Quick Charge

Quick ChargeTM (QC[1][2]) — набір технологій компанії Qualcomm для енергопостачання мобільних гаджетів з акумуляторами. Включає в себе:

  • технологію передачі підвищеної потужності через кабельну інфраструктуру з роз'ємами USB понад стандартних специфікацій USB. Для максимальної ефективності і зарядний пристрій і гаджет повинні підтримувати специфікацію Quick Charge.
  • технологію дбайливого і швидкого заряду акумуляторів.
  • комплект мікросхем для обслуговування акумулятора і електроживлення мобільного пристрою.
Зарядні пристрої стандарту Qualcomm Quick Charge 2.0

В офіційних специфікаціях USB є аналог Quick Charge — USB Power Delivery. Незважаючи на це, стандарт Quick Charge отримав досить широке поширення, завдяки підтримці його популярними мобільними процесорами Qualcomm Snapdragon і доступності мікроконтролерів, що забезпечують роботу зарядних пристроїв по цьому стандарту.

Було випущено п'ять сумісних між собою версії стандарту[3][4][5]. Сумісних означає, що при з'єднанні гаджетів будь-яких версій стандарту QC вони зможуть домовитися по протоколу найстарішої з версій. Специфікації закриті, сама технологія є ліцензованою, тобто є платною для виробників обладнання.

Quick Charge 1.0

2013 рік. Передбачала живлення лише 5 В, 2 А і мало відрізнялась від інших рішень того часу, сумісних зі специфікацією USB Battery Charging. Розповсюдження не отримала.

Quick Charge 2.0
Сигналізація QC 2.0/3.0

2015 рік. Як і USB Power Delivery, специфікація передбачала можливість підвищення напруги живлення до 9, 12 або 20 В, після узгодження між зарядним пристроєм і гаджетом. Але, на відміну від USB Power Delivery, метод домовленості був набагато простішим і дозволяв використовувати існуючі кабелі і роз'єми USB 2.0/3.0. За станом ліній D+/D− гаджет визначав, що підключений до зарядного пристрою, після чого виставляв на лінії D+/D− певну напругу, в залежності від бажаної напруги живлення.

D+ D− Vbus
0,6 В 0 5
0 0,6 В 5
3,3 В 0,6 В 9
0,6 В 0,6 В 12
3,3 В 3,3 В 20
0,6 В 3,3 В Регульоване
згідно QC 3.0

В момент подачі живлення (стан S1 на рисунку) зарядний пристрій видає в навантаження 5 В і замикає лінії D+/D−. При цьому таке ЗП визначається як таке, що відповідає стандарту USB Battery Charging. Якщо підключений гаджет не відповідав стандарту QC, то зарядний пристрій продовжував працювати в цьому режимі, забезпечуючи сумісність з стандартами USB Battery Charging і Quick Charge 1.0. Щоб перейти в режим Quick Charge 2.0, гаджет подавав напругу 0,6 В на D+ (стан S2). ЗП інтерпретував це як відповідність гаджета стандарту QC 2.0 і у відповідь роз'єднував D+ і D−, закорочуючи D− на земляну шину. Завдяки цьому і гаджет бачив, що ЗП відповідає стандарту QC 2.0, і подавав на D+ напругу 3,3 В (стан S3). Після цього ЗП відпускав D− і бачив набір напруг на D+/D, яким гаджет виставляв необхідну йому напругу живлення. У стані S3 показана вихідна напруга 9 В, в стані S4 — вихідна напруга 12 В, далі — 5 В.

Quick Charge 3.0

2016 рік. Специфікація доповнює стандарт QC 2.0 можливістю дискретного регулювання напруги живлення в діапазоні 3,6-20 В, за запитом гаджета, з кроком 0,2 B.

