Швидка зарядка смартфон мінуси. Qualcomm Quick Charge – що це та як працює технологія швидкої зарядки. Чи шкідлива бездротова зарядка у смартфонах

Будь-яку нову технологію консервативно налаштована публіка сприймає в багнети, дотримуючись песимістичних поглядів. Буквально відразу після появи пристроїв з QuickCharge знайшлося чимало тих, хто заявив, що швидка зарядка шкідлива для смартфона. Викликано ці забобони неповнотою інформації. Як правило людина, що заявляє, що швидка зарядка прискорює знос батареї, знає, що великі струми шкідливі акумулятору, але не знає, наскільки великі струми йому шкідливі, і що це стосується фінальної стадії процесу. Насправді все трохи інакше.

Так чи вбиває швидка зарядка батарею

У попередній статті ми згадували, що на максимальній потужності акумулятор заряджається не до кінця, а лише близько 50-70% ємності. Надалі струми знижуються до таких, як при звичайній зарядці. Саме тому смартфон з технологією QuickCharge може зарядитися до 50% лише за півгодини, а ось до 100% його доведеться заряджати близько 2 і більше годин. На звичайній зарядці якщо за годину буде залито 50%, то на 100% батарея зарядиться приблизно за 2,5-3 години. Таким чином, мета сучасних технологій швидкої зарядки - не "загнати" в батарею 100% заряду за мінімальний час, а зробити зниження струмів різкішим. Її завдання — швидко «закачати» максимально можливий об'єм енергії, який не зашкодить акумулятору.. Коли поріг вже досягнуто — дозаряджається смартфон звичайнісінькою «повільною» технологією.

Якщо швидка зарядка сама по собі не шкодить акумулятору смартфона, то може виникнути питання: а звідки всі ті люди, які заявляють, що в них особисто через швидку зарядку смартфон став працювати на одному заряді вдвічі менше? Але й цього явища є раціональне пояснення: швидка зарядка смартфону не шкодить, але її неправильне використання може прискорити знос батареї. Якщо проводити аналогію з ліками, то правильно призначений антибіотик ефективно вбиває хвороботворні мікроби, але якщо повного курсу лікування не пройдено — у недобитих бацил виробиться імунітет і вони перестануть боятися препарату.

Причиною прискореного зношування батареї смартфона, що підтримує QuickCharge, стає нетерплячість користувача. Звичайна, повільна зарядка привчає нас заряджати апарат щоночі або раз на дві-три ночі (якщо це якийсь Redmi Note 4X або Moto Z Play). А ось з QuickCharge користувач звикає, що три рази зарядити апарат до 50% - швидше, ніж один раз до 100% (сумарно 1,5-2 години замість близько 2,5-3). У результаті, знаючи, що коли девайс розрядиться - його можна зарядити за півгодини і навантажувати ще півдня, користувач звикає активніше використовувати пристрій і частіше заряджати його.

Часті розрядки-зарядки – ось що шкодить батареї та зменшує термін її служби. Середній ресурс акумуляторів смартфонів на початок втрати ємності понад 10% зазвичай становить близько 500 циклів, а далі ємність починає зменшуватися експоненційно. Тобто, якщо за 500 циклів заряду-розряду осередок втратить близько 10%, то за 1000 циклів падіння становитиме не 20%, а більше. Якщо заряджати апарат щодня, ці 500 циклів пройдуть за 1-1,5 року. Але оскільки користувач починає розряджати і заряджати апарат частіше, то на них йде значно менше часу. Як результат, через півроку-рік батарея має не 90-95% початкової ємності, а значно менше.

Графік зносу акумулятора. Значення умовні та залежать від конкретної батареї

Теоретично, якщо не заряджати батарею до 100%, а зупинятися на 70-80% - кількість циклів до втрати ємності збільшується. Деякі фахівці навіть радять ніколи не заряджати апарат до 100%, знімаючи його із зарядки раніше. Проте за умов, коли апаратом користуються під час зарядки, він починає сильніше грітися, а підвищення температури нівелює всі переваги недозаряду.

