Виды быстрой зарядки смартфона

Пока аккумуляторы, способные обеспечить высокую ёмкость при малых размерах, находятся на стадии ранних прототипов, технологические компании нашли другой способ облегчить жизнь владельцам мощных смартфонов — быструю зарядку. Однако договориться о едином стандарте производители не смогли, и сейчас существует около десятка технологий быстрых зарядок, каждую из которых должен поддерживать не только смартфон, но и блок питания. Разобраться в таком многообразии трудно, но мы сделали это. Мы подробно расскажем о существующих стандартах, а также ответим на волнующие всех вопросы о совместимости и безопасности.

Принцип работы быстрой зарядки

Чтобы наполнить батарею быстрее, требуется зарядное устройство большей мощности. Если в обычных зарядках напряжение составляет 5 В, а сила тока — до 2-2,5 А, то в быстрых значения этих параметров могут доходить до 20 В и 5 А соответственно. Кроме того, в отличие от классических «медленных» зарядных устройств, большинство быстрых являются умными и умеют общаться со смартфоном по специальному протоколу. Наиболее яркий пример — технология Quick Charge 3.0 от Qualcomm. При использовании QC 3.0 смартфон непрерывно посылает зарядному устройству информацию о состоянии аккумулятора, на основании которой блок питания регулирует выходную мощность, изменяя напряжение и силу тока. В Qualcomm технологию умного переключения режимов назвали INOV — Intelligent Negotiation for Optimum Voltage, то есть интеллектуальное определение оптимального напряжения.

Наибольшую мощность блок питания выдаёт при зарядке почти совсем пустого аккумулятора — именно поэтому разработчики стандартов быстрой зарядки так любят оценить их эффективность по времени заряда первых 50% батареи. Например, Quick Charge 3.0 в начале зарядки использует напряжение 20 В, а затем понижает его вплоть до 3,2 В с шагом в 200 мВ.

Из вышесказанного следует, что для функции быстрой зарядки необходимо пользоваться комплектным зарядным устройством. Если его нет или блок питания вышел из строя, то можно приобрести сторонний, но обязательно сертифицированный аксессуар. Подделки быстрых зарядок пока не слишком распространены, но с этой технологией стоит быть максимально осторожным: подзарядка батареи в непредусмотренном режиме может привести к выходу гаджета из строя или даже пожару.

Стандарты

К настоящему времени своим стандартом быстрой зарядки обзавёлся практически каждый крупный производитель смартфонов и чипсетов. Мы начнём с наиболее распространённых, но постараемся упомянуть обо всех существующих, а также перспективных стандартах.

Quick Charge. Технология компании Qualcomm под названием Quick Charge стала первой среди стандартов быстрой зарядки и к сегодняшнему дню обзавелась уже третьим обновлением. Заявлена выходная мощность вплоть до 24 Вт и выше, но большинство зарядных устройств для смартфонов с поддержкой технологий QC 2.0 и QC 3.0 с INOV способны выдавать до 18 Вт, динамически регулируя напряжение в диапазоне от 3,2 до 20 В. Во всех промо-материалах указывается, что с данной технологией работают только гаджеты с процессорами Qualcomm — для версии Quick Charge 3.0 необходим Snapdragon 820, 620, 618, 617 или 430. Однако её можно найти и в смартфонах с другими SoC, например, Samsung Galaxy S7 поддерживает Quick Charge 2.0. Уже выпущено немало девайсов с поддержкой и третьей версии стандарта, включая LG G6. Представленный на MWC 2017 флагман корейского производителя оснащён аккумулятором ёмкостью 3300 мАч, полностью зарядить который получится за 96 минут.

Начиная с QC 2.0 устройства могут быть сертифицированы в соответствии с классом А или классом В. Согласно информации Qualcomm, зарядки класса А способны обеспечить мощность до 24 Вт с кабелем micro-USB и до 36 Вт с кабелем USB Type-C, а устройства класса В достигают 60 Вт и больше. Однако последних исчезающе мало (нам удалось найти автомобильную зарядку для ноутбука с поддержкой этой технологии), а сертификация по классу А, судя по всему, не определяет минимальные требования. Так или иначе, для большинства массовых гаджетов (и смартфонов, и блоков питания) с поддержкой Quick Charge максимальная мощность ограничена 18 Вт.

