9 мая 2017
Разбираемся в стандартах быстрой зарядки
Антон Чепур
Энергия – это один самых ценных ресурсов в человеческой жизни. И когда мы начинаем испытывать ее дефицит, светлые умы нашей цивилизации пытаются изобрести очередную «чудо-технологию», способную снизить количество неудобств, связанных с этим дефицитом.
Все мы знаем, что максимально радикальные методы решения электроэнергетических проблем изобретены не были (да и вряд ли это произойдет в обозримом будущем), поэтому ведущие производители портативной электроники пошли другим путем: вместо того, чтобы обеспечить нас достаточно емкими и компактными носителями энергии они решили сделать процесс зарядки менее навязчивым и времязатратным. Но бизнес есть бизнес, и, как это всегда бывает при необходимости стандартизации чего-либо, все корпорации начали гнуть свою линию, и не думая озаботиться вопросом обратной совместимости между различными видами быстрой зарядки. Чтобы немного упростить вам жизнь, сегодня я расскажу об основных типах скоростного восполнения заряда на мобильных устройствах, чем эти подходы отличаются и как влияют на аккумуляторы наших устройств.
Принцип работы
Аксиома всех зарядных устройств – чем мощнее блок питания, тем выше скорость зарядки. И вот тут начинается магия чисел: если в обычном заряднике напряжение составляет 5 В, а сила тока – максимум 2-2.5 А, то быстрые зарядки могут похвастаться значениями на 10 В и 5 А соответственно.
Впрочем, одной мощности недостаточно. Нужен еще и специальный контроллер в блоке питания, который будет соединяться со смартфоном через уникальный протокол. Самый яркий пример – Qualcomm Quick Charge 3.0. Сертифицированные по этому стандарту зарядные устройства непрерывно принимают со смартфона информацию о состоянии аккумулятора, чтобы все время регулировать напряжение и силу тока. Данная технология получила имя INOV – Intelligent Negotiation for Optimum Voltage, что можно перевести как Интеллектуальное Определение Оптимального Напряжения. Следовательно, для скоростной зарядки нужно пользоваться только комплектными либо сертифицированными зарядными устройствами. Их подделки встречаются редко, но все же не стоит терять бдительность, ведь зарядка аккумулятора «не тем и не так» может повлечь за собой выход вашего девайса из строя или даже привести к пожару.
Еще один момент, на котором разработчики и маркетологи всегда акцентируют внимание – это скорость восполнения первых 50% заряда аккумулятора. Дело в том, что пиковые значения мощности блок питания выдает лишь при зарядке почти пустой батареи. Взять, к примеру, небезызвестную технологию Quick Charge 3.0 от Qualcomm: максимальные 20 В она обеспечивает лишь в начале зарядки, постепенно снижая напряжение на 200 мВ вплоть до 3.2 В.
Стандарты
На данный момент практически каждый производитель смартфонов и чипсетов обладает собственной технологией быстрой зарядки. Начнем с самых известных.
-
Quick Charge
Именно компания Qualcomm задала тренд на использование быстрой зарядки. Стандарт Quick Charge 1.0 дебютировал в 2013 году вместе с чипсетом Snapdragon 600, а затем эволюционировал до второй версии в 2015 (Snapdragon 200, 208, 210, 212, 400, 410, 412, 415, 425, 610, 615, 616, 800, 801, 805, 808, 810), через год в 2016 был представлен QC 3.0 (Snapdragon 427, 430, 435, 617, 620, 625, 626, 650, 652, 653, 820, 821) и последняя четвертая версия только появилась на свет всего в одном процессоре – флагманском Qualcomm Snapdragon 835.
Среди недавних гаджетов Quick Charge 3.0 имеется в относительно свежем LG G6, который может зарядить свою батарею емкостью 3300 мАч до 100% за 96 минут.
-
Pump Express
Главный конкурент разработки Qualcomm – технология Pump Express от MediaTek. Основной отличительной чертой PE 3.0 является прямая зарядка, при которой температуру и состояние смартфона контролирует только сам блок питания. Среди обязательных требований Pump Express: наличие в смартфоне порта USB Type-C и одного из поддерживаемых SoC (список последних не разглашается)
Если говорить о конкретных девайсах, то поддержку этого стандарта получил Meizu Pro 6, чей аккумулятор на 2560 мАч способен полностью зарядиться с 0 до 100% всего за час.