Quick Charge 4.0

Стандарт Quick Charge 4.0 був представлений компанією Qualcomm в листопаді 2016 року. Заявлена сумісність з кабелями що мають роз'єм USB Type-C і протоколом USB Power Delivery. Для забезпечення такої сумісності пристрої стандарту QC 4.0 спочатку намагаються встановити з'єднання по протоколу Power Delivery і лише якщо інші підключені пристрої не підтримують його, перемикаються в режим QC. Це означає, що зарядні пристрої QC4 підтримують і QC, і PD протоколи заряду.

За заявою компанії, нова технологія дозволить всього за 5 хвилин зарядити пристрій з акумулятором ємністю 2750 mAh для 5 годин використання, а за 15 хвилин зарядити повністю розряджену батарею до 50 % ємності[6].

Quick Charge 4.0+

Стандарт Quick Charge 4.0+ представлений влітку 2017 року[4][7]. Quick Charge 4.0+ є покращеною версією стандарту Quick Charge 4.0. При розробці цього стандарту компанія Qualcomm зосередилася на трьох основних параметрах: ефективності, швидкості і тепловиділенні. Спеціальна технологія Dual Charge розділяє струм заряду, дозволяючи тим самим знизити виділення тепла на 3 °C і прискорити час зарядки на 15 %. Зниження тепловиділення повинно також позитивно позначитися на довговічності акумулятора.

Також Qualcomm реалізувала додаткові функції для підвищення безпеки під час зарядки. Наприклад, Quick Charge 4.0+ може одночасно контролювати рівні температури корпуса та гнізда, що повинно запобігти перегріву, короткому замиканню або навіть пошкодженню роз'єму USB Type-C. За словами представника компанії, ефективність зарядки зросла на цілих 30 %, в порівнянні зі стандартом Quick Charge 4.0.

Quick Charge 5

Стандарт Quick Charge 5 представлений в липні 2020 року. Він дозволяє створювати зарядні пристрої потужністю понад 100 Вт. У порівнянні з Quick Charge 4.0, п'ята версія стандарту є в чотири рази швидшою, на 70 % ефективнішою і на 10 °C менше нагріває акумулятор. Згідно внутрішніх тестів Qualcomm, батарею ємністю 4500 mAh (що складається з двох послідовно з'єднаних елементів живлення по 2250 mAh) можна зарядити за допомогою QC 5 від 0 % до 50 % всього за 5 хвилин. Повне заряджання такої батареї займе 15 хвилин.

Також технологія передбачає використання акумуляторів, що складаються з трьох послідовно з'єднаних елементів. Зарядні пристрої з технологією QC 5 підтримують вихідну напругу від 3,3 до 20 В та струм 3,3 або 5 А і навіть більше (для більш потужних пристроїв).

Quick Charge 5 розроблений на базі USB Power Delivery PPS, але пропонує зворотну сумісність з QC4 і більш ранніми версіями, тому користувачам не доведеться купувати додаткові аксесуари. Він може працювати зі стандартними пристроями USB PD і смартфонами Apple (iPhone 7 і новішими). Qualcomm стверджує, що її нова технологія є безпечнішою, ніж звичайна зарядка. Вона має 8 рівнів захисту по напрузі, 3 рівня захисту по струму, 3 рівня захисту від перегріву і захист від перенапруги на вході понад 25 В[8]

Class A і Class B

Qualcomm поділяє зарядні пристрої Quick Charge на два класи: Class A і Class B. Зарядні пристрої Class A можуть видавати не бльше 12 В напруги. Зарядні пристрої Class B можуть видавати вихідну напругу величиною більше 12 В (до 20 В).[9]

Quick Charge і кабелі USB Type-C

У відповідності зі специфікацією USB, деякі кабелі з роз'ємами USB Type-C можуть містити мікросхему, що визначає параметри кабелю. Оскільки ця мікросхема живиться від ліній живлення кабелю, то підвищення напруги на них може виявитися фатальною як для кабелю, так і для підключеного обладнання. У зв'язку з цим, застосування стандартів Quick Charge 2.0 і Quick Charge 3.0 на кабелях з роз'ємами Type C виявилося ризикованим. У 2015 році USB-IF опублікував методику тестування кабельної інфраструктури з роз'ємами Type C, де прямо заборонив керування напругою на лінії живлення нестандартними методами. Корпорація Google випустила рекомендацію не підтримувати QC 2.0 і QC 3.0 в Android-пристроях[10]. Для вирішення цієї проблеми Qualcomm обіцяла представити у 2017 році нову ревізію специфікації — Quick Charge 4.[11]

Порівняльна таблиця
Стандарт Напруга Макс.

