Что такое fast charge в смартфоне
Что такое быстрая зарядка для телефона и виды
Быстрая зарядка телефона повышает комфорт и облегчает жизнь. Какой стандарт стоит выбрать? Повреждает ли быстрая зарядка батарею? Безопасно ли использовать универсальные зарядные устройства?
На эти и другие вопросы я постараюсь ответить в статье.
Как быстро зарядить телефон?
Аккумуляторы в современных смартфонах становятся всё больше год от года, на данный момент на рынке нет элементов, которые могли бы предложить более длительное время работы при меньших размерах. Батареи ёмкостью 4000–5000 мАч уже присутствуют не только в дешёвых устройствах, но и во флагманах, что влияет не только на толщину корпуса, но и на время зарядки.
Вот почему производители стремятся предложить технологии, которые будут заряжать наши смартфоны быстрее. Они имеют как преимущества, так и недостатки. Давайте посмотрим, на какие стандарты быстрой зарядки стоит обращать особое внимание.
Быстрая зарядка повреждает батарею?
Теоретически проблема заключается в том, что ускоренная зарядка сильно нагревает батарею. Это может отрицательно повлиять на срок её службы, в экстремальных (крайне редких) ситуациях, повредить, или вызвать короткое замыкание с воспламенением.
Но, все популярные и современные стандарты быстрой зарядки уже имеют встроенную защиту. Одним из наиболее важных критериев является снижение риска перегрева накопителя энергии за счёт более медленной подзарядки в конце (например, после 80%). Благодаря этому тепло рассеивается, а элемент не перегружается. В итоге мы получаем большую долговечность и безопасность.
Сколько ампер для быстрой зарядки необходимо?
Производители часто хвастаются, что у их зарядных больше сила тока, и поэтому они могут заряжать телефон быстрее. Да, 1 A?1 В = 1 Вт, и больше Вт может означать более быструю зарядку. Это верно, но, иногда 25 Вт (3 А) дают эффект, аналогичный 40 Вт (6 А).
Можно предположить, что чем больше ампер и вольт, тем больше шансов на более быструю зарядку. На практике вам также нужно обратить внимание на то, какую технологию поддерживает ваше оборудование.
Стандарты быстрой зарядки
Самая большая проблема заключается не в безопасности процесса, а в стандартизации систем для зарядки. К счастью, есть инициативы, которые могут изменить это положение в будущем. Одной из них является USB Power Delivery (USB-PD).
Что такое USB-PD?
Стандарт USB Power Delivery поддерживается многими известными производителями мобильного оборудования и часто интегрируется в собственные запатентованные решения.
В последнем Delivery 3.0, вы можете достичь 20 В и 5 А, что около 100 Вт. Благодаря этому стандарт можно использовать даже для подзарядки более крупных устройств, как компьютерные мониторы или ноутбуки. Важно, что технология Power Delivery регулирует интенсивность в соответствии с возможностями элемента, поэтому не будет доставлять больше энергии, чем способно безопасно принять батарея.
Как правило, стандарт Power Delivery использует USB-C разъём и способен эффективно заряжать как телефон Android, iPhone, так и беспроводные наушники.
Samsung Adaptive Fast Charging
Новые флагманские смартфоны Samsung в дополнение к классической технологии Adaptive Fast Charging предлагают поддержку стандарта Power Delivery 3.0. Мы получаем быструю зарядку с помощью стандартного зарядного на 25 Вт или дополнительного устройства на 45 Вт.
Интересно, что даже с более слабым комплектным зарядным, большой аккумулятор Galaxy S20 Ultra на 5000 мАч, придётся заряжать примерно 55 минут от нуля до 100%. Это очень хороший результат.
Qualcomm Quick Charge
Мобильные процессоры Qualcomm очень популярны и используются во многих смартфонах. Одним из преимуществ чипов является возможность применения технологии быстрой зарядки Quick Charge.
Quick Charge 4.0+ поддерживается девайсами с процессорами Snapdragon 670, 675, 712, 730, 730G, 845, 855, 865. Другими словами, здесь стоит обращать внимание не на производителя телефона, а на используемый в нём процессор.
Стоит отметить, что наличие процессора Qualcomm не исключает использования других технологий. Например, Xiaomi Mi 10 Pro с процессором Snapdragon 865 поддерживает стандарт Power Delivery 3.0.
Huawei SuperCharge
Huawei давно известна своей быстрой зарядкой, но недавно компания сделала ещё один шаг вперёд с технологией SuperCharge. В новых моделях смартфонов, как Huawei P40 Pro, доступны устройства мощностью 40 Вт, поддерживающие упомянутый стандарт.
Полная зарядка батареи ёмкостью 4200 мАч в P40 Pro с помощью зарядного устройства 40 Вт занимает менее часа. Реально вы даже можете достичь 50 минут, но только если отключите функцию интеллектуальной зарядки (не рекомендуем). Если активна, при достижении 80% процесс замедляется, чтобы не перегревать аккумулятор.
Смартфоны OPPO, OnePlus, Vivo, Realme
Все вышеперечисленные бренды принадлежат компании BBK Electronics, которая большинству и неизвестна. Тем не менее, по количеству выпускаемых смартфонов она является одним из крупнейших производителей в мире.
Поэтому неудивительно, что её дочерние компании используют те же лицензии для технологий быстрой зарядки. Каждый бренд называет по-разному, могут немного отличаться, но стандарт имеет одни и те же основы.