-
Super Charge
Смартфоны Huawei нередко выделяются на фоне конкурентов емкими аккумуляторами, поэтому компания не могла не разработать свой собственный стандарт быстрой зарядки. Детище китайцев получило незамысловатое название Super Charge и довольно неплохие характеристики – мощность до 22.5 Вт при напряжении до 5 В.
Поддержкой SC обладают только Huawei Mate 9 и флагманы P10/P10 Plus. Mate 9 благодаря Super Charge за полчаса восполняет 57% из своих 4000 мАч, что можно назвать очень даже неплохим показателем.
-
TurboPower
Еще одна быстрая зарядка родом из Китая, но уже от Lenovo. Этот стандарт, выпущенный под брендом Motorola, был создан на базе Quick Charge 2.0 и обратно совместим с ним.
В техническом плане TurboPower примечателен повышенной мощностью – 25.8 Вт против 18 Вт в QC 2.0.
-
Adaptive Fast Charging
Эту технологию быстрой зарядки от компании Samsung с уверенностью можно назвать одной из самых известных на мобильном рынке. Поддержкой Adaptive Fast Charging оснащены все смартфоны корейского вендора из S- и Note-серий, начиная с моделей Galaxy S6 и Galaxy Note 4 соответственно. AFC выдает до 15 Вт мощности при максимальных 9 В напряжения.
На практике этого хватает, чтобы зарядить аккумулятор Samsung Galaxy Note 5 емкостью 3000 мАч до 50% за 30 минут.
-
Super mCharge
Весьма перспективной выглядит анонсированная на MWC 2017 технология Super mCharge от Meizu. На рынке еще нет ни смартфонов, ни зарядных устройств, поддерживающих SmC, но зато инженеры компании обещают, что на практике мы получим впечатляющие 11 В напряжения при максимальной мощности 55 Вт.
Сейчас такие показатели типичны скорее для блоков питания ультрабуков, но уж никак не смартфонов. В результате смартфон с аккумулятором емкостью 3000 мАч должен полностью заряжаться всего за 20 минут, а первые потребительские устройства Meizu собирается выпустить в конце 2017 – начале 2018.
Что дальше?
Как вы могли сами убедиться, обычным пользователям приходится только мечтать о какой-либо унификации среди технологий быстрой зарядки. К счастью, они не одиноки в этом стремлении – здесь на арену выходит Google, которая стремится внедрить единый стандарт быстрой зарядки посредством USB Type-C. Корпорация Добра еще 3 года назад представила технологию USB Power Delivery, но особого развития она так и не получила, хотя некоторый прогресс в популяризации USB PD все же есть: например, компания Qualcomm объявила об обратной совместимости USB PD и Quick Charge 4.
Ключевой особенностью USB Power Delivery является возможность зарядки самых различных типов гаджетов, от высокопроизводительных ноутбуков до компактных смартфонов.
Безопасность превыше всего
Отсутствие единого стандарта (да и в целом, относительная новизна такого понятия, как «быстрая зарядка» вызывает множество вопросов, на основные из них я постараюсь ответить:
-(Не)совместимость. Действительно, в большинстве своем технологии скоростной зарядки абсолютно несовместимы между собой, но есть и исключения – к примеру, TurboPower от Motorola создавался на базе Quick Charge 2.0, вследствие чего они полностью совместимы. Еще один пример – флагманы Samsung, поддерживающие не только Adaptive Fast Charging, но и Quick Charge 2.0. Однако стоит отметить, что это лишь общие рекомендации, в каждом отдельном случае лучше уточнять конкретную модель смартфона и зарядного устройства.
—Что случится, если попытаться зарядить быстрой зарядкой телефон, который ее не поддерживает либо не совместим с ней?
Скорее всего, ничего. Практически все блоки питания для быстрой зарядки имеют базовый режим, который пригоден для зарядки любых мобильных устройств. В этом режиме сила тока ограничивается 2 А, а напряжение 5 В, благодаря чему вы никак не сможете повредить неподдерживаемый гаджет. Но все же лучше не рисковать, и использовать только сертифицированные зарядные устройства.
-Сокращает ли использование быстрой зарядки срок службы аккумулятора? Это миф. На самом деле, износ литиевой батареи зависит от силы тока во время зарядки и ее температуры, и оба этих параметра контролируются зарядным устройством. Скажем, компания Meizu клянется, что в их гиперэффективной Super mCharge износ аккумулятора не превысит 20% за 800 циклов перезарядки, что является вполне стандартным показателем.