Останнім часом у характеристиках мобільних пристроїв часто зустрічається підтримка Quick Charge 3.0 – дізнайтеся, чим корисна ця технологія.

У сучасних умовах, коли соціальні мережі, доступ в інтернет та мобільні пристрої взагалі відіграють все більшу роль в особистому житті та на роботі, складно обійтися без смартфона чи планшета навіть на кілька годин. Бажання користувачів завжди залишатися на зв'язку і менше залежати від розетки спонукало мобільних виробників до використання потужніших акумуляторів і, отже, функції швидкого заряджання, щоб якнайшвидше ці батареї заряджати.

Як працює швидка зарядка?

В основі швидкої зарядки лежить застосування вищої напруги. Однак при цьому і сила струму, і напруга повинні бути сумісні як з мобільним, так і зарядним пристроєм. В іншому випадку швидкість залишиться незмінною, але може виникнути небезпека перегріву. Докладніше питання використання нерідних блоків живлення ми розглядали у .

Що таке Quick Charge 3.0?

Минулої осені американський виробник Qualcomm презентував технологію Quick Charge 3.0, яка на даний момент підтримується фірмовими чіпсетами Snapdragon 821, 820, 620, 618, 617 і 430. У порівнянні з першим варіантом Quick Charge 1.0, швидкість зарядки чотири рази швидше, ніж у звичайному режимі. Однак різниця у швидкості з попередником, Quick Charge 2.0, не така велика. Тож у чому полягає особливість третього покоління?

Переваги

Інноваційним кроком стало використання функції INOV (Intelligent Negotiation for Optimum Voltage, або «Розумне визначення оптимальної напруги»). Нова технологія дозволяє визначати та динамічно підлаштовувати оптимальну вихідну потужність безпосередньо під даний пристрій та етап процесу живлення. Причому вибір показників напруги, що підтримуються, збільшився - тепер надається від 3,2 до 20 В з мінімальним кроком зміни в 200 мВ.

За рахунок такої оптимізації знижується коефіцієнт непотрібних витрат енергії. Це, у свою чергу, не тільки робить зарядку ефективнішою, а й запобігає перегріву акумулятора. Це означає, що батарея у мобільному гаджеті прослужить набагато довше. За словами виробника, Quick Charge 3.0 на 38% енергоефективніший, ніж друга версія цієї технології.

Крім того, в Quick Charge 3.0 є підтримка швидкої зарядки через універсальний , на який переходять все більше виробників смартфонів.

Висновок

Таким чином, головною фішкою Quick Charge 3.0 стала не стільки швидкість зарядки, скільки «вміння» економити енергію. Зараз підтримкою швидкої зарядки обладнано всі флагманські смартфони, що випускаються на базі процесора Snapdragon 820/821, та деякі пристрої середньої цінової категорії.

Місткість акумуляторів сучасних смартфонів постійно зростає, але й енергоспоживання теж збільшується. Збільшення об'єму батареї позитивно позначається на автономності, але призводить до збільшення часу заряджання. Якщо апарат на зразок першого iPhone або HTC HD2 можна було зарядити від порту USB 2.0 за 2 години, то зараз якийсь Lenovo Vibe P2 вимагатиме на це близько 10 годин. Щоб скоротити час перебування на зарядці, виробники активно впроваджують підтримку функції швидкого заряджання.

Швидка зарядка у смартфоні – це технологія, яка працює за принципом збільшення сили струму, що подається на батарею від блока живлення. Спочатку блоки живлення для зарядки мобільних пристроїв видавали напругу 5 з силою 500-1000 мА. Але за таких параметрів теоретично за годину можна заповнити понад 1000 мАг ємності акумулятора смартфона. На практиці це значення ще менше, тому що чим більше заряджена батарея – тим сильніше доводиться зменшувати силу струму.