Apple Fast Charge
В продуктах Apple всё по-другому. Например, iPhone 11 Pro Max, использующий стандартное устройство на 18 Вт, заряжается медленно — более 2 часов. Однако если мы подключим его к зарядке Power Delivery от MacBook, которая выдаёт больше ватт, то, конечно, время сократится. Тем не менее мы говорим о нестандартном решении.
Можно ли быстро заряжать старые телефоны?
Да, но старые и более дешёвые смартфоны чаще всего используют устаревшие стандарты, например, Quick Charge 2.0 или 3.0, и имеют более слабые зарядные устройства. Вот почему их аккумуляторы пополняются медленнее, чем у новых флагманов в стандартной комплектации.
Ситуацию можно немного улучшить, заменив стандартное устройство на более мощное, но совместимое с поддерживаемой технологией зарядки.
Можно ли подключать другое зарядное устройство?
Стоит ли покупать универсальные зарядные устройства?
Лучшая идея — использовать оригинальные зарядные от производителя и вашей модели смартфона. Однако если хочется ускорить процесс, то можно приглядеться к другим устройствам, но только если они поддерживают стандарт, используемый на вашем смартфоне. Количество ампер/ватт может быть выше.
Быстрая беспроводная зарядка телефона
Возможна, но технология в основном доступна на новых высококачественных смартфонах, которые поддерживают стандарты быстрой индукционной зарядки. Примеры: Huawei SuperCharge 27 Вт (Qi), Samsung Fast Wireless Charging 15 Вт (Qi/PMA), Xiaomi Fast Wireless Charging 30 Вт (Qi/PMA).
Беспроводная (индуктивная) зарядка также доступна на некоторых смартфонах среднего класса и более старых флагманах, но может оказаться не такой быстрой, как на последних моделях. Что касается самого популярного стандарта, то стоит выбрать Qi. Для него на рынке есть масса качественных и разнообразных зарядных.
Лучшие смартфоны заряжаются менее чем за час, несмотря на использование различных устройств, процессоров и технологий. Поэтому можно предположить, что все современные стандарты хороши. Время, когда телефон заряжается за 5 минут от 0 до 100%, ещё не наступило, но 50–60 минут — это приемлемый результат. Но, на рынке уже появляются смартфоны, батареи которых полностью пополняется за 35 минут, например, Oppo Find X.
Конечно, это в основном относится к флагманам. Дешёвые девайсы хоть и имеют большие батареи, но, к сожалению, зачастую оснащены слабыми зарядными устройствами и технологиями.
Портит ли батарею быстрая зарядка?
Содержание
Содержание
Наверняка всем пользователям мобильных устройств хочется, чтобы аккумулятор не только работал как можно дольше, но и заряжался максимально быстро. Но есть одна проблема — пиковая мощность зарядки в последнее время неуклонно растет, однако законы физики говорят: с чем большим током проходит зарядка, тем выше должен быть нагрев батареи, а значит, аккумулятор будет быстрее терять емкость при большом количестве циклов заряда/разряда. Однако не все так однозначно, ведь создатели девайсов с быстрой зарядкой делают все возможное, чтобы значительно уменьшить деградацию батарей и сделать устройства более безопасными в целом. Более подробно об этом пойдет речь в статье.
Стандарты быстрой зарядки
Наиболее известным стандартом быстрой зарядки принято считать Quick Charge от компании Qualcomm. Ее первая версия, представленная еще в 2013 году, была рассчитана лишь на мощность в 10 Вт. Для многих бюджетных смартфонов она и сейчас остается самым распространенным вариантом. Иногда попадаются и еще более медленные зарядки. Но технология американской компании не стояла на месте: по мере развития она получала все большую мощность и совместимость с другими профилями зарядки. Версии QC 4.0 и 4.0+ стали работать с профилями Power Delivery и USB-PD 3.0 PPS соответственно. В июле 2020 года была представлена новая Quick Charge 5, выдающая мощность более 100 Вт, конечно, если стандарт поддерживается используемыми девайсами. Но в любом случае устройства будут брать столько, сколько им потребуется. Бояться перенапряжения или прочих проблем не стоит.
Для устройств, работающих на чипсетах от MediaTek, популярным стал стандарт зарядки Pump Express, работающий примерно так же, как аналог от Qualcomm: в новых версиях появилась ступенчатая регулировка напряжения. При этом вовсе не факт, что некоторые смартфоны с технологией PumpExpress смогут быстро заряжаться при использовании блоков питания с поддержкой QC, хотя и заявлено, что эта проблема устранена в новом стандарте Pump Express 4.0 за счет поддержки Power Delivery 3.0.
Так что же такое Power Delivery? На момент написания статьи это самый универсальный стандарт, позволяющий заряжать не только смартфоны и планшеты, но даже и ноутбуки. От него могут работать и современные мониторы. Мощность зарядки достигает 100 и более ватт.
При этом Power Delivery абсолютно безопасен за счет полного соответствия спецификациям USB и решает проблему с многообразием разъемов. По сути, портом Type-C, который и используется вмести с Power Delivery, сейчас не обладают разве что бюджетные и устаревшие устройства, а также мобильная техника Apple, но наверняка это лишь временные проблемы.
Анонсированная в июле 2020 года OPPO 125W Flash Charge стала невероятно мощным решением, способным (пока лишь в теории) примерно за 20 минут зарядить аккумулятор емкостью 4000 мА*. Но можно смело предположить, что на этом производители не остановятся и будут увеличивать показатели.
Имеется аналог под названием Realme 125W UltraDart Fast Charging, но во многом технологии похожи: для них нужен специальный блок питания и двойной кабель, способный выдержать огромные нагрузки без существенных просадок напряжения.
