Принцип работы и технологические условия быстрой зарядки


В деловой и личной жизни современного человека особую позицию занимают мобильные телефоны. Сейчас даже трудно представить, как без них можно решить оперативно хотя бы один важный вопрос в краткие сроки, общаясь с любой аудиторией на каком угодно расстоянии независимо от страны.

Совершенно очевидно, что для этого необходимо постоянное присутствие телефона в дееспособном состоянии. Можно сказать, что возникает даже определенная зависимость от него. Оказавшись без телефона или с ним, отключившимся в самый неподходящий момент, деловой человек сразу теряется, становится беспомощным, привычный ритм работы нарушается.

При такой востребованности владелец вынужден соблюдать все условия эксплуатации, чтобы «помощник» неожиданно не подвел в ответственных ситуациях. Для этого мало просто беречь телефон от повреждений и неблагоприятного влияния окружающей среды. Очень важно вовремя и быстро его «накормить», пополнить запасы энергии, то есть подзарядить.

Сразу же возникает вопрос. Каким образом лучше это сделать?

Чем отличаются виды зарядок

Для того чтобы добавить жизненной энергии источнику питания мобильного телефона, существуют зарядные устройства (ЗУ). Они отличаются мощностью и скоростью зарядки, в зависимости от того, для какого девайса предназначен.

Различают обычные и быстрые зарядные устройства. Нетрудно догадаться, что их основное отличие состоит в длительности процесса. Конечно, быстрая зарядка (БЗ) занимает гораздо меньше времени. В ситуациях, когда необходимо поскорее вернуть телефон в действие, стараются использовать ЗУ, которое обеспечивает БЗ.

Блок питания для БЗ отличается повышенными электротехническими характеристиками. Значения этих параметров всегда можно найти на корпусе ЗУ. При одинаковом рабочем напряжении 5 В (это их сходство) сила тока для быстрой зарядки должна быть вдвое больше (2 А). Это их отличие. Обычные ЗУ требуют постоянный ток силой 1 А.

Еще одним отличием являются повышенные требования не только к адаптеру, но и к подводящему шнуру. Он должен обладать гораздо большей пропускной способностью. Обычно нужные комплектующие упаковываются вместе со смартфоном.

Скорость, с которой заряжается аккумулятор, почти удваивается; примерно во столько раз сокращается время самого процесса. Часто дефицит времени просто вынуждает пользоваться именно быстрой зарядкой, потому что затягивать этот процесс не позволяют обстоятельства. Главное, чтобы телефон был готов принимать БЗ.

Для iPhone подходит только Power Delivery

В гаджетах Apple хоть и используется довольно распространенный стандарт быстрой зарядки, однако, данный протокол не является самым популярным в мире.

Поддержка Power Delivery (USB-PD) появилась начиная с iPhone 8 и iPhone X, выпущенных осенью 2022 года.

Радует, что в коробке с прошлогодними флагманами iPhone 11 Pro/11 Pro Max уже есть 18-ваттная зарядка с поддержкой быстрой зарядки.

Владельцам других моделей рекомендуем приобретать адаптеры Apple с портом Type-C и кабель для подключения Type-C на Lightning. В теории подойдут любые блоки питания Power Delivery (PD) мощностью от 18 до 100 Вт.

Практические тесты показали, что нет смысла использовать зарядку мощнее 29-30Вт, а адаптеры с мощностью более 30Вт и вовсе не рекомендуется использовать со смартфонами Apple. Разницы в скорости зарядки практически не заметите, а вот нагрев во время питания будет существенным.

⚡ Купертиновцы заявляют, что iPhone при использовании 18-ваттного блока питания может пополнить 50% заряда примерно за 30-35 минут.

На чем основан принцип работы такой зарядки?

Технологический секрет БЗ заключается в увеличении значения тока или напряжения. Некоторые производители одновременно увеличивают то и другое.

Чипсет (иначе: плата, схема, процессор) главное «действующее лицо» в устройстве: руководит всеми функциями, заложенными в девайсе, сохраняет их, контролирует работу. Он также осуществляет контроль за беспроводной зарядкой. Это не единственная его роль. В его обязанности входит активное управление работой других узлов, компонентов, составляющих.

В схеме зашиты еще так называемые протоколы работы быстрой зарядки, то есть чипсет снабжается информацией о состоянии аккумулятора, когда он заряжается. На основании получаемых данных о силе тока и величине напряжения контроллер выполняет свою работу по регулированию безопасного процесса. Таких протоколов, встречающихся в разных смартфонах, несколько. Самый известный, который разработан компанией Qualcomm, называется Quick Charпe 3.0.

