Быстрая зарядка — это полезная функция, которая не вредит смартфону при условии, что покупатель использует высококачественные аксессуары и соблюдает стандарты производительности, предъявляемые к конкретному производителю.
Быстрая зарядка смартфона: что это такое
Зарядка телефонов — это то, что беспокоит пользователей с момента появления самих телефонов. Время от времени телефон необходимо заряжать, и тогда пользоваться им практически невозможно, поскольку он подключен к розетке.
С появлением смартфонов ситуация ухудшилась. Смартфоны разряжаются гораздо быстрее, чем старые кнопочные телефоны, и их необходимо заряжать не реже одного раза в день. Однако смартфоны имеют большую емкость аккумулятора, чем обычные телефоны, а значит, их зарядка занимает гораздо больше времени.
Что такое быстрая зарядка смартфона
Производители смартфонов признали наличие проблем с зарядкой и начали разрабатывать возможные решения. Одним из таких решений является быстрая зарядка. Это технология, которая призвана значительно ускорить стандартный процесс зарядки батареи смартфона. Ускорение процесса зарядки достигается различными способами. Это можно сделать путем увеличения силы тока, потребляемого смартфоном во время зарядки, или путем увеличения напряжения.
Зарядное устройство Samsung с функцией быстрой зарядки.
Для этого используется специальное зарядное устройство со встроенным чипом, который контролирует выходное напряжение и ток. Чтобы быстрая зарядка работала, она должна поддерживаться и самим смартфоном. Это означает, что вы не сможете быстро зарядить старый смартфон или кнопочный телефон, даже если подключите его к новому быстрому зарядному устройству.
Разные производители смартфонов по-разному называют технологию быстрой зарядки. Самая популярная технология быстрой зарядки для смартфонов — Quick Charge от Qualcomm. Быстрая зарядка была представлена в 2013 году и стала первой в своем роде. Кроме этого, существуют и другие технологии быстрой зарядки, а именно:
- Pump Express (Mediatek),
- Быстрая зарядка (HTC),
- Турбозарядка (Motorola),
- Быстрая зарядка (Samsung),
- Суперзарядка (Huawei),
- Boost Master (ASUS),
- VOOC Flash Charge (OPPO).
Быстрая зарядка Quick Charge
Как уже упоминалось, технология быстрой зарядки была представлена в 2013 году. Первая версия этой технологии не была революционной. Смартфон с быстрой зарядкой можно было заряжать током 2 ампера, в то время как большинство смартфонов в то время заряжались током 1 ампер. Напряжение зарядки и другие параметры Quick Charge 1.0 остались прежними, изменилась только сила тока. Благодаря этому решению смартфон может заряжаться на 30 процентов быстрее.
Логотип Qualcomm Quick Charge.
Следующим шагом в развитии метода быстрой зарядки от Qualcomm стала Quick Charge 2.0. Она появилась в 2015 году и предложила еще много изменений для процесса зарядки смартфонов. Помимо увеличения силы тока, во время быстрой зарядки также увеличивается напряжение, которое может достигать 9, 12 или даже 20 вольт. Более высокое напряжение означало, что смартфоны можно было заряжать на 60 процентов быстрее.
Конечно, нельзя применять эту тенденцию к первому попавшемуся телефону или смартфону. Поэтому зарядное устройство, совместимое с Quick Charge 2.0, использует линии D+/D-, чтобы определить, поддерживает ли подключенное устройство этот стандарт. Если да, то зарядное устройство увеличивает напряжение; если нет, то зарядное устройство заряжает при напряжении 5 вольт. Этот тест обеспечивает безопасность. Это гарантирует, что вы не рискуете сжечь свое старое устройство, когда подключаете его к быстрому зарядному устройству.
Компания Qualcomm продолжает работать над технологией быстрой зарядки и регулярно выпускает новые версии. Например, Quick Charge 3.0 и Quick Charge 4.0 были выпущены в 2016 году, а Quick Charge 4+ — в 2017 году. Эти версии для быстрой зарядки имеют более тонкий контроль напряжения и поддерживают разъем USB Type-C.
Теоретический пик адаптивной быстрой зарядки Samsung составляет 9 В/2 А (18 Вт), но на практике он оказывается несколько консервативным. Адаптивная быстрая зарядка требует приобретения сертифицированного зарядного устройства, но большинство устройств Samsung поддерживают компоненты, совместимые с быстрой зарядкой.
Принцип работы быстрой зарядки в смартфоне
Первым способом ускорить зарядку было увеличение силы тока. Ранние технологии допускали ток до 2 ампер при напряжении 5 вольт, что было эквивалентно 10 ваттам выходной мощности. Однако оказалось, что действовать таким образом сложно: Для больших токов требуются более толстые провода, так как это влияет на сопротивление жил. С некачественным проводом нелегко достичь даже 2 А из-за расслабления.
Поскольку использовать кабель с большим сечением жил проблематично, производители решили использовать более высокое напряжение при сохранении тока на прежнем уровне. Однако для зарядки литиевых батарей требуется напряжение в узком диапазоне; невозможно подать на контакты «чистые» 12 В. Для решения этой проблемы были разработаны специальные контроллеры заряда, которые интегрируются в чипсет или материнскую плату. Они принимают напряжение выше 5 вольт и преобразуют его в оптимальное напряжение для элементов батареи.