Пользовался и квалкомовскими и самсунговскими квикчарджами, но самый крутой это Dash от OnePlus, это просто нечто. Жаль, что про него тут не написали.
Ну, судя по данной статье, у нас нечто Квалкоммовское в Dash
Это вроде то же, что и QC 3.0, я так понял у них даже зарядники совместимы, хотя могу ошибаться…
Не одно и тоже. У меня есть зарядник QC 3.0, он не подходит. И я пользовался QC 3.0, заряжает медленнее чем Dash. Вот посмотрите. Это не просто рекламное видео, оно соответсвует действительности. https://www.youtube.com/watch?v=pK3AK_48cgU
угу, я вот тоже удивился, куалкомовсий слышал и даш слышал, остальные впервые слышу)
Меня вполне устраивает быстрая комплектная зарядка от моей Люмиа. Часа за два заряжает старт целиком, и отсутствие громкого маркетингового названия ей при этом не мешает
Какая ёмкость в вашей маргилюмии?
3400 вроде как
Мой Nexus 6 за 1.15 заряжает АКБ 3300 мА
Здорово ?
https://uploads.disquscdn.com/images/fb0d0f3ccfaf9d1ca99387f43eeeb1f5d2090d3d7d7ab76a08d548fcf569379a.jpg
«Среди обязательных требований Pump Express: наличие в смартфоне порта USB Type-C…»
— Нет накого требования. В Meizu MX5 используется Pump Express (он же mCharge) через Micro-USB
…»быстрые зарядки могут похвастаться значениями на 10 В и 5 А соответственно.»
Я что-то пропустил? Когда это USB Type-C научились передавать ток силой 5 А?
Такое впечатление, что статью писал дилетант. БП быстрой зарядки передаёт больше ватт мощности за счет повышения напруги, а не ампеража. Уже в телефоне эта мощность становится стандартного зарядного напряжения и повышенного тока. Вот смысл быстрой зарядки.
Для поддержки стандарта USB Power Delivery нужно пропускать 5 А.
Видимо задействуются дополнительные пины в разьеме (type-c), ведь закон Ома для всех один…
В type-С по 4 проводника на питание. 4 для плюса и 4 для минуса. А в micro-USB всего по одному.
huawei p10, supercharge достигается пропусканием через провод 5Ампер (!) на 4.5 вольтах. 22.5ватт
А у Oppo есть VOOC и Super VOOC — и вроде там вообще иной принцип. Напряжение стандартное, повышается только сила тока и потому не нужно преобразование делать внутри смартфона.
Внутри смартфона все равно идёт преобразование в нужный для заряда аккумулятора уровень напряжения. Технически особой разницы из чего преобразовывать, из 5В или из 20В — нет.
Но такое решение хуже — потому что нагрев проводов и разъёмов возрастает именно с силой тока, а не напряжения.
А что тогда в хуйвей нексус 6р? Я точно знаю, что там не квик чарж кваллкома, а что-то свое. Может все таки суперчардж?
Суперчардж от huawei. В комплекте соответствующий бп
То еще наказание. Никакими сторонними быстрыми зарядками быстро не заряжается. Только родной:(
Там наверное человек-мегавольт))
https://youtu.be/dyIRqkdgnW4?t=173
и ни слова о проводах, с помощью которых Вы заряжаете свои гаджеты… Зарядка-то может быть и QC , да только с проводом из магазина все по 36 Вы ничего до вечера не зарядите…
При фаст чардже ток меньше. Т.ч. заряжаться будет быстрее с любым проводом.
Быстрая зарядка это реально, а не на бумаге, очень удобная возможность зарядить батарею быстрее. Мой Ноут 5 заряжается быстро и вопреки расхожему мнению людей, особенно поклонников Эппл, батарея заряжаемая быстрой зарядкой не садится быстро!
Так и не должна. Вот количество циклов может снизиться. Стандартно, это около 1000, года на 2 до достижения 50-60% емкости.
Да, конечно. Я просто слышал от некоторых людей, что раз быстро заряжается значит и быстро разряжается. Мне это напомнило аккумуляторы потерявшие свою ёмкость, но я объяснил, что система зарядки другая, хотя все равно пока они не попробуют — не поверят.
Это больше на уровне теории можно влияние на количество циклов обсуждать, а на практике решающее значение оказывают не условия зарядки, а условия разрядки. Глубокий разряд и время нахождения батареи в таком состоянии влияют на ее жизненный цикл настолько сильнее разницы в токах зарядки, что пользователю о них даже задумываться не стоит, как мне кажется.