струм

 Макс.

потужність[12]

 Нові

особливості

 Дата

виходу

 Сумісні процесори
Quick Charge 1.0 до 6,3 В[13] 2 А 10 Вт
  • AICL (Automatic Input Current Limit)
  • APSD (Automatic Power Source Detection)
 2013 Snapdragon 215, 600[14][15]
Quick Charge 2.0 Class A: 5 В, 9 В, 12 В

Class B: 5 В, 9 В, 12 В, 20 В [16]

 1,67 А, 2 А, або

3 А

 18 Вт (9 В х 2 А)[17][18]
  • HVDCP (High Voltage Dedicated Charging Port)
  • Dual Charge (optional)
 2014[19] Snapdragon 200, 208, 210, 212, 400, 410, 412, 415, 425, 610, 615, 616, 800, 801, 805, 808, 810[20]
Quick Charge 3.0 від 3,6 В до 22 В[21], з кроком 200 мВ[16] 2.6 А або 4.6 А[21] 36 Вт (12 В х 3 А)
  • HVDCP+
  • Dual Charge+ (optional)
  • INOV 1.0 & 2.0
  • Battery Saver Technologies
 2016 Snapdragon 427, 430, 435, 450, 617, 620, 625, 626, 632, 650, 652, 653, 665, 820, 821[20]
Quick Charge 4 від 3,6 В до 20 В, з кроком 20 мВ, в режимі QC


5 В, 9 В в режимі USB PD[22]


від 3 В до 21 В, з кроком 20 мВ[23], в режимі USB PD 3.0 PPS (Programmable Power Supply)

 2,6 А або 4,6 А в режимі QC


3 А в режимі USB PD

 100 Вт (20 В х 5 А) в режимі QC[17]


27 Вт в режимі USB PD
  • HVDCP++
  • Dual Charge++ (optional)
  • INOV 3.0
  • Battery Saver Technologies 2
  • USB PD compatible
 2017 Snapdragon 630, 636, 660, 710,[24][25] 835[26][27]
Quick Charge 4+
  • Dual Charge++ (mandatory)
  • Intelligent Thermal Balancing
  • Advanced Safety Features
 Snapdragon 670, 675, 720G, 712, 730, 730G, 845, 855, 865[28][29]
Quick Charge 5 більше 100 Вт
  • більше 100 Вт потужності заряду
  • 100 % за 15 хв
  • Кращий температурний менеджмент (не більше 40 °C)
  • Dual Charge
 2020 Snapdragon 865, 865+

Аналогічні рішення

Компанія Motorola випустила свій стандарт зарядних пристроїв, під торговою маркою TurboPowertm[30][31]. Він заснований на QC 2.0 і сумісний з ним. В основному використовується в продукції компанії Lenovo.

Технологія Samsung Adaptive Fast Charging також є спрощеним різновидом QC 2.0 і сумісна з ним[32][33]. Відмінності в тому, що зарядні пристрої Samsung AFC підтримують лише напругу 9 В і тому не завжди здатні замінити зарядні пристрої стандарту QC.