Пока же в смартфонах чаще встречаются менее мощные варианты — стандарты VOOC, SuperVOOC 2.0, SuperDart и т. д. К примеру, технология быстрой зарядки SuperDART Charge совместима с Quick Charge и Power Delivery. При мощности 65 Вт она способна зарядить аккумулятор емкостью 4500 мА*ч менее чем за сорок минут. Заявлена поддержка чипов, которые контролируют температуру и отвечают за общую безопасность зарядки, не давая аккумулятору нагреться выше 40° C.
Встречается и масса других стандартов — Samsung Adaptive Fast Charging, Motorola TurboPower, Dash Charge, Huawei SuperCharge, mCharge а также их модификации, но они не смогли предложить что-то уникальное, о чем ранее не шла речь в этой статье при рассмотрении самым популярных видов зарядки.
Принцип работы быстрой зарядки
Несмотря на периодически появляющиеся новости о том, что вскоре нас ждут революционные решения, которые будут работать гораздо дольше традиционных батарей, стандартом в мобильной технике пока остаются литий-полимерные (Li-pol) аккумуляторы.
Они состоят из катода, анода и полимерного электролита с растворенными солями лития. При зарядке происходит процесс интеркалирования — ионы лития попадают в структуру анода, тогда как при разрядке ионы проникают уже в катод. И тут надо понимать, что любая зарядка даже с маленьким током так или иначе способствует деградации аккумулятора в результате естественных процессов. Анод постоянно взаимодействует с электролитом, что приводит к потере его емкости, но и сам электролит тоже разлагается.
Существует огромное количество блоков питания, на которых указана зарядка с напряжением 9, 10, 11, 20 вольт и так далее, однако на саму батарею подается стандартное значение в 4.2 вольта, тогда как все остальное преобразуется в ток.
Компания Oppo и организация TÜV Rheinland провели тесты быстрой зарядки в своих лабораториях. В результате они пришли к выводу, что после 800 циклов быстрой зарядки первоначальная емкость аккумуляторов смартфонов уменьшается ненамного — примерно на 9%. Стоит ли верить таким данным, каждый решает сам. В любом случае, испытания наверняка проводились в оптимальных лабораторных условиях, а в реальных сценариях использования все может быть не так радужно.
Почему первая половина заряда происходит быстрее
Те, кто наблюдал за процессом зарядки, наверняка замечали, что первая половина зарядки проходит гораздо быстрее, чем вторая, а после 90% восполнение емкости батареи и вовсе может затянуться более чем на час. Это наглядно показывают графики зарядки различных аппаратов, которые сделаны с помощью тестера Power-Z и программного обеспечения ChargerLAB.
Зарядка смартфона Huawei Mate 30 Pro
Samsung Note 10+
Vivo X50 Pro
Honor View 30 Pro
По графикам видно, что некоторые мобильные устройства выходят на пиковую мощность зарядки чуть ли не в самом начале: всего примерно на 5-10 минут. Затем неизбежно снижается ток зарядки, а в некоторых случаях — и напряжение. Конечно, многое зависит от особенностей используемой зарядки, но в целом причина такого явления проста — современные аккумуляторы сравнительно легко переносят нагрев при малой степени заряженности, а вот когда заряд достигает определенного процента, могут начаться проблемы, поэтому контроллер заряда ограничивает поступающую мощность.
Опасен ли перегрев при быстрой зарядке
Основная причина износа аккумуляторов заключается в их нагреве во время зарядки и в большом количестве использованных циклов зарядки/разрядки. Будет разумно предположить, что именно быстрые варианты зарядок наиболее опасны. В теории это так, но есть интересные решения для борьбы с нагревом. К примеру, в некоторых устройствах начали использовать по два параллельно соединенных элемента питания. Когда ток распределяется на несколько ячеек, каждая из них нагревается меньше, а зарядка становится более быстрой.
Правила безопасности
Порой пользователи склонны винить быструю зарядку абсолютно во всех грехах, особенно если наблюдается значительное уменьшение срока работы девайса. Но необходимо помнить о некоторых правилах использования. В первую очередь, не допускайте перегрев устройства: не оставляйте его надолго на солнце или в очень теплых местах, не накрывайте чем-либо во время зарядки и не допускайте переохлаждения.
Не рекомендуется пользоваться мобильными устройствами во время зарядки, что в особенности касается сложных задач вроде запуска тяжелых приложений и игр. Во-первых, есть немалый риск со временем расшатать разъем зарядки, даже если это современный Type-C. Во-вторых, устройство, работающее на полную мощность, создаст дополнительную нагрузку и приведет к более высокому нагреву, и неизвестно еще, как с этой проблемой справятся чипы, контролирующие температуру.
А вот оставить заряжающийся смартфон на ночь допустимо, так как зарядка автоматически прекратится, когда заряд аккумулятора достигнет максимума. Но есть мнение, что до 100% заряжать аккумулятор не стоит (хотя это и не опасно), как и допускать глубокой разрядки. Надежнее, когда заряд доходит примерно до 80%, а вот с разрядом все сложнее, так как в разных смартфонах после того, как индикатор покажет 0%, остается разное количество емкости. Но можно точно сказать, что разряженный аппарат не стоит неделями, а то и месяцами оставлять без подзарядки (особенно на холоде). Напряжение в батарее может упасть настолько низко, что мобильное устройство перестанет реагировать на подключение к блоку питания.