«Дело в том, что пиковые значения мощности блок питания выдает лишь при зарядке почти пустой батареи.» — так тут не в блоках питания дело, дело в аккумуляторах и изменения их сопротивления по ходу зарядки. Дозарядка аккумулятора всегда происходит малым током, а на пустом можно с 3С (ток равный трем емкостям в а*ч). Кстати, никак не прокомментирована картинка. Она показывает разряд/заряд аккумулятора 700 мАч от количества его циклов? Серьезно?)
Вот я до сих пор не могу понять насчет совместимости Qualcom Quick Charge 2.0/3.0. Имея телефон с мотороловским Turbo power, который совместим с 2.0, я так и не нашел информации совместим ли он с зарядками 3.0?
По уму купил бы 2.0 и не парился бы, но увы в местных магазинах если Qualcom Quick Charge, то только 3.0, а 2.0 я вообще не видел.( Вот теперь не знаю брать/не брать/бесполезно/небесполезно 😀
Нормально все будет, зарядка будет обязана отдавать устройству 2.0, если оно больше не умеет.
Заряжал Motorola X Play зарядкой от Galaxy Note 4, все работало хорошо, зарядка была быстрая. Но я не помню, она 2.0 или 3.0
Только проверять самому перед покупкой. Протоколы не совместимы между собой. В устройстве с 3.0 производитель чаще всего обратную совместимость с 2.0 не предусматривает совсем.
Напрасно беспокоитесь и даете такие пугающие советы. Зарядка QC3.0 обратно совместима с устройствами QC2.0 — проверено моим Asus ZenFone 2 ZE551ML, так же, полагаю, устройства QC3.0 смогут заряжаться от зарядника QC2.0 (правда, не проверял, лишь предполагаю, но устройства без поддержки быстрой зарядки преспокойно заряжаются и от QC2.0 и от QC3.0 совершенно без каких-либо проблем (в Data-интерфейсе отсутствует обмен данными по протоколу QC версии 2.0 или 3.0). Если протоколы настолько несовместимы, то устройства могут заряжаться с максимальным током 2 или 3 ампера при напряжении 5 вольт без каких-либо негативных последствий.
Что касается Ваших знакомых — тут ничего не могу сказать с уверенностью, может быть, проблема кроется в неполной совместимости протоколов зарядки от Lenovo и Qualcomm?
Так я и не беспокоюсь 🙂 Просто пару раз с сталкивался с powerbank-ами от китайских братьев, которые умеют QC 3.0 и не умеют QC 2.0. Судя по отсутствию маркировки на чипе контроллера, это какое-то самопальное китайское решение, но что помешало им реализовать поддержку сразу обеих версий — загадка. Коды, запрашивающие фиксированные напряжения, они напрочь игнорируют, работая лишь в режиме последовательного регулирования. Не маркированный чип вероятнее всего является (детально разбираться было лень) программируемым контроллером из семейства PIC (скорее китайским пиратским аналогом) и вообще не очень понятно, как они получили экономию на таком решении, и что им помешало реализовать оба варианта.
Со сгоревшими девайсами скорее всего виноваты были кабели. Старые, со следами сдавливания, возможно питание коротило на сигнальные шины. В чипах, используемых в быстрых зарядках, на входах стоят компараторы, поэтому вероятность, что появившееся случайно на сигнальных шинах напряжение будет расценено как сигнал управления очень мала, но не нулевая.
Смотрел сейчас даташит на микросхему NCP4371 (Qualcomm Quick Charge (TM) 3.0 HVDCP Controller), не нашел там упоминания совместимости с QC2.0, но не факт, что она отсутствует. Не исключено, что в указанных Вами случаях затертая маркировка контроллера зарядника не прячет самый настоящий ncp4371, но и не факт, что его роль не эмулирует какой-нибудь PIC. Китайцам не сложно использовать и оригиналы, ведь выпускаются они, наверняка, у них на соседнем заводе. А стирать маркировку могут, чтобы не платить лицензионные отчисления.
Всегда думал, что быстрая зарядка уменьшает полезную емкость аккумулятора быстрее.
Автор, ты реально считаешь, что технология быстрой зарядки — это повышенное напряжение на аккумуляторе, а сила тока при заряде не меняется? Я так понял именно поэтому ресурс самого аккумулятора не меняется? Если так, то такой ереси давно не встречалось на этом сайте.