Найпершим способом прискорити процес заряджання стало підвищення сили струму. Ранні технології дозволили видавати силу струму до 2 ампер, при напрузі 5 вольт, що давало потужність 10 ват. Однак далі рухатися таким шляхом виявилося складно: для великих струмів потрібні товсті дроти, оскільки від цього залежить опір жил. З неякісним кабелем навіть 2 А отримати нелегко, тому що виникнуть просідання.

Використовувати кабель з великим перетином жил проблематично, тому виробники вирішили піти шляхом збільшення напруги, за збереження колишньої сили струму. Однак літієві акумулятори вимагають заряду напруги у вузькому діапазоні, подати «чисті» 12 В на контакти не можна. Щоб вирішити проблему, було розроблено спеціальні контролери заряду, які вбудовуються в чіпсет чи материнську плату. Вони приймають напругу вище 5 вольт, перетворюючи її на оптимальне для акумуляторних осередків.

Види швидкої зарядки для смартфонів

Для того, щоб підвищити швидкість заряджання, виробники комплектуючих для смартфонів розробляють нові технології швидкого заряджання. Компанія Qualcomm пропонує QuickCharge, MediaTek має конкуруючу PumpExpress, а OPPO – аналог під назвою VOOC. Samsung пропонує користувачам Fast Adaptive Charging. У смартфонах Asus є підтримка Asus BootMaster, Motorola - TurboPower, а в Huawei - SmartPower.

Актуальні покоління QuickCharge і PumpExpress здатні використовувати різні напруги, блоки живлення можуть видавати від 5 до 12 В. Зарядний пристрій взаємодіє з контролером заряду, від якого отримує підказки, який струм і напруга слід видати в даний момент. Може використовуватися як ступінчасте регулювання (5, 9, 12 і т.д.), так і плавне (від 3,2 до 20 В, з кроком 200 мВ, застосовується в QuickCharge 3.0).

Оскільки за бездротову зарядку відповідає чіпсет, саме від нього залежить тип використовуваної технології. Самостійними можна вважати методи Qualcomm, Samsung, Mediatek, Huawei, тобто компаній, що виробляють чіпсети. Окремо стоїть VOOC від Oppo. Вона реалізована за рахунок використання багатокоміркових акумуляторів, здатних заряджатися паралельно. За рахунок цього «залити» 2500 мАг можна лише за 15 хвилин.

Інші технології швидкого заряджання-це, як правило, варіації на базі QuickCharge, названі іншим ім'ям. А в цілому - всі вони використовують один принцип: спочатку блок живлення поступово збільшує струм і напругу, підбираючи максимально можливі параметри, потім на максимальній потужності відбувається зарядка до 50-70% ємності, а далі йде плавне зниження сили струму і напруги.

Чи шкідлива бездротова зарядка у смартфонах?

Літієві (літій-іонні та літій-полімерні) акумулятори смартфонів чутливі до сили заряду. Використання неякісного ЗУ, заряджання та розряджання з надмірно великими струмами можуть скорочувати їх ресурс, тому мають місце твердження про шкідливість швидкої зарядки.

Насправді, контролер живлення – досить складно пристрій, який здатний підбирати оптимальний режим поповнення ємності. Поки що щільність заряду в осередку акумулоятора невисока - він підбирає максимально можливу потужність зарядки. З підвищенням густини хімічні процеси в акумуляторі прискорюються, посилюється нагрівання (а шкодить саме він). Контролер фіксує це та зменшує потужність живлення, щоб запобігти нагріванню. Як наслідок, температурний режим підтримується в нормі, негативний вплив на акумулятор зводиться до мінімуму.

Чи може смартфон вибухнути через швидку зарядку?

В інтернеті часто спливають новини про вибухи смартфонів, а страшилки про те, що це відбувається через швидку зарядку, дуже поширені. Теоретично таке справді можливо, проте часто проблема - над технології швидкої зарядки, а несправному обладнанні. Використання неякісних блоків живлення та кабелів, користування смартфонами з пошкодженим акумулятором, деформованим корпусом тощо. - ось головні причини вибухів та спалахів.