Не должно возникнуть проблем и при использовании сторонних блоков питания или кабелей, но нужно учесть, что они могут существенно снизить скорость зарядки, так как не все протоколы совместимы. Дешевые низкокачественные аксессуары способны сильно нагреваться и давать большую просадку напряжения, что не пойдет на пользу вашим устройствам и может стать причиной короткого замыкания. Некоторые китайские бюджетные устройства все еще комплектуются аксессуарами низкого качества. Их желательно заменить на более надежные аналоги.
Итоги
К 2020 году создано большое количество стандартов быстрых зарядок, но нельзя однозначно сказать, что все они вредны или абсолютно безвредны. Тем не менее, некоторые производители находят способы уменьшить нагрев при зарядке, что существенно увеличивает жизнь аккумуляторов.
Поэтому, покупая девайсы с самыми новыми стандартами зарядки, можно особо не бояться, что батареи взорвутся или с ними что-то случится. Большинство трагических случаев случается из-за брака, механических повреждений или неправильных условий эксплуатации.
В нормальных условиях аккумулятор даже при ежедневной зарядке должен прослужить несколько лет, что очень важно, поскольку разобрать большинство современных девайсов без повреждений как минимум проблематично. А для некоторых малоизвестных китайских устройств найти аккумулятор бывает сложно или вовсе невозможно.
Ярые противники быстрых зарядок часто призывают прочитать учебники физики, но технологии не стоят на месте и ни один учебник не расскажет обо всех нюансах современных зарядок. К тому же некоторые детали производители держат в секрете. Так или иначе, всегда можно найти массу хитростей, уменьшающих негативное воздействие высокой мощности. Часть этих хитростей была описана в статье.
Однако у некоторых производителей, к примеру, у Samsung и Huawei, в операционной системе можно найти функцию, которая отключает быструю зарядку, даже если она поддерживается блоком питания — видимо, для тех пользователей, которые сомневаются в целесообразности этой функции и хотят пользоваться своими смартфонами как можно дольше.
Технология быстрой зарядки: что это и как работают разные стандарты?
Пока производители смартфонов воюют за место под солнцем, пользователи вынуждены скрупулезно изучать каждую деталь в характеристиках. Надо же как-то понять, чем один смартфон отличается от другого и насколько существенны эти различия. С размерами экрана и памятью все уже более-менее понятно, но остаются другие параметры, например, быстрая зарядка.
Функция быстрой зарядки появилась относительно недавно. Современные мобильные достижения позволяют заряжать батарею в разы быстрее, чем раньше. Так наука откликнулась на изменения в обществе: мы все время в движении, не готовы тратить ни единой минуты на ожидание и требуем от гаджетов, чтобы они полностью соответствовали нашему образу жизни.
Зарядных технологий много. Каждая из них – это сложная последовательность химических и физических процессов, причем каждому стандарту характерны особые свойства, и эффективность быстрой зарядки отличается от бренда к бренду. Часто производители описывают свои разработки сложными терминами. Поэтому суть быстрой зарядки хорошо понимают только те пользователи, которые знакомы с электрикой или помнят школьный курс физики.
Так как же работает быстрая зарядка? Можно ли описать ее доступным языком? Конечно, можно. Именно это мы сейчас и сделаем, а потом подробно разберем популярные стандарты быстрой проводной зарядки – Samsung Adaptive Fast Charging, USB Power Delivery, Qualcomm Quick Charge, OnePlus Warp Charge и многие другие.
Как работает батарея смартфона?
Прежде чем детально углубляться в каждый зарядный стандарт, начнем с основ.
У любого смартфона есть элемент питания. Это несъемная (чаще всего) или съемная (редко) батарея. Она имеет свойства накапливать и отдавать электрическую энергию и таким образом обеспечивает автономность устройства, то есть избавляет от необходимости «привязывать» телефон к розетке. При отдаче заряд направляется к процессору, дисплею и другим компонентам, чтобы они могли выполнять свои функции.
Заглянем внутрь батареи. Там мы увидим ячейки, в каждой из них по два электрода (положительно заряженный анод и отрицательно заряженный катод) и вещество под названием электролит. Когда батарея задействована, в ее ячейках происходят химические реакции, на электродах образуются ионы – атомы с очень малым или очень большим количеством электронов. При отдаче заряда поток ионов направляется от положительного к отрицательному полюсу батареи, а смартфон снабжается электрической энергией.
В неперезаряжаемых элементах питания все реакции происходят один раз. После этого батарейку остается только выкинуть, ведь больше она ни на что не годится. Но в мобильных устройствах стоят перезаряжаемые аккумуляторы на основе ионов лития, поэтому все эти реакции обратимы: смартфон разряжается, потом заряжается, и этот цикл повторяется много раз.
Как работает быстрая зарядка?
При ускоренной зарядке смартфон получает больше энергии за отведенный промежуток времени. Иными словами, на его аккумулятор подается более мощный поток электричества. А чтобы понять, насколько он мощный, нужно знать, какими величинами физика описывает характеристики тока. Вот самые основные:
Тем, кто напрочь забыл школьный курс физики, характеристики тока поможет понять простейшая аналогия. Представьте садовый шланг. Вольт – это давление воды в шланге, Ампер – скорость движения воды, Ватт – объем распыляемой струи. Чтобы получить значение мощности в Ваттах, нужно Вольты умножить на Амперы.
Батарея накапливает энергию, когда ток поступает в нее из источника питания. Чем ток выше по силе и напряжению, тем быстрее растет процент заряда. Однако у каждой батареи есть свой предел.