Была уже статья помнится про быструю зарядку не так давно. Если честно, то уже лень по второму разу копья ломать.
Насчёт «мифа». Формально, это миф. Однако, в реальности во время быстрой зарядки аккумулятор находится в более жёстких условиях по определению. Потому что более быстрая зарядка возможна только более высоким током. Повышение напряжения со сниженным током происходит только на промежуточных цепях, для снижения нагрузки на них. Так вот, насколько для данного конкретного аккумулятора зарядка таким током и в таком температурном режиме будет чревата — вопрос, который можно разрешить только прямым лабораторным тестированием, которое производителю понятно не надо. Да и для каждого конкретного случая потребуется отдельное тестирование. В конце концов, сам факт контроля находится целиком в руках производителя, который не является абсолютно надежным звеном в этом вопросе. Тут сразу вспоминаются дымящиеся Гнусы…
Ну и не пользуйтесь быстрой зарядкой, что мешает? Я для себя выбрал удобство. Один фиг у меня больше чем на полгода устройства не задерживаются.
А где я написал, что мне кто-то мешает?)
А так, если на полгода, то хватит даже при неприемлемых условиях зарядки.
Для себя не вижу какого-то особого удобства. Потому что разница не является разительной, несмотря на замечательные рекламные проспекты. Особенно с учетом того, что ускоряется лишь зарядка на этапе постоянного тока и повышения напряжения, которая не является полной. Другими словами, может использоваться не полная ёмкость аккумулятора (высвечиваемые проценты, разумеется, не являются показателем — работа зу на откупе производителя и зарядку всегда можно остановить, высветив «100%»). Поэтому, эффективнее просто может оказаться выбор более экономичного аппарата с более ёмким аккумулятором.
Одним словом, скорее предназначено для тех, кто не предполагает долгую службу аккумулятора своего смартфона, либо для отсутствующих у розетки подавляющую часть времени.
>на 200 мВ вплоть до 3.2 В.
Тут опечатка. Исправьте. Даже не буду подсказывать, в каую сторону 🙂
«Компания Меизу клянется»(с). А баба Валя на лавочке, тоже клянется. Веры помоечной китайской компнии, разбирающейся в «литии», как свинья в.. — нуль целых, нуль десятых.
Ресурс батареи емкостью до 3 амперчасов (причем, от приличного производителя вроде LG) — не более 500 циклов с потерей емкости на 20%. О чем, к примеру, заявляет та же Apple.
Заряд обязан блокироваться при достижении температуры в 45С — это непреложное требование. При этом, если батарея заряжается впритык к этому температурному пределу-она и 500 циклов не отходит. А именно такой режим мы и наблюдаем при варварском методе «быстрой зарядки».
Кстати-производителям было мало выпускать «форсированную химию» (напомню, что еще 5 лет назад литий нельзя было перезаряжать выше 4.2V с точностью до +0.005V, но четыре года назад умудрились этотпорог перешагнуть, и гачали заряжать батареи до 4.3V (+0.005V). В основном-эпидемия вздутия и скоропостижного исчерпания ресурса началась именно с этих батарей. Но и это еще не все.. Угадайте, как заряжают сейчас? Угу. «Разогнали» ту же химию до 4.4V! И это не шутка-«все там будем». Кто не верит- гляньте для присера маркировку батареи LTF21A на ebay например — и это не опечатка. И да, это производитель из серии «Меизу-подвал». Выводы делайте сами, впечатление от статьи грустное конечно.. Стереотипы, ссылки на подвальные компании..
Ты красавчик, сейчас все быстрые телефоны заряжаются до 4.4V а есть 4.5)))
«Аксиома всех зарядных устройств – чем мощнее блок питания, тем выше скорость зарядки.»
аж бесит эта бредятина. Словно автор троллит в надежде увеличить кол-во комментов.
тем более сам дальше пишет, что заряд контролируется чипом.
Кстати, зарядки Quick Charge 3 отлично заряжает самсунги с Adaptive Fast Charging, с такой же скоростью (проверял).
Лучше бы аккумуляторы дольше держали, без зарядки аккум сядет точно так же как и без быстрой зарядки
«Все мы знаем, что максимально радикальные методы решения электроэнергетических проблем изобретены не были (да и вряд ли это произойдет в обозримом будущем),..» Не все, но знают, что они изобретены, но закрыты для массового использования, в угоду сильным Мира сего.