Quick Charge

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Зарядные устройства с поддержкой технологии Qualcomm Quick Charge 2.0

Quick Charge (QC[1][2]) — набор технологий компании Qualcomm для энергоснабжения мобильных гаджетов с аккумуляторами. Включают в себя:

  • технологию передачи повышенной мощности через кабельную инфраструктуру с разъемами USB сверх стандартных спецификаций USB. Для максимальной эффективности и зарядное устройство и гаджет должны поддерживать спецификацию Quick Charge.
  • технологию бережного и быстрого заряда аккумуляторов.
  • комплект микросхем для обслуживания аккумулятора и электропитания мобильного устройства.

В официальных спецификациях USB имеется аналог Quick Charge — USB Power Delivery. Несмотря на это, Quick Charge получило довольно широкое распространение в связи с поддержкой этой технологии в популярных мобильных процессорах Qualcomm Snapdragon и доступности контроллеров питания гаджета и зарядного устройства по этой технологии.

Было выпущено четыре совместимых друг с другом версии спецификации[3][4][5]. «Совместимых» означает, что при соединении гаджетов любых версий QC они смогут договориться по протоколу старейшей из версий. Спецификации закрыты, сама технология является лицензируемой, то есть платной для производителей оборудования.

Quick Charge 1.0[править | править код]

2013 год. Предусматривала питание только 5 В 2 А и мало отличалась от других решений того времени, совместимых со спецификацией USB Battery Charging. Распространения не получило.

Quick Charge 2.0[править | править код]

Сигнализация QC 2.0/3.0

2015 год. Как и USB Power Delivery, спецификация предусматривала возможность повышения напряжения питания до 9, 12 или 20 В после согласования между зарядным устройством и гаджетом. Но, в отличие от USB Power Delivery, метод договора был гораздо проще и позволял использовать существующие кабели и разъёмы USB 2.0/3.0. По состоянию линий D+/D− гаджет определяет, что подключён к зарядному устройству, после чего выставляет на линии D+/D− определённое напряжение в соответствии с желаемым напряжением питания.

D+ D− Vbus
0,6 В 0 В 5 В
0 В 0,6 В 5 В
3,3 В 0,6 В 9 В
0,6 В 0,6 В 12 В
3,3 В 3,3 В 20 В
0,6 В 3,3 В Регулируемое
согласно QC 3.0

В момент подачи питания (состояние S1 на рисунке) зарядное устройство выдаёт в нагрузку 5 В и замыкает линии D+/D−. При этом такое ЗУ определяется как соответствующее стандарту USB Battery Charging. Если питаемый гаджет не соответствовал QC, то зарядное устройство продолжало работать в этом режиме, обеспечивая совместимость с USB Battery Charging и Quick Charge 1.0. Чтобы перейти в режим Quick Charge 2.0, гаджет подаёт 0,6 В на D+ (состояние S2). ЗУ определяет это напряжение как соответствие гаджета QC 2.0 и в ответ разъединяет D+ и D−, закорачивая D− на 0 В. Теперь и гаджет видит, что ЗУ соответствует QC 2.0, и подаёт на D+ 3,3 В (состояние S3). Теперь ЗУ отпускает D− и видит сочетание напряжений на D+/D−, которым гаджет выставляет требуемое напряжение питания. В состоянии S3 показан выход на 9 В, в состоянии S4 — выход на 12 В, далее — на 5 В.

Quick Charge 3.0[править | править код]

2016 год. Спецификация дополняет QC 2.0 возможностью ступенчатой регулировки напряжения питания в диапазоне 3,6-20 В по запросу гаджета с шагом 0,2 B.

Class[править | править код]

Qualcomm разделяет зарядные устройства на два класса — Class A и Class B. Зарядные устройства Class A могут выдавать только до 12 В. Соответственно, устройства, способные переключаться в режим 20 В, обозначаются как Class B.

Quick Charge и кабели Type C[править | править код]

Согласно спецификации USB, некоторые кабели с разъёмами Type C могут содержать микросхему, идентифицирующую параметры кабеля. Поскольку эта микросхема питается от линий питания кабеля, то повышение напряжения на них может оказаться фатальным как для кабеля, так и для подключенного оборудования. В связи с этим применение Quick Charge 2.0 и 3.0 на кабелях с разъёмами Type C оказалось рискованным. В 2015 году USB-IF опубликовал методику тестирования кабельной инфраструктуры с разъёмами Type C, где прямо запретил управление напряжением на линии питания нестандартными методами. Корпорация Google выпустила рекомендацию не поддерживать QC 2.0 и 3.0 в Android-устройствах[6]. Для решения этой проблемы Qualcomm обещала представить в 2017 году новую ревизию спецификации Quick Charge 4[7].

Quick Charge 4.0[править | править код]

Qualcomm Quick Charge 4.0 представлена в ноябре 2016 года. Qualcomm Quick Charge 4+ представлена летом 2017 года[4][8]. Заявлена совместимость с кабелями с разъёмами USB Type-C и протоколом USB Power Delivery. Для обеспечения такой совместимости устройства QC4 сначала пытаются установить соединение по протоколу Power Delivery и только если другие подключенные устройства не поддерживают его, переключается в режим QC. Это означает, что зарядные устройства QC4 поддерживают и QC-, и PD-протоколы заряда.

По заявлению компании, новая технология позволит всего за 5 минут подзарядить устройство с аккумулятором емкостью 2750 мАч для 5 часов использования, а за 15 минут — зарядить батарею с нуля на 50 %[9].