Щоб уникнути пожежі, вибуху або просто здуття акумулятора - достатньо дотримуватись кількох простих правил. Не можна накривати смартфон, що заражається, подушкою або іншим предметом, залишати його заряджатися на нагрітому літнім сонцем підвіконні або панелі автомобіля. Також не рекомендується використовувати кабелі та блоки живлення сумнівного походження.

Також вам сподобаються:

Чому нагрівається смартфон: 7 популярних причин

Найбільша проблема сучасних мобільних девайсів – їхній час автономної роботи. Часом заряду акумуляторної батареї вистачає максимум на 4 години, після яких доведеться шукати зарядку і місце, де можна зарядитися. У такі моменти хочеться 24 години на добу не знімати смартфон із зарядки. Для вирішення цієї проблеми є два шляхи: або використовувати акумулятор більшої ємності, або заряджати акумулятор швидше за часом.

Quick Charger(Дослівно "швидкий заряд") - технологія, що прийшла від Qualcomm ще в червні 2012 року, яка дозволяє заряджати мобільні пристрої в кілька разів швидше. Інші виробники чіпів також можуть похвалитися подібною технологією швидкого заряджання. Так MediaTek прискорює зарядку гаджетів за допомогою технології Pump Express Plus, яка працює з чіпсетами компанії, включаючи флагманський MT6595 та більш доступний MT6732. Motorola пропонує зарядний пристрій Turbo Charger, що дозволяє заряджати акумуляторну батарею гаджета на 75% швидше, ніж звичайні зарядні пристрої.

І всеж Quick Chargeлідирує на ринку швидких ЗУ, можливо, завдяки тому, що Intel і Samsung мають ліцензію на технологію компанії Qualcomm і не пропонують власних розробок.

Як працює швидка зарядка?

Багато хто з Вас вже давно помітив, що смартфон швидше заряджається при підключенні зарядного пристрою до розетки, ніж при зарядці від USB порту комп'ютера. Так відбувається, тому що вихідна потужність розетки на 220В вище, ніж на вихідна потужність порту USB 2.0 (5 Вольт та 1 або 2 Ампера проти 5 Вольт, 0,5 Ампера). Шляхом нескладних формул зі шкільного курсу фізики можна визначити, що розетка зарядить ваш пристрій на 100% значно швидше, ніж порт USB.

Крім того, кожен смартфон має схему управління живленням, вбудовану у його друковану плату. Ця схема визначає межі того, на скільки споживана потужність батареї може приймати потужність сили струму (тобто заряд) без негативних наслідків акумулятора. Смартфони без швидкого заряджання обмежені максимальним показником до 10 Вт (тобто 5 Вольт помножити на 2 Ампери).

Швидка зарядка ефективно піднімає цю межу. Якщо адаптер живлення може збільшити потужність (наприклад до 15 Вт, тобто 9 Вольт помножити на 1,67 Ампера), і якщо схема керування живленням смартфона дозволяє йому взяти цю додаткову потужність, то такий адаптер живлення заряджатиме акумулятор набагато швидше.

Чи підтримує мій телефон швидку зарядку?

Для підтримки технології швидкого заряджання на смартфоні або планшеті необхідно мати три речі:

Сертифікований телефон чи планшет Quick Charge;
Адаптер заряджання, що підтримує Quick Charge;
Якісний кабель USB.

Усі ці пункти потрібні разом. Не вдасться зарядити смартфон або планшет, якщо не виконується хоча б один із цих пунктів. Тому якщо у Вас є адаптер зарядки Quick Charge та відповідної якості провід USB, скористатися функцією швидкого заряджання не вийде, якщо смартфон не сертифікований Quick Charge.

