе до 5 А. Соответственно, она поддерживает пиковую мощность до 100 Вт, но большинство зарядных устройств для смартфонов рассчитаны на мощность в разы меньше.
Актуальный стандарт USB Power Delivery 3.0 делится на четыре энергетические категории:
- 7.5 Вт;
- 15+ Вт;
- 27+ Вт;
- 45+ Вт.
Power Delivery – технология, развиваемая консорциумом USB и продвигаемая в качестве единого стандарта для смартфонов, планшетов и лэптопов. |
Источники питания мощностью сверх 15 Вт работают с напряжениями 5 В и 9 В, для зарядок 27+ Вт этот показатель составляет 5 В, 9 В и 15 В, а для 45 Вт и выше — 5 В, 9В, 15 В и 20 В.
Быструю зарядку USB Power Delivery поддерживают мобильники Apple (начиная с 8-го «Айфона»), топовые Samsung, «гуглофоны», единичные экземпляры LG и Xiaomi.
Qualcomm Quick Charge
Наибольшей популярностью пользуется стандарт быстрой зарядки Quick Charge от Qualcomm. Его развивают с 2013 года. Секрет успеха технологии — широчайшее распространение «драконовых» мобильных чипсетов, которые обитают на борту как бюджетников, так и бескомпромиссных флагманов.
Наглядный прирост скорости зарядки в зависимости от редакций Quick Charge. |
Существует несколько ревизий стандарта ускоренной зарядки от Qualcomm:
1. Quick Charge 1.0: максимальная мощность — 10 Вт; напряжение — 5В; сила тока — 2 А.
2. Quick Charge 2.0: максимальная мощность — 18 Вт; напряжение — 5 / 9 / 12 В; сила тока — 1.67 / 2 А.
Новшество во второй ревизии — технология Dual Charge для разделения потока зарядки на две интегральные схемы управления питанием (PMICs) с целью уменьшения температуры заряжаемого устройства.
3. Quick Charge 3.0: максимальная мощность — 18 Вт; напряжение — 3.6-20 В с шагом 0.2 В; сила тока — 2.6 / 4.6 А.
В третьем поколении настройка смартфона на один из десятков уровней зарядки производится динамически. Этим заведует «умный» алгоритм интеллектуального опроса INOV (Intelligent Negotiation for Optimal Voltage). Разработчики добились повышения КПД, что привело к двукратному приросту скорости зарядки и снизило нагрузку на аккумулятор. А вот ответ на вопрос Quick Charge 3.0 сколько ватт остался прежним — мощность до 18 Вт.
4. Quick Charge 4.0 / 4.0+: максимальная мощность — 100 Вт (27 Вт для USB-PD); напряжение — 3.6-20 В с шагом 0.2 В (5 / 9 В для USB-PD); сила тока — 2.6 / 4.6 А (3 А для USB-PD).
Ключевым новшеством в «четверке» стало обеспечение полной совместимости со стандартом USB Power Delivery. Блок питания запрашивает у смартфона поддержку USB-PD, после чего определяет параметры подачи напряжения. Если ответ положительный — питание осуществляется по стандарту USB-PD, если нет — активируется протокол Quick Charge.
5. Quick Charge 5.0: максимальная мощность — 100+ Вт; напряжение — 3.3-20 В; сила тока — 3.3 / 5 / 5+ А.
По сравнению с предыдущим поколением пятый стандарт примерно на 70 % эффективнее и на 10 °С «холоднее». Шутка ли, при использовании технологии обещается 50-процентная зарядка аккумулятора 4500 мАч всего за 5 мин. Его полная «заправка» занимает по времени 15 мин.
Актуальный перечень смартфонов с поддержкой ускоренной зарядки Quick Charge находится в PDF-файле на официальной странице Qualcomm (https://www.qualcomm.com/documents/quick-charge-device-list) (с разбивкой по ревизиям).
MediaTek Pump Express
Быструю зарядку Pump Express поддерживают смартфоны на базе процессора MediaTek. Она близка по духу протоколу Quick Charge и частично совместима с ним. Начиная с «плюсовой» версии принцип работы стандарта повторяет Qualcomm'овский: несколько фиксированных уровней напряжения в первых ревизиях и ступенчатая регулировка вольтажа в последующих редакциях. В то же время технология имеет свою особенность — зарядка аккумулятора производится напрямую, минуя встроенный контроллер. Слежением за температурой и режимом «заправки» заведует блок питания.