Осенью прошлого года Qualcomm представила четвёртую версию Quick Charge, которая сможет зарядить аккумулятор на 2750 мАч до 50% за 15 минут (на 20% быстрее по сравнению с QC 3.0). Точные характеристики будущих зарядок пока неизвестны, поэтому нам остаётся ждать смартфонов на чипсете Snapdragon 835, поддерживающем новую технологию.

TurboPower. Разработка компании Lenovo, выпущенная под брендом Motorola, основана на стандарте Quick Charge 2.0 и имеет с ним обратную совместимость. Главным отличием TurboPower стала увеличенная мощность — 25,8 Вт против типичных 18 Вт у QC 2.0. Технологию TurboPower поддерживают смартфоны Moto X Pure Edition и Droid Turbo 2, но пока непонятно, будет ли Lenovo развивать стандарт дальше и использовать его в своих аппаратах.

Pump Express. Ближайший конкурент Quick Charge — собственная технология компании MediaTek под названием Pump Express, успевшая получить уже третью версию. Особенностью Pump Express 3.0 является прямая (минуя встроенный контроллер) зарядка аккумулятора, когда слежением за температурой и режимом работы занимается блок питания. Для поддержки Pump Express 3.0 девайс обязательно должен иметь порт USB Type-C, а также один из поддерживаемых SoC (точный список компания не сообщает). Но, как и в случае с Quick Charge, информацию о совместимости с Pump Express необходимо уточнять для каждого конкретного смартфона. Например, поддержку стандарта получил Meizu Pro 6 с аккумулятором на 2560 мАч, который можно зарядить до 100% всего за час.

Adaptive Fast Charging. Из быстрых зарядок производителей смартфонов самый известный и распространённый, наверное, стандарт компании Samsung, который поддерживается всеми смартфонами S-серии начиная с Galaxy S6 и гаджетами линейки Note начиная с Galaxy Note 4. Максимальная мощность Adaptive Fast Charge составляет 15 Вт при напряжении 9 В — этого хватает, чтобы за полчаса наполовину зарядить аккумулятор Galaxy Note 5 на 3000 мАч.

VOOC Flash Charging/Dash Charge. В стороне от гонки быстрых зарядок не осталась и компания BBK, реализовавшая сразу два разных стандарта. Под брендом Oppo была представлена технология VOOC Flash Charging, которая способна обеспечить мощность 25 Вт при обычном напряжении в 5 В. На данный момент VOOC поддерживают семь различных смартфонов Oppo. Например, Oppo Find 7 с батареей на 3000 мАч за полчаса может зарядиться на 75%.

Что касается Dash Charge, то стандарт впервые появился вместе со смартфоном OnePlus 3. Отличие от VOOC, Dash Charge стал чуть менее мощным: при напряжении в 5 В он даёт лишь 20 Вт для зарядки аппарата. Другое заметное различие — поддержка зарядки только комплектным кабелем. OnePlus 3 благодаря Dash Charge может зарядиться до 63% за 30 минут, а полная зарядка занимает 75 минут.

Super Charge. Быстрая зарядка Huawei способна похвастаться не только незамысловатым названием, но и неплохими характеристиками: максимальная мощность до 22,5 Вт при напряжении 5 В. Работают с этой технологией пока только Huawei Mate 9 и Huawei P10/P10 Plus. Флагман оснащён батареей ёмкостью 4000 мАч, которую за полчаса получится зарядить до 57%.

Super mCharge. Наиболее многообещающей технологией на данный момент является разработка компании Meizu, показанная на MWC 2017. Блоки питания Super mCharge при напряжении 11 В смогут выдавать совсем уж невероятную мощность в 55 Вт — значение, которое ожидаешь от зарядного устройства ультрабука, но никак не смартфона. Это позволяет зарядить батарею на 3000 мАч всего за 20 минут. Помимо поддержки со стороны смартфона и зарядного устройства для Super mCharge требуется специальный кабель, способный работать на такой большой мощности. Однако пока непонятно, как именно блок питания будет определять тип кабеля (и будет ли вообще), ведь вставленный в зарядное устройство Super mCharge кабель с AliExpress легко может стать причиной пожара. Рабочие прототипы блока питания и смартфона со специальной батареей, как мы уже упоминали выше, были показаны в Барселоне, а выпустить первое массовое устройство с поддержкой данной технологии Meizu обещает в конце этого или начале следующего года.