Контроллер заряда IC – это микросхема, которая измеряет и регулирует общий поток электричества, направленный в батарею и из нее. Некоторые контроллеры для изменения входного напряжения используют преобразователь постоянного тока DC/DC. Более сложные схемы регулируют уровень сопротивления между входом зарядного устройства и клеммой аккумулятора. Результат одинаковый: контроллер защищает смартфон от неприятностей вроде перезаряда, перегрева и последующего воспламенения.
Показатели тока, которые контроллер может пропустить, обычно прописаны в программном обеспечении смартфона.
Стандарты проводной зарядки USB
На сегодняшний день простейший способ подзарядить смартфон – это взять USB-кабель и подключить его к источнику питания. USB-кабели можно купить, где угодно, они имеют надежный, четко регламентированный стандарт питания USB Power Delivery (USB-PD).
USB Implementers Forum выделяет в общей сложности четыре спецификации USB-зарядки.
USB 1.0
USB 2.0
USB 3.0
USB 1.0 и 2.0 имеют одинаковые показатели силы тока и напряжения, и оба обладают выходной мощностью 2,5 Вт. Это штатные параметры зарядки с минимально возможным потреблением энергии. Но при таком раскладе зарядка смартфона будет идти полдня, поэтому наши телефоны рассчитаны на увеличенный ток. Например, iPhone в стандартном режиме заряжается при 5 В / 2 А, то есть при мощности 10 Вт. Это не очень высокий показатель, он в 4 раза меньше, чем количество энергии, которое потребляет обычная лампа накаливания в 40 Вт.
USB 3.0 по умолчанию обеспечивает 5 В / 0,9 А и максимальную выходную мощность 4,5 Вт.
USB-C, симметричный штекер овальной формы на смартфонах флагманского и среднего класса, имеет совершенно другие характеристики. Технически он поддерживает спецификации USB 2.0, но большинство производителей ориентируются на расширенные возможности USB 3.1, который обеспечивает гораздо более высокие вольтаж и ампераж.
Многие устройства с USB 3.1 используют зарядный стандарт USB Power Delivery (USB-PD) с максимальной выходной мощностью 100 Вт (20 В / 5 А).
Смартфонам обычно столько энергии не требуется, поэтому для них производители придерживаются силы тока в 3 А, однако ноутбукам с USB-C, например, MacBook Pro и Google Chromebook Pixel высокие показатели тока – залог быстрого восполнения заряда при емком аккумуляторе.
Отдельный параметр – спецификация зарядки аккумулятора (или Battery Charging Specification). Она обозначает количество мощности, потребляемое смартфоном через USB-порт. В последнем издании Battery Charging Rev 1.2 указывается три различных источника питания:
Из соображений безопасности и стандартизации абсолютно все смартфоны и зарядные устройства соблюдают ограничения USB 2.0 и BC Rev 1.2, то есть по умолчанию используют самую низкую скорость зарядки.
Однако спецификации USB – это не жесткие требования, а скорее рекомендации. Поэтому у производителей остается возможность превышать параметры напряжения и силы тока, чтобы телефон заряжался быстрее, чем при штатных условиях.
Быстрая зарядка: чем отличаются друг от друга разные стандарты?
Стандарт USB-PD был разработан некоммерческой организацией USB-IF. Его может использовать каждый производитель гаджетов с портом USB. Он обеспечивает мощность до 100 Вт и поэтому подходит любым типам устройств от достаточно экономных смартфонов до крайне энергожадных ноутбуков, но при условии, что у них присутствует порт USB-C.
USB-PD не имеет фиксированного направления подачи тока. То есть порт можно использовать двояко – для зарядки встроенного аккумуляторного блока и для питания другого гаджета. USB-PD гибко подстраивается под характеристики заряжаемого устройства: один и тот же адаптер питания может заряжать смартфон на максимальной для него мощности, а затем заряжать ноутбук, но уже с соответствующими для него показателями максимальной эффективности.
Разные производители используют USB-PD по-разному. На этом мы остановимся подробнее.
Стандарты быстрой зарядки у разных производителей
Быстрая зарядка Apple USB-PD
Плюсы:
- Использует USB-PD. Стандарт развивается, с каждым годом находит применение в новых устройствах.
Минусы:
- Зарядное устройство и кабель c USB-PD в комплект поставки не включаются, они приобретается отдельно.
Поддерживаемые устройства
К ним относятся смартфоны, выпущенные в 2017 году и позднее: iPhone 11, iPhone 11 Pro, iPhone XS, iPhone XS Max, iPhone XR, iPhone X, iPhone 8 и iPhone 8 Plus, а также iPad Pro и 12-дюймовый MacBook.
Требования к разъемам, кабелям и адаптерам
Чтобы воспользоваться преимуществами быстрой зарядки на iPhone, необходимо приобрести адаптер питания повышенной мощности и кабель Lightning / USB-C с поддержкой USB-PD. С комплектным кабелем Lightning и переходником USB-C / USB-A зарядное устройство по умолчанию работает на минимальной мощности.
Рекомендации Apple
Для всех своих устройств Apple рекомендует приобретать оригинальные сетевые адаптеры мощностью 29, 61 или 87 Вт. Возможно использовать USB-C адаптер стороннего производителя, но обязательно с USB-PD.
Скорость зарядки
Модели iPhone с быстрой зарядкой заряжаются от 0 до 50% за 30 минут.
Меры безопасности
Вне зависимости от того, какое зарядное устройство используется, придется столкнуться с жесткими ограничениями безопасности, установленными Apple. Функция быстрой зарядки активна, когда аккумулятор заполнен на 0-79%. При достижении 80% подача энергии ускоренными темпами прекращается и переходит на штатный режим. Это необходимо для того, чтобы избавить аккумулятор от повышенной нагрузки и продлить срок его службы.