Quick Charge 4.0+

Quick Charge 4.0+ является улучшенной версией Quick Charge 4.0. Qualcomm сосредоточилась на трёх основных параметрах: эффективности, скорости и тепловыделении. Так, специальная технология Dual Charge разделяет ток заряда, позволяя тем самым снизить выделение тепла на 3 °C и уменьшить время зарядки на 15 %. Снижение тепловыделения должно также позитивно сказаться на долговечности аккумулятора.

Также Qualcomm реализовала дополнительные функции для повышения безопасности во время зарядки. Например, Quick Charge 4.0+ может одновременно контролировать уровни температуры корпуса и разъёма, что должно предотвратить перегрев, короткое замыкание или даже повреждение разъёма USB Type-C. По словам представителя компании, эффективность зарядки возросла на целых 30 % по сравнению с Quick Charge 4.0.

Quick Charge 5[править | править код]

Qualcomm Quick Charge 5 представлена в июле 2020 года. Эта технология позволяет создавать зарядки мощностью свыше 100 Вт. В сравнении с Quick Charge 4.0 пятая версия стандарта в четыре раза быстрее, на 70 % более эффективна и на 10 °C меньше нагревает аккумулятор. Согласно внутренним тестам Qualcomm, батарею ёмкостью 4500 мА·ч (состоящую из двух параллельно соединённых элементов питания по 2250 мА⋅ч) можно зарядить с помощью QC 5 от 0 % до 50 % всего за 5 минут. Полная зарядка такой батареи займет 15 минут.

Также технология предусматривает использование аккумуляторов, состоящих из трёх последовательно соединённых элементов. Зарядные устройства с технологией QC 5 поддерживают выходное напряжение от 3,3 до 20 В с током 3,3 или 5 А и даже больше (для более мощных устройств).

Quick Charge 5 разработана на базе USB Power Delivery PPS, но предлагает обратную совместимость с QC4 и более ранними версиями, поэтому пользователям не придётся покупать дополнительные аксессуары. Она может работать со стандартными устройствами USB PD и смартфонами Apple (iPhone 7 и новее). Qualcomm утверждает, что её новая технология безопаснее, чем обычная зарядка. Она имеет 8 уровней защиты по напряжению, 3 уровня защиты по току, 3 уровня защиты от перегрева и защиту от перенапряжения на входе свыше 25 вольт[10].

Аналогичные решения[править | править код]

Компания Motorola выпустила свой стандарт зарядки под торговой маркой TurboPowertm[11][12]. Он основан на QC 2.0 и совместим с ним. В основном используется в продукции компании Lenovo.

Технология Samsung Adaptive Fast Charging также является упрощенной разновидностью QC 2.0 и совместима с ним[13][14]. Отличия в том, что зарядные устройства Samsung AFC поддерживают только напряжение 9 В и потому не всегда способны заменить QC зарядные устройства.

Примечания[править | править код]

  1. Сетевое зарядное устройство с поддержкой QC 3.0 Архивная копия от 29 сентября 2019 на Wayback Machine // Статья от 21.03.2017 г. «iXBT.com».
  2. Выбор есть: быстрые зарядки для смартфонов — Quick Charge и Pump Express Архивная копия от 29 сентября 2019 на Wayback Machine // Статья от 04.11.2017 г. «4PDA». Н. Рафальская.
  3. Qualcomm Quick Charge — что это и как работает технология быстрой зарядки. Дата обращения: 3 декабря 2017. Архивировано 18 мая 2021 года.
  4. 1 2 Технология Qualcomm Quick Charge 4+ ускорит зарядку на 15 %. Дата обращения: 3 декабря 2017. Архивировано 30 мая 2020 года.
  5. How the ZTE Nubia Z17 Phone Draws Power from the BatPower PD6 Power Bank Through USB Power Delivery. Дата обращения: 3 декабря 2017. Архивировано 20 сентября 2017 года.
  6. Google to OEMs: Don’t use Qualcomm Quick Charge; USB-PD is the future | Ars Technica. Дата обращения: 3 декабря 2017. Архивировано 6 августа 2020 года.
  7. Представлена технология Qualcomm Quick Charge 4. Дата обращения: 3 декабря 2017. Архивировано 12 октября 2017 года.
  8. Qualcomm’s Quick Charge 4.0 Rumored To Deliver 28W Charging: One Of The Many Upgrades Of Snapdragon 830. Дата обращения: 3 декабря 2017. Архивировано 19 августа 2018 года.
  9. Quick Charge 4.0: технология быстрой зарядки | AndroidLime. androidlime.ru. Дата обращения: 9 марта 2018. Архивировано 9 марта 2018 года.
  10. Qualcomm представила Quick Charge 5: поддержка зарядки свыше 100 Вт и полный заряд за 15 минут. Трешбокс.ру. Дата обращения: 13 августа 2020.
  11. Разбираемся в стандартах быстрой зарядки — android.mobile-review.com. Дата обращения: 17 июня 2018. Архивировано 3 августа 2020 года.
  12. Charge through life with turbopower™. Дата обращения: 17 июня 2018. Архивировано 2 февраля 2019 года.
  13. Быстрая зарядка в смартфонах: разбираемся в её типах и безопасности. Дата обращения: 17 июня 2018. Архивировано 17 июня 2018 года.
  14. How does fast charging work? Here’s every single standard compared. Дата обращения: 17 июня 2018. Архивировано 9 сентября 2020 года.