Încărcare rapidă - Quick Charge

un încărcător USB acceptă QC3.0

Quick Charge (QC) este un protocol propriu de încărcare a bateriei dezvoltat de Qualcomm , utilizat pentru gestionarea energiei livrate prin USB , în principal prin comunicarea la sursa de alimentare și negocierea unei tensiuni.

Încărcarea rapidă este acceptată de dispozitive precum telefoanele mobile care rulează pe SoC Qualcomm și de unele încărcătoare; atât dispozitivul, cât și încărcătorul trebuie să accepte QC, în caz contrar nu se realizează încărcarea QC. Încarcă bateriile în dispozitive mai rapid decât permite USB-ul standard prin creșterea tensiunii de ieșire furnizate de încărcătorul USB, adoptând în același timp tehnici de prevenire a deteriorării bateriei cauzate de încărcarea rapidă necontrolată și reglarea internă a tensiunii de intrare.

Majoritatea încărcătoarelor care acceptă Quick Charge 2.0 și versiunile ulterioare sunt adaptoare de perete, dar este implementat pe unele încărcătoare auto , iar unele bănci de energie îl folosesc atât pentru a primi, cât și pentru a livra taxe.

Încărcarea rapidă este utilizată și de sistemele de încărcare rapidă proprietare ale altor producători.

Detalii

Încărcarea rapidă este o tehnologie brevetată care permite încărcarea dispozitivelor alimentate cu baterii, în principal a telefoanelor mobile, la niveluri de putere ce depășesc 5  volți la 2  amperi , deci 10 wați permiși de standardele USB de bază - fără a lua în considerare livrarea USB Power (USB PD) ) standard - menținând în același timp compatibilitatea cu firele USB existente .

Tensiunile ridicate permit împingerea unor cantități mai mari de putere (putere) prin firele de cupru ale cablului fără a le încălzi în continuare și a risca deteriorarea căldurii , deoarece căldura din fir este cauzată exclusiv de curentul electric .

Un alt avantaj al tensiunii ridicate, așa cum este descris în legea lui Ohm § Alte versiuni , este capacitatea sa îmbunătățită de a trece prin cabluri USB mai lungi datorită compensării căderilor de tensiune de la fire cu rezistențe mai mari .

Multe alte companii au propriile tehnologii concurente, inclusiv MediaTek Pump Express și OPPO VOOC (licențiat OnePlus ca Dash Charge ), acesta din urmă ridicând curentul mai degrabă decât tensiunea de alimentare pentru a reduce căldura din reglarea tensiunii interne, dar bazându-se pe o grosime mai mare Cabluri USB pentru a gestiona curentul fără supraîncălzire , așa cum este descris în VOOC § Tehnologie .

Deși nu este documentat public, protocolul (de exemplu, negocierile de tensiune între dispozitiv și încărcător) a fost proiectat invers , iar o tensiune personalizată poate fi solicitată manual de la încărcător utilizând un circuit de declanșare care simulează negocierea către un dispozitiv final.

Pentru a utiliza încărcarea rapidă, atât gazda care furnizează energie, cât și dispozitivul trebuie să o accepte.

Quick Charge 2.0 a introdus o caracteristică opțională numită Dual Charge (numită inițial Parallel Charging), folosind două PMIC pentru a împărți puterea în 2 fluxuri pentru a reduce temperatura telefonului.

Quick Charge 3.0 a introdus INOV ( negociere inteligentă pentru tensiune optimă ), tehnologii de economisire a bateriei, HVDCP + și Dual Charge + opțional. INOV este un algoritm care determină transferul optim de putere, maximizând în același timp eficiența. Battery Saver Technologies își propune să mențină cel puțin 80% din capacitatea inițială de încărcare a bateriei după 500 de cicluri de încărcare. Qualcomm susține că Quick Charge 3.0 este cu până la 4-6 ° C mai rece, cu 16% mai rapid și cu 38% mai eficient decât Quick Charge 2.0 și că Quick Charge 3.0 cu Dual Charge + este cu până la 7-8 ° C, cu 27% mai rapid și Cu 45% mai eficient decât Quick Charge 2.0 cu Dual Charge.

Quick Charge 4 a fost anunțat în decembrie 2016 alături de Snapdragon 835 . Quick Charge 4 include HVDCP ++, Dual Charge ++ opțional, INOV 3.0 și Battery Saver Technologies 2. Este compatibilă atât cu specificațiile USB-C, cât și cu USB PD, acceptând rezolvarea la USB PD dacă încărcătorul sau dispozitivul nu sunt compatibile. Cu toate acestea, încărcătoarele Quick Charge 4 nu sunt compatibile înapoi cu Quick Charge. De asemenea, oferă măsuri de siguranță suplimentare pentru a proteja împotriva supratensiunii, supracurentului și supraîncălzirii, precum și detectării calității cablurilor. Qualcomm susține că Quick Charge 4 cu Dual Charge ++ este mai rece cu până la 5 ° C, cu 20% mai rapid și cu 30% mai eficient decât Quick Charge 3.0 cu Dual Charge +.