Быстрая зарядка Google
Плюсы:
- Оригинальный зарядный комплект USB-PD совместим со всеми смартфонами Google. Адаптер питания и кабель включены в продажный комплект.
Минусы:
Поддерживаемые устройства
Скоростная зарядка реализована во всей серии смартфонов Google, начиная с оригинального Pixel 2016-года выпуска и заканчивая последним среднебюджетником Pixel 4a.
Требования к разъемам, кабелям и адаптерам
Комплектные зарядник и кабель обеспечивают максимально возможную скорость зарядки смартфонов Google без дополнительных аксессуаров. Неоригинальный USB-C / USB-A кабель заряжает Pixel в штатном режиме независимо от используемого адаптера питания.
Скорость зарядки
Комплектные кабель и адаптер мощностью 18 Вт (либо неоригинальные, но сертифицированные Google с аналогичными или более высокими показателями) за 15 минут обеспечивают смартфон количеством заряда на 7 часов работы.
Меры безопасности
Google использует те же ограничения, что и большинство производителей. На смартфонах Pixel функция быстрой зарядки активна только с 0 до 80%, по достижении порога скорость питания замедляется.
Быстрая зарядка Qualcomm Quick Charge
Quick Charge 1.0
Quick Charge 2.0
Quick Charge 3.0
Quick Charge 4.0 / 4.0+
Quick Charge 5.0
Плюсы:
- Стандарт открытый и очень распространенный. Обратная совместимость со старыми версиями Quick Charge. Встроенные функции безопасности против перегрева и короткого замыкания.
Минусы:
Устройства с поддержкой Quick Charge
Стандарт питания Qualcomm Quick Charge получил широкое распространение на рынке мобильных гаджетов благодаря тому, что его технология не привязана к процессорам Qualcomm Snapdragon. Таким образом, любой производитель может использовать контроллеры управления питанием Quick Charge в своих изделиях.
Требования к разъемам, кабелям и адаптерам
Qualcomm ускоряет процесс зарядки за счет повышения вольтажа, что в свою очередь ведет к скачку мощности. Анонсированная в июле 2020 года пятая итерация Quick Charge способна зарядить смартфон до 50% за рекордное время – 5 минут. Однако поддержка данного стандарта пока присутствует лишь в небольшом количестве свежих смартфонов, например, Samsung Galaxy S20, и ее возможности ограничены контроллерами старых поколений.
Популярность набирает другой, тоже продвинутый технически стандарт Quick Charge 4.0+ с выходной мощностью 27 Вт. Его получили флагманы 2020-го года LG G8 ThinQ, Razer Phone 2 и Xiaomi Mi Mix 3.
Самым распространенным зарядным стандартом Qualcomm на сегодняшний день является Quick Charge 3.0 с интеллектуальной функцией регулировки подаваемого напряжения INOV в пределах 3,6-20 В.
Quick Charge 4 и более новые версии имеют бонус в виде совместимости с зарядными устройствами USB-PD. Quick Charge 3.0 и более ранние версии работают только с аксессуарами, сертифицированными для Quick Charge.
Скорость зарядки
По заявлениям Qualcomm, Quick Charge 5-го поколения может полностью зарядить батарею смартфона за 15 минут, а Quick Charge 4+ за тот же промежуток времени до 50%. Самый распространенный стандарт Quick Charge 3.0 восполняет емкость аккумулятора до 50% за 30 минут.
Сайт Digital Trends провел эксперимент, в котором выяснилось, что батарея Razer Phone 2 емкостью 4000 мАч может зарядиться с 18% до 90% всего за час. Скоростную зарядку в данной модели представляет Quick Charge 4+.
Меры безопасности
В Quick Charge 4+ предусмотрено интеллектуальное распределение тепловой энергии Dual Charge: зарядный поток делится на два канала и балансирует между ними, сокращая таким образом общее количество тепла. Датчики самого смартфона дополнительно контролируют температуру корпуса и разъемов. Такая система безопасности практически исключает случаи перегрева и короткого замыкания.
Быстрая зарядка Samsung Super Fast Charging и Adaptive Fast Charging
Samsung Adaptive Fast Charging
Samsung Super Fast Charging 1.0
Samsung Super Fast Charging 2.0
Плюсы:
- Интеграция во все устройства Samsung. Adaptive Fast Charging совместима с адаптерами питания Quick Charge 2.0, Super Fast Charging с адаптерами USB-PD.
Минусы:
- С неоригинальными зарядниками Quick Charge 2.0 показатели питания снижаются. Оба стандарта развиваются относительно медленно.
Поддерживаемые устройства
Adaptive Fast Charging присутствует в Galaxy S9 и Note 8. В отличие от Quick Charge данный стандарт обладает полной совместимостью с фирменным процессором Exynos, который стоит в смартфонах Samsung международных версий.
Внедрение Super Fast Charging началось с Samsung Galaxy S10 5G. Эта модель отличается наличием аккумулятора на 4500 мАч с максимальной мощностью питания 25 Вт на основе USB-PD с протоколом программируемого источника питания PPS. Galaxy Note 10 Plus, Note 20 и серия S20 рассчитаны на повышенную скорость питания, в них применяется Super Fast Charging 2-го поколения. Однако для максимально быстрой зарядки этим моделям требуется специальный адаптер с номиналом 10 В и 4,5 А с выходной мощностью 45 Вт, а также кабель на 5 А.