USB Power Delivery — будущий отраслевой стандарт?

Ситуация с огромным количеством конкурирующих технологий на рынке не нравится Google. Владелец экосистемы хочет внедрить для всех Android-устройств единый стандарт быстрой зарядки через порт USB Type-C. Несмотря на то что стандарт под названием USB Power Delivery появился ещё три года назад, он до сих пор не получил широкого распространения. Но в скором времени всё может измениться: шаг навстречу Google уже сделала компания Qualcomm, которая сообщила о совместимости Quick Charge 4 с USB PD. За ней наверняка последуют и другие производители.

Особенностью USB Power Delivery является поддержка большого количества профилей, подходящих для зарядки любых устройств, от смартфонов до мощных ноутбуков. Пока работа USB PD предусмотрена в следующих режимах: 5 В/2 А (10 Вт), 12 В/1,5 А (18 Вт), 12 В/3 А (36 Вт), 12-20 В/3А (до 60 Вт) и 12-20 В/4,75-5 А (до 100 Вт). Несмотря на такие возможности и поддержку Google, широкого распространения USB Power Delivery среди Android-смартфонов можно ожидать не раньше чем через пару лет.

Для удобства мы занесли характеристики перечисленных выше типов быстрых зарядок в одну таблицу:

Обычные зарядные устройства подают напряжение 5В с силой тока от 0.5 до 2.5А. С ними смартфоны и планшеты заряжаются крайне долго: энергия аккумулятора на 3500 мАч будет восполняться около 4 часов.

Скорость восполнения энергии была одной из главных проблем смартфонов, и ее решили выпуском более мощных зарядок.

У быстрых зарядок увеличены силы тока и напряжения. В разных стандартах они достигают 20В и 5А. В среднем смартфоны с их поддержкой заряжаются за полтора часа — втрое быстрее, чем с обычной зарядкой.

Какими бывают быстрые зарядки, их недостатки и какие лучше – об этом мы и поговорим.

Как работает быстрая зарядка?

Мощность зарядного устройства определяют три параметра:

Вольт (В) — мера напряжения

Ампер (А) — сила тока

Ватт (Вт) — общее значение мощности

Параметры зарядного устройства — не единственный фактор, влияющий на скорость восполнения энергии.

Важна также обратная связь от смартфона, позволяющая менять скорость зарядки — с пустым аккумулятором она будет максимальной. Условно, при 50%, мощность снизится.

Вот какие быстрые зарядки существуют сегодня:

SuperVOOC Charge

Кем используется: OPPO

Трепетнее всего к быстрым зарядкам относятся компании из конгломерата BBK — OPPO, Vivo и OnePlus. Быстрые зарядки смартфонов его компаний — лучшие по мощности.

Гордостью последних до этого года считалась Dash Charge, но о ней позже.

Достоинство BBK — стандарт SuperVOOC. Для понимания, OPPO RX17 Pro с его поддержкой заряжается на 40% за 10 минут.

Пока лучшее решение компании — SuperVOOC 3.0, использующееся в OPPO F11, F11 Pro, realme 3, 3 Pro и всех модификациях OPPO Reno.

С этим стандартом мощность блока питания достигает 20 Вт (5В и 4а). Для работы технологии используется специальный, утолщенный провод с дополнительным контактом в коннекторе.

Останавливаться на достигнутом OPPO явно не собирается. В сентябре этого года компания предложила еще более совершенное решение — SuperVOOC 2.0 с мощностью 65 Ватт.

OPPO Reno Ace 65w Super VOOC charging demo

С этим стандартом аккумулятор полностью зарядится всего за 30 минут, а за 5 минут батарея восполнит энергию на 45%. Забыл воткнуть провод на ночь — поставил на 5 минут с утра, и смартфон наполовину заряжен.

