Аккумулятор вашего смартфона также постепенно становится слабее. Также с аппаратными и программными механизмами. Это связано с тем, что тепло всегда сопровождает быструю зарядку. Это тепло не вызывает повреждений, но сокращает срок службы батареи.
Что такое быстрая зарядка в смартфоне — чем отличаются основные стандарты
Последнее десятилетие ознаменовалось стремительным ростом мобильных устройств. Современный смартфон мощнее компьютеров, использовавшихся для запуска первого (и не единственного) космического зонда. Но за все это приходится платить. В этом случае ценой производительности является повышенное энергопотребление. К сожалению, технология аккумуляторов отстает в развитии, и единственный способ увеличить емкость аккумулятора сегодня — это увеличить его размер. Этот способ, понятно, имеет свои ограничения, поэтому батареи портативных устройств приходится заряжать все чаще и чаще.
Зарядка батареи с нормальной емкостью и низким током может занять несколько часов. Это не всегда приемлемо — у современных людей может не быть столько свободного времени. Компания Qualcomm первой разработала технологию Quick Charge для значительного ускорения зарядки аккумуляторов.
Все началось с версии 1.0, которая улучшила параметры стандартного 5-вольтового порта USB и позволила заряжать устройство с повышенной скоростью 2 ампера через 10-ваттный адаптер. Версия 5.0, которая передает энергию от 100-ваттного источника на батарею, теперь считается продвинутой версией.
Как работает быстрая зарядка и чем отличается от обычной
Скорость зарядки зависит от силы тока и емкости батареи. Емкость батареи постоянна (по крайней мере, в течение короткого времени), поэтому единственный способ ускорить процесс — увеличить зарядный ток, который зависит от разницы напряжения между батареей и зарядным устройством. Одним из наиболее важных способов увеличения зарядного тока является повышение напряжения зарядного устройства. На этом основаны многие стандарты быстрой зарядки.
Этот метод, конечно, имеет свои ограничения. Бесконечно увеличивать ток нельзя — из-за увеличивающегося нагрева заряженной батареи и других вредных эффектов, возникающих при быстрой зарядке. По этой причине быстрая зарядка осуществляется только часть времени во многих современных протоколах. Как только запас энергии достигает определенного уровня (от 30 до 60 %), ток уменьшается и процесс зарядки замедляется. Это позволяет сохранить срок службы батареи.
Также необходим высококачественный кабель с минимальным сопротивлением для обеспечения нужного тока, а также микросхемы, которые могут контролировать процесс и реализовывать заданный алгоритм. Сумма всех компонентов называется стандартом ускоренной зарядки.
Сравнение стандартов быстрых зарядок
После Qualcomm другие производители также начали разрабатывать свои собственные протоколы. Между тем, существует несколько вариантов — как универсальных (используемых разными брендами), так и проприетарных — применимых к смартфонам конкретных производителей. Для удобства сравнения распространенных стандартов быстрой зарядки их наиболее важные параметры сведены в таблицу.
Быстрый режим 5В/4,5А или 4,5В/5А.
- Быстрая зарядка до 80%, затем зарядка в обычном режиме,
- С различными функциями безопасности для продления срока службы батареи.
Ver.2.0 — 5-9-12-20V/3A
Ver.3.0 — от 3,6 В до 20 В с шагом 0,2 В/2,6 или 4,6 А
Ver.4.0+ — 3,6…20В с шагом 0,02В/2,6 или 4,6А
В настоящее время разрабатываются дополнительные стандарты. Но все движется к универсализации, поэтому следует ожидать более широкого признания USB PD и QC.
При зарядке обычным напряжением 5 В генерируется мощность до 25 Вт. Так, аккумулятор емкостью 3000 мАч с поддержкой флеш-зарядки VOOC на смартфоне и сетевом адаптере заряжается до 75 % за 30 минут.
Чем быстрая зарядка отличается от обычной?
Прежде всего, выходная мощность: быстрая зарядка обеспечивает до 20 В и до 5 А по сравнению с 5 В и 2,5 А у обычных зарядных устройств. Более того, быстрые зарядные устройства способны адаптироваться к смартфону и динамически регулировать мощность в зависимости от уровня заряда батареи.
До сих пор процесс зарядки шел по простому алгоритму: батарея заряжалась до 90 % при той же мощности, а в конце цикла параметры снижались, чтобы избежать нагрева и «перезарядки» батареи. Более новые технологии изменяют выходной ток в гораздо более широком диапазоне: например, Quick Charge 3.0 от Qualcomm может обеспечить 20 В в начале цикла заряда и снизить его до 3,2 В с шагом 200 мВ. Оптимальное напряжение подбирается для каждого смартфона в зависимости от состояния заряда батареи. Это значительно сокращает время зарядки, не повреждая аккумулятор.
Единого стандарта быстрой зарядки пока не существует, каждый производитель поддерживает свой собственный, и между ними нет совместимости. Наиболее распространенной является технология Qualcomm, которая используется в большинстве смартфонов. Компания готовится выпустить четвертую версию Quick Charge. Это быстрое и интеллектуальное зарядное устройство поддерживает стандарт доставки питания USB, разработанный компанией Google для всех устройств Android, от смартфонов до ноутбуков. Возможно, другие производители последуют примеру Qualcomm, USB PD станет платформой для объединения различных стандартов, и мы постепенно придем к тому, что одно зарядное устройство будет подходить для разных устройств.