Технические характеристики и совместимые адаптеры
На пике Adaptive Fast Charging демонстрирует мощность 18 Вт при 9 В / 2 А, а Super Fast Charging – 45 Вт, что является произведением 10 В и 4,5 А. В обоих случаях для достижения максимального уровня требуются специальный адаптер с нетипичным номиналом 10 В и 4,5 А, а также кабель на 5 А.
Скорость зарядки
Samsung не приводит данных относительно временных показателей своих зарядных технологий, поэтому о реальных результатах можно судить лишь по неофициальным испытаниям. Так, Digital Trends утверждает, что Galaxy S8 с батареей емкостью 3000 мАч требует около 2 часов для полной зарядки, а Note 10 Plus, укомплектованный Super Fast Charging – около 1 часа.
Меры безопасности
Техническую сводку Adaptive Fast Charging в открытом доступе не найти. По слухам, из всех зарядных стандартов она обладает самым бережным отношением к аккумулятору. Согласно XDA Developers, Galaxy S8 Plus в процессе зарядки демонстрирует наиболее низкую температуру среди флагманов.
Быстрая зарядка Motorola TurboPower
TurboPower 15
TurboPower 25
TurboPower 30
Плюсы:
- Интеграция во все устройства Motorola и Lenovo. Обратная совместимость с адаптерами Quick Charge 2.0 и выше.
Минусы:
Поддерживаемые устройства
Данный зарядный стандарт был разработан компанией Lenovo, которая в 2014 году приобрела Motorola. Он присутствует в смартфонах обоих брендов.
Технические особенности и совместимые адаптеры
Адаптеры TurboPower представлены тремя видами с числовыми обозначениями 15, 25 и 30. Наиболее мощным является TurboPower 30.
Как и в случае с Samsung Adaptive Fast Charge, специальный адаптер для смартфонов Motorola и Lenovo необязателен, так как данный стандарт совместим с любым зарядным устройством Quick Charge 2.0 и выше.
Скорость зарядки
По утверждениям Motorola, за четверть часа TurboPower 30 обеспечивает смартфон количеством заряда на 15 часов работы.
Меры безопасности
Технология TurboPower предусматривает наличие специального контроллера для слежения за температурой устройства. За счет этого скорость зарядки держится на стабильном уровне, а нагрев в пределах допустимых значений не влияет на скорость питания. Motorola также ведет разработку нестандартных аккумуляторов и программного обеспечения для управления питанием. Оно отслеживает текущее состояние аккумулятора, а затем соответствующим образом регулирует поступающий ток.
Быстрая зарядка MediaTek Pump Express
MediaTek Pump Express 2.0+
MediaTek Pump Express 3.0
MediaTek Pump Express 4.0
Плюсы:
- Многочисленные встроенные инструменты безопасности. Совместимость с адаптерами Quick Charge 2.0.
Минусы:
Поддерживаемые устройства
Производитель микросхем MediaTek родом из Тайваня. Компания специализируется на решениях среднебюджетного и эконом класса. Есть у нее и собственный стандарт быстрой зарядки, представленный несколькими поколениями. По распространению преобладают Pump Express 2.0+ и 3.0. Первый ориентирован на недорогие устройства с microUSB и USB-C, а второй находит применение в высокопроизводительных смартфонах с USB-C. Более новый Pump Express 4.0 по характеристикам схож с 3.0, но отличается от него поддержкой беспроводной зарядки мощностью до 15 Вт.
Технические характеристики и совместимые адаптеры
Вольтаж Pump Express 2.0+ варьируется в пределах 5-20 В, что может показаться преимуществом в сравнении с более современной Pump Express 3.0. Однако по силе тока Pump Express 2.0+ уступает 3-ему поколению на 0,5 А. Зарядный процесс делится на три этапа – обычный, Турбо 1 и Турбо 2 – из которых наиболее быстрый выдает относительно небольшую мощность 15 Вт.
Pump Express 3.0 в свою очередь совместим с адаптерами USB-PD с напряжением в диапазоне 3-6 В и силой тока от 5 А и любым кабелем на 5 А. Pump Express 4.0 также совместим с программируемыми источниками питания USB-PD 3.0. Соответственно данная технология корректно работает с любым быстрым зарядником USB-PD 3.0.
Скорость зарядки
По данным MediaTek, устройства с Pump Express 3.0 или 4.0 заряжаются до 75% за 20 минут. Pump Express 2.0 для достижения такого же уровня заряда требует больше времени – около 30 минут.
Меры безопасности
MediaTek утверждает, что в Pump Express реализовано более 20 механизмов безопасности против короткого замыкания. От температурных колебаний батарею защищает технология Richtek System-on-Chip.
Быстрая зарядка OnePlus Dash Charge, Warp Charge, Oppo VOOC
Dash Charge
Warp Charge
Oppo VOOC
Oppo Super VOOC
Плюсы:
- Нагрев смартфона практически отсутствует. Один из самых быстрых зарядных стандартов. Зарядные адаптеры идут в комплекте к смартфонам.
Минусы:
Поддерживаемые устройства
OnePlus из китайского города Шэньчжень является обладателем лицензии сразу на две зарядные технологии – Dash Charge и Warp Charge. Обе основаны на разработке Oppo VOOC (многоступенчатая зарядка на основе постоянного тока с разомкнутым контуром напряжения). Сейчас это главная особенность смартфонов OnePlus с момента выхода OnePlus 3. Начиная с OnePlus 6T MacLaren Edition, технология была переименована в Warp Charge и в современных моделях встречается именно под таким названием. Oppo также разработала усовершенствованный стандарт Super VOOC, но он пока доступен ограниченному кругу моделей, в числе которых новейший Oppo RX17 Pro.