Первым смартфоном с SuperVOOC 2.0 должен стать Reno Ace, который презентуют в октябре этого года. Впрочем, неизвестно, когда устройство с ней появится в продаже — в BBK любят показывать смартфоны с экспериментальными функциями и задерживать их выход.

Минус SuperVOOC Charge — проприетарность. Стандарт поддерживается только сертифицированными устройствами и, как следствие, не пользуется популярностью. Если ваша зарядка потеряется, найти новую может быть проблематично.

Какая быстрая зарядка у iPhone?

iPhone поддерживают USB Power Delivery. Его плюс — совместимость с большим количеством устройств, стандарт второй по популярности после Qualcomm Quick Charge. С ним iPhone поддерживают сторонние аксессуары.

Правда, это преимущество разбивается проприетарностью разъема Lightning.

Напомним, быструю зарядку поддерживают смартфоны Apple, начиная с моделей 2017 года (8, Plus и X). Начиная с iPhone 11 Pro, компания из Купертино кладет быструю зарядку в комплект к флагманам.

Чтобы повысить скорость, на адаптере поменяли разъем — вместо USB-A стоит USB-C. Впрочем, даже с ним iPhone не могут конкурировать с лучшими.

Мощность адаптера — 18 Ватт. По данным PhoneArena, ним iPhone 11 Pro заряжается за 15 минут на 28%, за полчаса на 55%, за час — 85%, а для полной зарядки — за 1 час 42 минуты. Достойно относительно обычной, 5-ваттной зарядки и обычно на фоне конкурентов.

Подобные показатели у OnePlus 5T, смартфона 2017 года. OnePlus 7 Pro не оставляет шансов iPhone — при большем объеме аккумулятора флагман с выдвижной камерой полностью заряжается меньше чем за час.

Почти два часа до полной зарядки — слишком посредственно. Тот же OnePlus 5T полностью восполнял энергию за полтора часа.

USB Power Delivery также поддерживают Google Pixel и некоторые смартфоны Sony. К примеру, прошлогодняя Xperia XZ3. У Pixel 3 и 3 XL максимальная мощность зарядки — также 18 Ватт.

Warp Charge (Dash Charge)

Кем используется: OnePlus

OnePlus раньше OPPO начал выставлять быструю зарядку сильной стороной.

Dash Charge — один из самых узнаваемых стандартов в мобильной индустрии. Также это сильнейшая сторона смартфонов компании до 2018 года, когда быстрая зарядка появилась почти у всех.

Тесты Tom’s Guide подтверждали, что с ней в 2017 году смартфоны компании восполняли энергию быстрее всех. За полчаса OnePlus 5T заряжался на 53%, а за час — 93%. Для 2017 года показатели царские, для 2019-го по-прежнему достойные.

В 2019 году OnePlus продолжает совершенствовать зарядное устройство. Флагман 2019 года получил стандарт Warp Charge.

Мощность зарядки OnePlus 7 Pro — 30 Вт. С ней у аккумулятора на 4000 мАч энергия восполняется от нуля до 50% за 20 минут. А до полного заряда требуется меньше 1 часа.

Минус зарядки — тот же, что и у SuperVOOC от OPPO. Стандарт Warp Charge совместим только со смартфонами OnePlus.

Qualcomm Quick Charge

Кем используется: Xiaomi, LG, Samsung, Razer

Наиболее распространенный стандарт быстрой зарядки. Устройства производятся компанией-монополистом на рынке процессоров для смартфонов.

При этом, для его поддержки мобильное устройство не должно работать на процессоре Qualcomm Snapdragon. Любой аппарат с чипом стороннего производителя может получить сертификацию.

Последнее решение — Qualcomm Quick Charge 4+. Его поддерживают LG G8 ThinQ, Razer Phone 2 и Xiaomi Mi Mix 3, мощность зарядки — 27 Ватт. С ним смартфон заряжается на 50% за 15 минут. В тесте Digital Trends игровой Razer Phone 2 с батареей на 4000 мАч зарядился с 18% до 90% всего за час.

С Qualcomm Quick Charge 3.0 показатели гораздо скромнее — 18 Ватт и 50% заряда за полчаса. А этот стандарт гораздо более распространенный.