Виды быстрой зарядки для смартфонов
Чтобы увеличить скорость зарядки, производители компонентов для смартфонов разрабатывают новые технологии быстрой зарядки. Qualcomm предлагает QuickCharge, у MediaTek есть конкурирующий PumpExpress, а у OPPO есть аналог под названием VOOC. Samsung предлагает пользователям быструю адаптивную зарядку. В смартфонах Asus есть поддержка Asus BootMaster, в Motorola — TurboPower, а в Huawei — SmartPower.
Современные поколения QuickCharge и PumpExpress могут использовать различные напряжения, а источники питания могут выдавать от 5 В до 12 В. Зарядное устройство взаимодействует с контроллером заряда, от которого оно получает «подсказки» о том, какой ток и напряжение оно должно выдавать в данный момент времени. Можно использовать как ступенчатое регулирование (5, 9, 12 В и т.д.), так и плавное (от 3,2 В до 20 В, с шагом 200 мВ, используется в QuickCharge 3.0).
Поскольку чипсет отвечает за беспроводную зарядку, он также определяет тип используемой технологии. Qualcomm, Samsung, Mediatek, Huawei, то есть компании, которые производят чипсеты, можно рассматривать как независимые методы. VOOC от Oppo выделяется на фоне других. Он реализован с многоэлементными батареями, которые можно заряжать параллельно. Это позволяет «заполнить» 2500 мАч всего за 15 минут.
Другие технологии быстрой зарядки обычно представляют собой варианты на базе QuickCharge, но имеют другое название. В целом, все они работают по одному принципу: сначала блок питания постепенно увеличивает ток и напряжение, выбирая максимально возможные параметры, затем заряжает на максимальной мощности до 50-70% емкости, а затем постепенно уменьшает ток и напряжение.
Вредна ли беспроводная зарядка в смартфонах?
Литиевые батареи смартфонов (литий-ионные и литий-полимерные) чувствительны к мощности зарядки. Использование некачественного зарядного устройства, а также зарядка и разрядка при слишком высоких токах могут сократить срок службы устройств, поэтому существуют утверждения, что быстрая зарядка вредна.
В действительности регулятор мощности представляет собой довольно сложное устройство, которое может выбирать оптимальный режим зарядки. Пока плотность ячеек низкая, он выбирает максимально возможную скорость зарядки. При увеличении плотности химические процессы в батарее ускоряются, и нагрев увеличивается (что вредно). Блок управления распознает это и снижает мощность, чтобы предотвратить перегрев. Таким образом, температурный профиль поддерживается на приемлемом уровне, а негативное воздействие на батарею сводится к минимуму.
Теоретический пик адаптивной быстрой зарядки Samsung составляет 9 В/2 А (18 Вт), но на практике он оказывается несколько консервативным. Адаптивная быстрая зарядка требует приобретения сертифицированного зарядного устройства, но большинство устройств Samsung поддерживают компоненты, совместимые с быстрой зарядкой.
Супер быстрая зарядка HyperCharge от Xiaomi
Компания Xiaomi разработала технологию, которая позволяет зарядить телефон за 8 минут с помощью проводной системы HyperCharge мощностью 200 Вт или за 15 минут с помощью беспроводного зарядного устройства мощностью 120 Вт. Производитель утверждает, что смартфон заряжается до 50% всего за 3 минуты, а до полного заряда батареи — за 8 минут.
На практике цифры немного отличаются, и полная зарядка может быть достигнута примерно за 30 минут. Тем не менее, сверхбыстрая зарядка Xiaomi является одной из самых быстрых среди конкурентов.
Super Flash Charge от Oppo
Производитель смартфонов Oppo имеет несколько технологий, которые отличаются по скорости зарядки и производительности. Летом 2020 года компания Oppo представила технологию Super Flash Charge — зарядное устройство SuperVOOC 2.0 мощностью 125 Вт, которое способно зарядить смартфон с аккумулятором емкостью 4 000 мАч всего за 20 минут. Однако год спустя компания признала, что технология еще не готова к массовому внедрению в смартфоны: ради быстрой зарядки пришлось пожертвовать емкостью аккумулятора и временем автономной работы. Кроме того, Oppo сослалась на потенциальный риск безопасности, вызванный повышенной химической активностью высокопроизводительного аккумулятора.
В 2022 году компания Oppo анонсировала еще одну технологию — SuperVOOC 150W, способную заряжать смартфоны с аккумулятором емкостью 4500 мАч до 50% за 5 минут, а оставшиеся 50% — еще за 15 минут. Зарядное устройство на основе нитрида галлия имеет размеры 58 x 57 x 30 мм и весит 172 грамма. При его производстве были использованы технологии Battery Health Engine и Smart Battery Health, благодаря которым батарея сохраняет 80% своей емкости после 1600 циклов зарядки.
На этом Oppo не остановилась и анонсировала еще одну технологию SuperVOOC мощностью 240 Вт. Она может обеспечить сверхбыструю зарядку за 9 минут, но эта технология еще не готова к производству.
SuperCharge от Huawei
Компания Huawei разработала стандарт сверхбыстрой зарядки, который изменяет ток. Всего существует две технологии SuperCharge от этой компании:
- Huawei SuperCharge 22,5 Вт с параметрами 5 В/4,5 А или 4,5 В/5 А.
- Huawei SuperCharge 40W с параметрами 10V/4A или 5V/8A.
Последняя позволяет зарядить телефон примерно за 70 минут, причем первые полчаса заряжают устройства Huawei и Honor до 57%.