Примітки
  1. Сетевое зарядное устройство CHUWI A 100 QC 3.0 // iXBT.com. — 21.03.2017.
  2. Выбор есть: быстрые зарядки для смартфонов — Quick Charge и Pump Express / Наталья Рафальская // 4pda.ru. — 04.11.2017.
  3. Qualcomm Quick Charge — что это и как работает технология быстрой зарядки
  4. Технология Qualcomm Quick Charge 4+ ускорит зарядку на 15 %
  5. How the ZTE Nubia Z17 Phone Draws Power from the BatPower PD6 Power Bank Through USB Power Delivery
  6. Quick Charge 4.0: технология быстрой зарядки // androidlime.ru. — Дата звернення: 09.03.2018.
  7. Qualcomm's Quick Charge 4.0 Rumored To Deliver 28W Charging: One Of The Many Upgrades Of Snapdragon 830
  8. Qualcomm представила Quick Charge 5: поддержка зарядки свыше 100 Вт и полный заряд за 15 минут // Трешбокс.ру. — Дата звернення: 13.08.2020.
  9. Qualcomm Quick Charge : Frequently Asked Questions // www.qualcomm.com.
  10. Google to OEMs: Don't use Qualcomm Quick Charge; USB-PD is the future | Ars Technica
  11. Представлена технология Qualcomm Quick Charge 4, теперь совместимая с USB Power Delivery : Технология Qualcomm Quick Charge 4 стала на 20% быстрее // iXBT.com. — 17.11.2016.
  12. Деякі мобільні телефони відключають швидку зарядку під час роботи, та активують її лише в режимі очікування або у вимкненому режимі.
  13. Qualcomm.com: Qualcomm Quick Charge 1.0 Battery Charger ICs
  14. Qualcomm Quick Charge 1.0: Less Time Charging, More Time Doing / Qualcomm. — 2013. — 14 February. — Дата звернення: 05.12.2016.
  15. Qualcomm's Quick Charge 2.0 technology explained // Android Authority. — 2014. — 6 November. — Дата звернення: 05.12.2016.
  16. What is Qualcomm Quick Charge? // Power Bank Expert. — Дата звернення: 21 липня 2020.
  17. What is Qualcomm Quick Charge 3.0? // Belkin. — Дата звернення: 20.08.2019.
  18. Оскільки зарядні пристрої Quick Charge 3.0 є зворотньо сумісними з Quick Charge 2.0, то зарядні пристрої Quick Charge 3.0 часто здатні подавати більше енергії для навантажень Quick Charge 2.0, ніж зарядні пристрої Quick Charge 2.0, оскільки зарядні пристрої Quick Charge 3.0 підтримують більші струми при однакових напругах.
  19. Galaxy Note 4, випущений у вересні 2014 року, вже був обладнаний Quick Charge 2.0 (Galaxy Note 4: To use fast charging, what kind of charger should be used? // Samsung.com.).
  20. Compare Snapdragon Processors / Qualcomm. — Дата звернення: 14 травня 2017.
  21. Quick Charge 3.0 specs / Qualcomm.
  22. Nubia Z17 by Nubia and PD6 by BatPower Compatibility // gtrusted.com. — Дата звернення: 20.09.2017.
  23. Fresco Logic to demonstrate the Industry's First USB-C PD3.0 Programmable Power Supply (PPS) Total Solution. — Дата звернення: 25.02.2018.
  24. Snapdragon 710 Mobile Platform Qualcomm / Qualcomm. — Дата звернення: 25.08.2018.
  25. https://www.qualcomm.com/media/documents/files/snapdragon-710-product-brief.pdf
  26. Qualcomm can charge your phone faster than you can read this story. — Дата звернення: 04.12.2016.
  27. Snapdragon 835 Mobile Platform / Qualcomm. — Дата звернення: 25.08.2018.
  28. Snapdragon 845 Mobile Platform / Qualcomm. — Дата звернення: 04.01.2018.
  29. https://www.qualcomm.com/media/documents/files/snapdragon-845-mobile-platform-product-brief.pdf
  30. Разбираемся в стандартах быстрой зарядки — android.mobile-review.com
  31. Charge through life with turbopower™
  32. Быстрая зарядка в смартфонах: разбираемся в её типах и безопасности
  33. How does fast charging work? Here's every single standard compared

Посилання
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.