Как правильно заряжать смартфон.
Текущая система быстрой зарядки включает в себя:
- Контроллер, который часто интегрирован в процессор смартфона.
- Зарядное устройство, обеспечивающее определенную силу тока.
- Кабель, по которому течет большой ток.
Поэтому для быстрой зарядки смартфона лучше всего использовать комплектный блок питания, так как все компоненты подходят друг к другу. Однако подключение к смартфону зарядного устройства стороннего производителя не повредит аккумулятор. В худшем случае он будет заряжаться с нормальной скоростью, как это происходит с обычными зарядными устройствами.
Если вы используете быстрое зарядное устройство на «чужом» смартфоне, который его не поддерживает, вреда не будет. Быстрое зарядное устройство работает в базовом режиме и выдает стандартные 5 В и 1-2 А, подходящие для всех устройств.
Помните простые правила безопасности:
— Не перегружайте оперативную память, не разговаривайте по телефону во время зарядки, чтобы избежать перегрева батареи; — — — Не накрывайте заряжаемый смартфон чем-либо (убедитесь, что он не находится под подушкой или одеялом); — — — Не заряжайте устройство, корпус, батарея или кабель которого повреждены (царапины, трещины, изгибы).
Опасна ли быстрая зарядка для аккумулятора?
Принято считать, что зарядка повышенным током может повлиять на работу аккумулятора и даже вызвать пожар. Давайте рассмотрим эти вопросы.
Литиевые батареи используются в смартфонах и имеют следующие характеристики:
Литий не обладает «эффектом памяти». Это означает, что аккумулятор можно заряжать, не дожидаясь его полной разрядки, а не до 100%. Без этого преимущества спрос на быструю зарядку был бы не так велик.
Емкость литиевых батарей может уменьшаться со временем, так как сама батарея рассчитана примерно на 2000-3000 циклов зарядки. Когда появились первые версии быстрой зарядки, старение аккумулятора могло ускориться, если зарядка производилась слишком часто. Стандарты быстрой зарядки влияют на старение аккумулятора в такой незначительной степени, что они являются частью статистической погрешности при определении среднего срока службы аккумулятора.
Для современной батареи ток, при котором она заряжается, практически не имеет значения. Приведу пример: В ноутбуках используются те же литий-ионные батареи, что и в смартфонах, но они больше по размеру. Их зарядные устройства обеспечивают ток 4-5 А и 20 В без опасения повредить батарею. Быстрые зарядные устройства обеспечивают высокий ток только в течение первых 15-20 минут, что даже меньше, чем при зарядке тех же батарей в ноутбуках.
Реальную опасность для литиевых батарей представляет перегрев, поскольку это снижает емкость батареи и может привести к пожару и взрыву. Технологии быстрой зарядки имеют различные уровни защиты от перегрева и поэтому даже более безопасны, чем обычные технологии зарядки.
Поэтому быстрая зарядка не повредит аккумулятору вашего смартфона. Более того, эти технологии реализованы в современных устройствах на уровне прошивки, и «отключить» функцию быстрой зарядки невозможно. Для этого тоже нет причин, поскольку новые стандарты зарядки делают смартфоны более совершенными и облегчают жизнь пользователям.
— Не перегружайте оперативную память, не разговаривайте по телефону во время зарядки, чтобы избежать перегрева батареи; — — — Не накрывайте заряжаемый смартфон чем-либо (убедитесь, что он не находится под подушкой или одеялом); — — — Не заряжайте устройство, корпус, батарея или кабель которого повреждены (царапины, трещины, изгибы).
Quick Charge
В настоящее время это самый распространенный стандарт быстрой зарядки от Qualcomm, поддерживаемый большинством смартфонов Android с современными процессорами Snapdragon.
Первое поколение было запущено в 2013 году, и с тех пор технология прошла три этапа эволюции.
Процесс зарядки был ускорен, а устройство оснащается все новыми и новыми функциями не только для ускорения процесса, но и для повышения безопасности.
Некоторые зарядные устройства Quick Charge теперь имеют выходную мощность до 24 Вт, но большинство поставщиков ограничивают ее до 18 Вт.
Например, Quick Charge четвертого поколения может зарядить половину емкости аккумулятора 3 000 мАч за 15-20 минут.
Power Delivery (USB-PD)
Менее распространенным стандартом быстрой зарядки является стандарт, используемый компанией Apple в производимых ею устройствах.
Во-первых, быстрая зарядка возможна с адаптерами питания USB-C от Apple мощностью 29, 30, 61 или 87 Вт.
Кроме того, Apple поддерживает аксессуары сторонних производителей с сертификацией USB Power Delivery (USB-PD).
С помощью совместимого зарядного устройства мощность, например, iPhone 8 увеличивается до 50% за 30 минут.
AFC (Adaptive Fast Charging)
Стандарт AFC активно используется во многих моделях Samsung. Технология берет свое начало в Galaxy Note 4 и Galaxy S6.
Зарядные устройства, поддерживающие этот стандарт, могут работать в двух режимах: Стандартный 5 В при 2 А и быстрый 9 В при 1,67 А. Эта технология зарядки совместима с Quick Charge 2.0 от Qualcomm.
Samsung приводит следующие цифры: Адаптивная быстрая зарядка заряжает аккумулятор емкостью 3300 мАч до 60% за 30 минут, в то время как стандартный метод зарядки заряжает около 15% за то же время.