Список девайсів, які гарантовано підтримують технологію Quick Charge, можна знайти на сайті Qualcomm. Для MediaTek та її технології Pump Express Plus в даний час випущено не так багато пристроїв, список яких можна переглянути.

Що стосується USB кабелів, швидка зарядка підтримується стандартом micro USB, USB Type A, та новим стандартом USB Type C. Про всі сучасні комп'ютерні роз'єми і не тільки можна ознайомитися в статті Типи портів комп'ютера: види роз'ємів та адаптерів.

Таким чином найпростіший необхідний кабель - 24 AWG (American Wire Gauge). Маркування AWG - Американський стандарт вимірювання провідників, який свідчить про наступне:

Чим товстіший і коротший кабель, тим меншим має бути його опір, отже, менше падіння напруги, отже, менша ймовірність, що USB-пристрій буде працювати нестабільно.

Число кабелю вказує на його розмір: нижча кількість вказує на більший розмір. І це зазвичай записується так: USB 28/24 AWG. Перше число (28) відноситься до розміру провідника, друге число (24) відноситься до розміру дроту живлення. 24 AWG є найкращим для швидкої зарядки, а 20 AWG USB кабель може і не підійти.

Крім того, маркування "правильного" USB кабелю повинно містити:

Shield – екранований кабель
P (Pair) – жили скручені в пару. Наявність P в одній із цифр дуже бажана.
2C - два провідники.

Час заряду від 0 до 60%, час заряду від 0 до 100%

Існує ще один важливий пункт, який слід знати про швидку зарядку. Справа в тому, що технологія швидкої зарядки прискорює початковий період зарядки, але вона не може прискорити загальний період зарядки.

Тобто. швидка зарядка підтримує високу швидкість заряджання щодо загального часу заряду, але приблизно 60%. Далі швидкість заряду стрімко падає до звичайного рівня і від 60% до 100% телефон заряджається за часом загалом трохи швидше за звичайну зарядку.

Справа в тому, що більша віддача електроенергії при зарядці виробляє більше тепла. Литєві батареї можуть бути пошкоджені, якщо вони перегріються; тому всі пристрої швидкого заряджання мають датчик температури. І якщо вона стає занадто критичною час процесу заряджання, швидка зарядка буде прагнути зменшити споживану потужність до звичайних показників стандарту USB 2.0.

Qualcomm намагається вирішити цю проблему в новому Quick Charge 3.0, але поки що ця технологія все ще на стадії розробки.

Зверніть увагу, що 60% – це приблизна цифра досягнення максимального порога заряду для швидкої зарядки. Деякі телефони та планшети можуть витримати і вищі показники до 75%.

Уніфікація зарядних пристроїв для Quick Charger

Всі пристрої, які виходять останнім часом і є сертифікованими Quick Charger, не дають користувачеві турбуватися про те, гаджети яких компаній варто купувати, а які ні, щоб зберегти функцію швидкого заряджання.

Якщо у вас є Quick Charge сертифікований зарядний пристрій Motorola, і Ви захочете підключити його до HTC One M8, швидка зарядка буде працювати як і раніше.

Звідси слід розуміти, що не слід звертати увагу на бренди. Не має значення, чи використовується Nexus і зарядний пристрій від ASUS або воно від компанії третьої сторони за швидкістю зарядки всі вони будуть однаковими.

Високе споживання енергії сучасними смартфонами змушує їх власників постійно користуватися зарядним пристроєм, іноді навіть кілька разів на день.

Оскільки поповнення акумулятора до 100% зазвичай займає близько 2 годин, кілька років тому компанією Qualcomm була розроблена технологія Quick Charge, що дозволяє значно скоротити цей процес. За останні роки її технічна реалізація набула широкого поширення та розвитку, але суперечки щодо безпеки швидкої зарядки для батареї смартфона та доцільності її застосування не вщухають досі. Чи може ця технологія хоч якось нашкодити смартфону?

Як працює функція швидкого заряджання?