Технические характеристики и совместимые адаптеры
Dash Charge работает с максимальной мощностью 20 Вт при 5 В и 4 А. Показатели ниже, чем у базовой версии VOOC. В Warp Charge наблюдается повышение ампеража, соответственно и мощность выше – уже 30 Вт. Такой ход (повышение ампеража вместо вольтажа) позволяет добиться более равномерного распределения электрического тока. Большую роль играет в этом специальный адаптер, который регулирует силу тока в режиме реального времени. Утолщенный кабель обеспечивает стабильно высокую мощность тока при минимальных колебаниях.
Технология является закрытой. Dash Charge и Warp Charge доступны только смартфонам OnePlus и работают исключительно с оригинальными сетевыми адаптерами и автомобильными зарядниками. Внешние аккумуляторы с сертификатом Dash Charge отыскать крайне трудно. А стандартные USB-кабели не могут обеспечить быструю зарядку OnePlus: кабели для Dash Charge немного толще, так как им приходится выдерживать повышенные показатели тока.
Но купив смартфон OnePlus вам не придется ломать голову, где достать для него зарядные аксессуары. В комплекте поставки вы найдете и адаптер, совместимый с Dash или Warp Charge, и соответствующий кабель.
Скорость зарядки
OnePlus высоко оценивает возможности Dash Charge: отметка в 60% емкости аккумулятора достигается за 30 минут. В тесте Digital Trends модель OnePlus 3 зарядилась с 2% до 100% за 1 час 14 минут. В случае с Warp Charge питание подается еще интенсивнее: OnePlus 8 Pro заряжается с 0% до 55% за 24 минуты, а отметки в 100% достигает ровно за 1 час.
OnePlus утверждает, что смартфоны с поддержкой Super VOOC способны заряжаться до 75% за 30 минут. Похоже, что это недалеко от правды: независимые исследования подтверждают, что аккумулятор Oppo RX17 Pro всего за 10 минут заполняется от 0% до 40%.
Меры безопасности
Dash Charge и Warp Charge укомплектованы технологией эффективного отвода тепла. Высокое напряжение от источника питания преобразуется в более низкое в самом адаптере, поэтому большая часть тепла успевает рассеиваться, прежде чем достигнет смартфона.
Устройства, совместимые с Dash Charge, также имеют контроллеры для защиты от перегрева, которые проходят пятиэтапную проверку на безопасность.
Быстрая зарядка Huawei SuperCharge
Плюсы:
- Совместимость с адаптерами USB-PD. Серьезные меры безопасности. Смартфоны с поддержкой быстрой зарядки комплектуются соответствующими адаптерами.
Минусы:
Поддерживаемые устройства
SuperCharge, фирменный стандарт китайского производителя техники Huawei, встроен в такие смартфоны как Huawei P40 Pro, Huawei P30 Pro, Huawei Mate 20 Pro и Huawei P10. Он же применяется в смартфонах дочернего бренда Honor. Технология имеет много общего с Quick Charge, так как в ней используются повышенные значения напряжения.
Технические характеристики и совместимые адаптеры
SuperCharge регулирует входящее напряжение и силу тока в зависимости от состояния аккумулятора и внутренней температуры смартфона. Старые сетевые адаптеры и автомобильные зарядники SuperCharge поддерживают три режима: 5 В / 2 А, 4,5 В / 5 А и 5 В / 4,5 А с максимальной мощностью 22,5 Вт. Преобразование напряжения происходит в самом зарядном устройстве, таким образом смартфон защищен от излишков тепла. Последняя версия SuperCharge работает с повышенными показателями 10 В / 4 А с мощностью 40 Вт.
В отличие от проприетарных стандартов зарядки, таких как Pump Express и Dash Charge, SuperCharge обладает совместимостью с USB-PD. Это возможно благодаря протоколу Smart Charge, разработанному Huawei, который использует интеллектуальное переключение режимов.
Для использования быстрой зарядки на основе технологии SuperCharge требуется фирменный сетевой адаптер Huawei. Он идет в комплекте поставки к смартфону. Совместимость с Quick Charge Qualcomm подразумевает, что для зарядки смартфонов Huawei годятся и адаптеры с Quick Charge.
Скорость зарядки
Huawei не предоставляет официальных комментариев насчет практической эффективности SuperCharge, но по данным Digital Trends, актуальный флагман Huawei P40 Pro заряжается полностью примерно за 1 час 10 минут.
Меры безопасности
Протокол Huawei Smart Charge, являющийся запатентованной частью SuperCharge, определяет нагрузочный предел зарядного устройства и кабеля и регулирует напряжение соответствующим образом.
Кроме этого, в SuperCharge применяются специальные контроллеры, оптимизированные под высокие показатели тока. В их числе восьмиуровневая система охлаждения и специальная подкладка, которая обеспечивает эффективное охлаждение устройств (на 5 градусов Цельсия ниже по сравнению с другими стандартами быстрой зарядки).
Huawei утверждает, что устройства с SuperCharge проходят годовое тестирование из десяти испытаний, охватывающих все проблемы по току от короткого замыкания до температурных скачков.
Заключение
Технология быстрой зарядки находится на этапе активного совершенствования. Достижения в области интегральных схем, контроллеров заряда, адаптеров и кабелей подразумевают, что недалеко время, когда смартфоны будут заряжаться за считанные минуты. Все больше устройств получают поддержку скоростного питания, а сама технология год от года становится все эффективнее.