Huawei SuperCharge

Кем используется: Huawei

Фирменная зарядка от Huawei. Применяется компанией, начиная с модели Mate 9. Совместима с USB Power Delivery, спасибо протоколу Smart Charge.

Параметры зарядки — 10 В, 4 А, 40 Вт.

Точная скорость не заявлена. В тесте Digital Trends флагман Huawei Mate 20 Pro с аккумулятором на 4200 мАч полностью заряжается за 1 час 10 минут.

Adaptive Fast Charging

Кем используется: Samsung

Эксклюзивный стандарт Samsung. Поддерживается всеми смартфонами компании с чипами Exynos, совместим с Quick Charge 2.0.

Параметры заявляются мощные — 9 В, 2 А (18 Ватт), но на практике характеристики не оправдываются. Samsung Galaxy S8 с аккумулятором на 3000 мАч нужно около 2 часов до полной зарядки, по данным Digital Trends. Это медленно. В свою очередь конкуренты с 4000 мАч восполняют энергию быстрее.

Впрочем, это могут быть меры предосторожности. Видимо, Samsung помнит кошмар с Galaxy Note 7. XDA Developers выяснили, что у флагмана Galaxy S8+ заявлена самая низкая температура при зарядке.

Так ли все однозначно?

Apple — не лидер по скорости зарядки. BBK с Warp и SuperVOOC Charge сильно ушла вперед.

При этом, компании из конгломерата продолжают совершенствовать технологию. В Купертино же вряд ли обеспокоены этим вопросом, iPhone по-прежнему выходят с устаревшим, проприетарным Lightning.

Впрочем, не все так однобоко. С другой стороны, излишне высокая мощность может привести к быстрому износу аккумулятора. Так было с Qualcomm Quick Charge 2.0, когда чрезмерно высокой скорости зарядки батареи перегревались.

Беда в том, что цифрами это не докажешь, исключительно личный опыт.

Возможно, в Купертино специально полагаются на надежное решение и игнорируют экспериментальные.

Как выбрать быструю зарядку себе?

Отсутствие единого стандарта быстрой зарядки — большая проблема индустрии смартфонов. Совместимости между ними нет, за редким исключением. К примеру, TurboPower от Lenovo основан на Quick Charge 2.0, поэтому полностью с ним совместим.

В остальных случаях с зарядкой неподходящего стандарта смартфон будет заряжаться, но медленно.

Также производители могут заявить несколько стандартов быстрой зарядки. Так, большинство смартфонов Samsung поддерживают и Adaptive Fast Charge, и Qualcomm Quick Charge 2.0.

Поэтому лучше брать смартфоны с поддержкой популярных зарядных устройств — Qualcomm Quick Charge или USB Power Delivery. Стандарт указывается в характеристиках смартфона.

(4.36 из 5, оценили: 14)

Емкость аккумуляторов современных смартфонов постоянно растет, но и энергопотребление тоже увеличивается. Увеличение объема батареи положительно сказывается на автономности, но приводит к увеличению времени зарядки. Если аппарат вроде первого iPhone или HTC HD2 можно было зарядить от порта USB 2.0 за 2 часа, то сейчас какой-нибудь Lenovo Vibe P2 потребует на это около 10 часов. Чтобы сократить время пребывания на зарядке, производители активно внедряют поддержку функции быстрой зарядки.

Быстрая зарядка в смартфоне — это технология, которая работает по принципу увеличения силы тока, который подается на батарею от блока питания. Изначально блоки питания для зарядки мобильных устройств выдавали напряжение 5 В с силой 500-1000 мА. Но при таких параметрах теоретически за час можно восполнить на более 1000 мАч емкости аккумулятора смартфона. На практике это значение еще меньше, так как чем больше заряжена батарея — тем сильнее приходится уменьшать силу тока.

Принцип работы быстрой зарядки в смартфоне

Самым первым способом ускорить процесс зарядки стало повышение силы тока. Ранние технологии позволили выдавать силу тока до 2 ампер, при напряжении 5 вольт, что давало мощность в 10 ватт. Однако дальше двигаться таким путем оказалось сложно: для больших токов требуются толстые провода, так как от этого зависит сопротивление жил. С некачественным кабелем даже 2 А получить нелегко, так как возникнут просадки.