Quick Charge 4+ a fost anunțat la 1 iunie 2017. Acesta introduce funcții de echilibrare termică inteligentă și funcții avansate de siguranță pentru a elimina punctele fierbinți și pentru a proteja împotriva supraîncălzirii și scurtcircuitului sau deteriorării conectorului USB-C. Dual Charge ++ este obligatoriu, în timp ce în versiunile anterioare Dual Charge era opțional. Spre deosebire de Quick Charge 4, Quick Charge 4+ este complet compatibil cu dispozitivele Quick Charge C 2.0 și 3.0.

Quick Charge 5 a fost anunțat pe 27 iulie 2020. Cu o  putere de până la 100 W, pe un telefon mobil cu o  baterie de 4500 mAh, Qualcomm pretinde o încărcare de 50% în doar 5 minute. Qualcomm a anunțat că acest standard este compatibil cu sursa de alimentare programabilă USB PD PPS și că tehnologia sa poate comunica cu încărcătorul atunci când încarcă celule duble și dublează tensiunea și amperajul. De exemplu, o singură baterie necesită o  putere de 8,8 V. Celula dublă poate cere încărcătorului PPS să producă 17,6 volți și să-l împartă în jumătate la cele două baterii separate, trăgând 5,6 amperi în total pentru a atinge 100 de wați. Primul telefon cu această tehnologie a fost Xiaomi Mi 10 Ultra .

Încărcare rapidă pentru alimentarea wireless

Pe 25 februarie 2019, Qualcomm a anunțat încărcare rapidă pentru alimentarea wireless. Încărcarea rapidă pentru alimentarea fără fir revine la standardul Qi de către Wireless Power Consortium dacă încărcătorul sau dispozitivul nu sunt compatibile.

Versiuni

Tehnologie Voltaj Maxim Functii noi Data de lansare Note
Actual Putere
Încărcare rapidă 1.0 Până la 6,3 V 2 A 10 W 2013 Snapdragon 215, 600
Încărcare rapidă 2.0 1,67 A, 2 A sau 3 A 18 W (9 V × 2 A) 2014 Snapdragon 200, 208, 210, 212, 400, 410, 412, 415, 425, 610, 615, 616, 653, 800, 801, 805, 808, 810
Încărcare rapidă 3.0 3,6-22 V în trepte de 0,2 V. 2,6 A sau 4,6 A 36 W (12 V × 3 A) 2016 Snapdragon 427, 429, 430, 435, 439, 450, 460, 617, 620, 625, 626, 632, 650, 652, 653, 662, 665, 820, 821
Încărcare rapidă 4 2017 Snapdragon 630, 636, 660, 710, 720G, 835, 845
Încărcare rapidă 4+ Snapdragon 670, 675, 690, 712, 730, 730G, 732G, 750G, 765, 765G, 768G, 778G, 780G, 845, 855, 855 + / 860, 865, 865+, 870
Încărcare rapidă 5 > 100  W 2020 Snapdragon 888, 888+

Alte protocoale de încărcare

Protocoale bazate pe încărcare rapidă

Notă: acestea sunt compatibile cu încărcătoarele cu încărcare rapidă

  • TurboPower ( Motorola )
  • Mi Fast Charge ( Xiaomi )
  • Încărcare rapidă adaptivă ( Samsung )
  • BoostMaster ( Asus )
  • Încărcare rapidă cu motor dual ( Vivo , numai pentru modelele anterioare 2020)

Alte protocoale proprietare

  • VOOC ( OPPO și modele Realme pre-2020 )
  • SuperCharge ( Huawei )
  • Încărcare Warp (fostă Dash) ( OnePlus )
  • Pump Express ( MediaTek )
  • Super Flash Charge (Vivo, începând cu 2020)
  • DART (Realme, 2020 și mai departe)
  • XCharge ( Infinix )

Comparație cu Pump Express

MediaTek Pump Express este tehnologia de încărcare a competitorului principal al vânzătorului de chipset-uri Qualcomm MediaTek .

Versiunile 2014 și 2015 ale Pump Express, Pump Express Plus și Pump Express Plus 2.0 , care concurează cu Qualcomm Quick Charge 2.0 și respectiv 3.0, diferă prin comunicarea solicitărilor de tensiune la încărcător folosind semnale de modulație curente prin principalele benzi de alimentare USB ( VBUS ) decât negocierea prin benzile de date USB 2.0.

MediaTek Pump Express Plus (omologul Quick Charge 2.0) acceptă niveluri ridicate de tensiune de 7, 9 și 12 volți, dintre care primul nu este acceptat de Quick Charge 2.0.

La fel ca omologul său Quick Charge 3.0, Pump Express Plus 2.0 acceptă niveluri de tensiune mai fine. Cele ale Pump Express Plus 2.0 sunt între 5 volți și 20 volți, cu o jumătate de volt între fiecare pas (5,0  V, 5,5  V, 6,0  V,…, 19,5  V, 20,0  V). Cu toate acestea, gama mai largă de tensiune a Quick Charge 3.0 începe de la 3,6 volți cu 0,2 volți între fiecare pas și urcă până la 22 de volți (3,6  V, 3,8  V, 4,0  V,…, 21,8  V, 22  V).

Note

Referințe

linkuri externe