Ускоренную зарядку Pump Express можно встретить на борту смартфонов с процессорами от MediaTek. |
Актуальные поколения ускоренной зарядки от MediaTek:
1. Pump Express: максимальная мощность — 5 / 7.5 / 10 Вт; напряжение — 3.6-5 В; сила тока — 1.2 / 1.5 / 2 А.
2. Pump Express Plus: максимальная мощность — 15+ Вт; напряжение — 5 / 7 / 9 / 12 В; сила тока — 3 / 4.5 А.
3. Pump Express 2.0 Plus: максимальная мощность — 15+ Вт; напряжение — 5-20 В с шагом 0.5 В; сила тока — 3 / 4.5+ А.
4. Pump Express 3.0: максимальная мощность — 25 / 30 Вт; напряжение — 3-6 В с шагом от 0.01 В; сила тока — 5+ А.
5. Pump Express 4.0: максимальная мощность — 25 / 30 Вт; напряжение — 3-6 В с шагом от 0.01 В; сила тока — до 5 А.
Четвертая редакция технологии совместима с международным стандартом программируемых источников питания USB Power Delivery 3.0, что позволяет заряжать смартфоны с поддержкой Pump Express 4.0 «зарядниками» USB PD 3.0.
Samsung Adaptive Fast Charging
Ускоренная зарядка Samsung Adaptive Fast Charging, появившаяся в шестой «Галактике», опирается на Quick Charge 2.0 и полностью совместима с ним. Она использует напряжение 5 / 9 В и силу тока 2 А, что на выходе позволяет достичь показателя мощности в 18 Вт. Последующие стандарты быстрой зарядки от Samsung тоже используют наработки Qualcomm.
Смартфоны Samsung быстрее заряжаются «родными» зарядниками. |
Huawei FastCharge и SuperCharge
С технологиями зарядки для смартфонов Huawei и Honor разобраться не так-то уж легко. Условно их можно разбить на два лагеря: попроще (FastCharge) и получше (SuperCharge). «Зарядники» первого типа выдают мощность до 18 Вт и по сути являются аналогами Quick Charge 3.0.
«Потолок» мощности для зарядников по технологии Huawei SuperCharge — 40 Вт. |
Второй вариант — низковольтный:
SCP 1 gen: максимальная мощность — 22.5 Вт; напряжение — 4.5 / 5 В; сила тока — 4.5 / 5 А.
SCP 2 gen: максимальная мощность — 40 Вт; напряжение — 5 / 9 / 10 В; сила тока — 2 / 4 А.
Для корректной работы SuperCharge требуются только фирменные адаптеры.
Super VOOC и Dash Charge / Warp Charge
Дебют ускоренной зарядки VOOC от Oppo пришелся на 2014 год. В ней реализовали инновационную концепцию энергетического снабжения аккумулятора с низким напряжением и высоким током. За термином VOOC стоит наименование Voltage Open Loop Multi-step Constant-Current Charging, что переводится как многоступенчатая зарядка постоянным током с разомкнутым контуром напряжения.
Технология Super VOOC является одной из быстрейших на рынке. С ее участием полная зарядка батареи емкостью 4000 мАч производится всего за полчаса на пиковой мощности до 65 Вт.
Технология Super VOOC является одной из быстрейших на арене быстрых зарядок аккумуляторных батарей у смартфонов. |
В смартфонах OnePlus применяются технологии Dash Charge (20 Вт) и Warp Charge (30 Вт), которые, как ни странно, не имеют обратной совместимости между собой.
Стандарты требовательны к аксессуарам и гарантированно совместимы только с родными комплектующими.
А что у других?
Свои технологии быстрой зарядки есть у Motorola (TurboPower 15 /25 /30), Meizu (Super mCharge), Asus (BoostMaster), Vivo (Super Flash Charge). Особый шик — это последний стандарт из перечня. Его главной особенностью является использование повышенной силы зарядного тока и мощности — (6 А и до 120 Вт). Условный аккумулятор на 4000 мАч зарядится соответствующим блоком питания до 50 % всего за 5 минут, а 100 % заряда такая батарея получает за 13 минут.
По итогу выбор быстрой зарядки зависит от марки и конкретной модели смартфона. Если в приоритет поставлена покупка блока питания с поддержкой ускоренной «заправки», лучше заблаговременно уточнить его совместимость с существующими стандартами производителя.