Использовать кабель с большим сечением жил проблематично, поэтому производители решили пойти путем увеличения напряжения, при сохранении прежней силы тока. Однако литиевые аккумуляторы требуют для заряда напряжения в узком диапазоне, подать «чистые» 12 В на контакты нельзя. Чтобы решить проблему, были разработаны специальные контроллеры заряда, которые встраиваются в чипсет или на материнскую плату. Они принимают напряжение выше 5 вольт, преобразуя его в оптимальное для аккумуляторных ячеек.

Виды быстрой зарядки для смартфонов

Для того, чтобы повысить скорость зарядки, производители комплектующих для смартфонов разрабатывают новые технологии быстрой зарядки. Компания Qualcomm предлагает QuickCharge, у MediaTek имеется конкурирующая PumpExpress, а у OPPO – аналог под названием VOOC. Samsung предлагает пользователям Fast Adaptive Charging. В смартфонах Asus имеется поддержка Asus BootMaster, в Motorola – TurboPower, а в Huawei – SmartPower.

Актуальные поколения QuickCharge и PumpExpress способны использовать разные напряжения, блоки питания могут выдавать от 5 до 12 В. Зарядное устройство взаимодействует с контроллером заряда, от которого получает «подсказки», какой ток и напряжение следует выдать в данный момент. Может использоваться как ступенчатое регулирование (5, 9, 12 В и т.д.), так и плавное (от 3,2 до 20 В, с шагом 200 мВ, применяется в QuickCharge 3.0).

Так как за беспроводную зарядку отвечает чипсет, то именно от него зависит тип используемой технологии. Самостоятельными можно считать методы Qualcomm, Samsung, Mediatek, Huawei, то есть, компаний, производящих чипсеты. Особняком стоит VOOC от Oppo. Она реализована за счет использования многоячеечных аккумуляторов, способных заряжаться параллельно. За счет этого «залить» 2500 мАч можно всего за 15 минут.

Другие технологии быстрой зарядки— это, как правило, вариации на базе QuickCharge, названные другим именем. А в целом — все они используют один принцип: сначала блок питания постепенно увеличивает ток и напряжение, подбирая максимально возможные параметры, потом на максимальной мощности происходит зарядка до 50-70 % емкости, а дальше — идет плавное снижение силы тока и напряжения.

Вредна ли беспроводная зарядка в смартфонах?

Литиевые (литий-ионные и литий-полимерные) аккумуляторы смартфонов чувствительны к силе заряда. Использование некачественного ЗУ, зарядка и разрядка с чрезмерно большими токами могут сокращать их ресурс, поэтому имеют место утверждения о вредности быстрой зарядки.

На самом деле, контроллер питания — достаточно сложно устройство, которое способно подбирать оптимальный режим пополнения емкости. Пока плотность заряда в ячейке аккумулоятора невысокая — он подбирает максимально возможную мощность зарядки. С повышением плотности химические процессы в аккумуляторе ускоряются, усиливается нагрев (а вредит именно он). Контроллер фиксирует это и уменьшает мощность питания, чтобы предотвратить нагрев. Как итог, температурный режим поддерживается в норме, негативное воздействие на аккумулятор сводится к минимуму.

Может ли смартфон взорваться из-за быстрой зарядки?

В интернете часто всплывают новости о взрывах смартфонов, а страшилки про то, что это происходит из-за быстрой зарядки, очень распространены. В теории такое действительно возможно, однако часто проблема — не в технологии быстрой зарядки, а в неисправном оборудовании. Использование некачественных блоков питания и кабелей, пользование смартфонов с поврежденным аккумулятором, деформированным корпусом и т.д. – вот главные причины взрывов и возгораний.

Чтобы избежать пожара, взрыва или просто вздутия аккумулятора — достаточно соблюдать несколько простых правил. Нельзя накрывать заражающийся смартфон подушкой или другим предметом, оставлять его заряжаться на нагретом летним солнцем подоконнике или панели автомобиля. Также не рекомендуется использовать кабели и блоки питания сомнительного происхождения.