Щоб дізнатися, чи можна довіряти, спочатку необхідно визначитися з тим, що саме вона є і як саме працює. Як і сама Quick Charge, так і всі доступні сьогодні аналоги (наприклад Pump Express від MediaTek) реалізовані у вигляді спеціальних блоків живлення підвищеної потужності. За допомогою їх телефони отримують максимально можливу кількість енергії від розетки.

Даний підхід здійснюється за рахунок збільшення сили струму та напруги, що отримуються на вході акумулятором смартфона. Раніше виробники гаджетів задіяли в зарядних пристроях пропускну здатність на 5 вольт і 2 ампери (5V/2A), проте в такому випадку процес заряджання батареї все одно займає близько кількох годин. Тепер сучасні блоки живлення мають підвищену енергетичну потужність за рахунок:

Прирост напруги до 20 вольт.
Приросту сили струму, що поступає всередину, до 5 ампер.

Реалізація подібної технології потребує належного рівня контролю не лише з боку зарядного пристрою, а й у мікропроцесорі мобільного гаджета. Підключаючи смартфон із підтримкою Quick Charge до розетки, можна побачити одну цікаву річ. Максимальна швидкість заряджання акумулятора найчастіше спостерігається лише протягом першої півгодини, приблизно до досягнення 40-50% ємності. Після цього поповнення енергетичних ресурсів АКБ до 100% протікає в менш активному режимі.

Таким чином, внутрішній контролер мобільного телефону керує кількістю потужності, яку має отримувати акумулятор пристрою. Спеціальні алгоритми не тільки оптимізують обсяги вхідного струму та напруги, щоб досягти оперативної зарядки, але й запобігають . Завдяки цьому зношування АКБ у смартфона при дотриманні існуючих правил підзарядки не спостерігається.

Чи шкодить Quick Charge батареї смартфона?

Виробники мобільних пристроїв, що підтримують швидке заряджання, безперервно працюють над удосконаленням даної технології. Сьогодні на ринку з'являються гаджети, що працюють з новим поколінням. Прикладом є чіпсет компанії Qualcomm під назвою Snapdragon 845, присутній у багатьох флагманах минулого року. Однак навіть досі заслуговує на певну увагу за деякі досить важливі нововведення.

Перш за все, потрібно відзначити значно покращений підхід до управління живленням АКБ, який дозволяє динамічно налаштовувати напругу в діапазоні від 3,2 до 20 вольт. Інноваційна технологія INOV реалізує контроль над силою струму, через що суттєво знижується ймовірність перегріву. Також у міру підвищення заряду акумулятора зменшується енергетична потужність, що пропускається блоком живлення.

Виходячи з усього вищесказаного, можна судити про цілком високий рівень надійності та безпеки останніх версій швидкої зарядки смартфона. Чому ж відбувається знос батареї деяких мобільних пристроїв? Найчастіше виною є неправильне використання можливостей Quick Charge. Завдяки прискореній до 50% підзарядці, що займає лише півгодини, багато користувачів звикають поповнювати запас акумулятора лише до половини. Як правило, це призводить до поступового зниження ємності.

Потрібно стежити за температурними умовами, в яких знаходиться смартфон під час швидкого заряджання, та від джерел додаткового тепла.
Не рекомендується використовувати блоки живлення Quick Charge на гаджетах із чіпсетами, які не підтримують цю технологію. Це може призвести до здуття акумулятора і виходу з ладу за рахунок сильного перегріву.
Заряджати телефон потрібно лише за допомогою оригінального сертифікованого пристрою або якісно та .

Підсумки та висновки

Існуючі сьогодні технології швидкого заряджання смартфона ніяк не впливають на швидкість зношування його акумулятора. Для ефективного збереження енергетичних властивостей батареї потрібно дотримуватись елементарних правил роботи з Quick Charge та . У будь-якому випадку гарантовано уникнути поступової втрати ємності акумулятора неможливо, оскільки термін його служби зазвичай обмежується 3-4 роками.