Известно, что в первые полчаса аккумулятор набирает до 50% объема емкости, а остальную половину за более длительный срок (почти за час). Это объясняется неравномерной работой чипсета, разбитой на интервалы. Сначала чипсет подает больший ток, постепенно снижая его и напряжение.

При меньшей мощности срок зарядки увеличивается. Это делается с целью повышения безопасности смартфона, предупреждения поломки, неисправности или возгорания.

Какие смартфоны поддерживают данную функцию

Поддержка ускоренной зарядки зависит от:

  • установленного в девайс чипсета;
  • реализации продвинутой цепи питания.

Рекомендуем: Отключается Вай Фай на телефоне Андроид

Совместимость с технологией быстрой зарядки закладывается на этапе создания однокристальной системы, за что отвечает отдельная микросхема. Например, производитель устанавливает в смартфон Snapdragon 665 с поддержкой QC 3.0, но девайс ее не поддерживает из-за нежелания бренда вкладываться на продвинутую цепь питания. В случае с фирменными технологиями вроде VOOC, реализация БЗ зависит от конструктивных особенностей: установки специальных батарей, коннектора, адаптера питания.

Иногда встречаются исключения из правил. Смартфон Redmi Note 8 Pro был выпущен на базе MediaTek G90T, но совместим с QC 3.0 от Qualcomm.

Обратите внимание! Поддержку смартфоном быстрой зарядки указывают в технических характеристиках устройства на официальном сайте или коробке. Технология работает только в сочетании с фирменным адаптером питания или лицензированным Power Bank.

Организационные проблемы фирм-изготовителей

Технология БЗ становится все более популярной среди пользователей. Все больше владельцев современных мобильных телефонов обращают на нее внимание. Очень многие производители выпускают продукцию, которая подлежит быстрой зарядке. Но единого списка таких компаний до сих пор нет. Поэтому сразу трудно разобраться, чья же модель обладает такой возможностью.

Также между компаниями-изготовителями отсутствуют договорные обязательства о совместимости устройств. Это лишает владельца мобильного телефона одного бренда возможности воспользоваться комплектующими другого, когда возникает такая необходимость.

Отсутствие общих стандартов при изготовлении является большим недостатком.

У Samsung свой стандарт Adaptive Fast Charging, но он устарел

Компания Samsung не осталась в стороне и разработала собственный стандарт AFC, что не мешает большинству смартфонов компании отлично заряжаться по протоколу Quick Charge.

Главная фишка такой зарядки в том, что адаптер может подпитывать аккумулятор быстро в режиме 9В при 1.6А примерно до 80% емкости, а затем переходить на привычные 5В – 2А для окончательной зарядки.

Технология уже достаточно устарела, ведь дебютировала она еще в моделях Galaxy Note 4 в 2014 году и имела совместимость с Quick Charge 2.0.

Все смартфоны Samsung последних лет, поддерживающие более новые стандарты Quick Charge, быстрее заряжать именно самым распространенным способом, а не по фирменному протоколу AFC.

⚡ На данный момент Adaptive Fast Charging позволяет пополнить 60% емкости батареи (общая емкость которой составляет 3300 мАч) примерно за 30 минут.

Как активировать функцию быстрой зарядки?

Можно активировать (включить) такую функцию, если она технологически заложена в конкретной модели. Но если она не предусмотрена вообще, то проблема решается сама собой: включить отсутствующую функцию никак не удастся. Можно, конечно, подключить более мощный блок питания, чтобы ускорить процесс. Сначала как будто аккумулятор станет заряжаться быстрее, но очень скоро это приведет к выходу из строя источника питания.

Только наличие в смартфоне функции поддержки БЗ позволяет применить ее на практике. Для этого нужно выполнить несколько шагов. Воспользоваться программой «Настройка». В пункте «Питание» о (таким образом сделать эту функцию активной).

Распространенные вопросы и ответы на них

Вячеслав

Несколько лет работал в салонах сотовой связи двух крупных операторов. Хорошо разбираюсь в тарифах и вижу все подводные камни. Люблю гаджеты, особенно на Android.

Задать вопрос

Вопрос эксперту

Подключенный телефон не заряжается, индикатор зарядки не появляется

Скорее всего, дело в «заряднике» или кабеле. Нужно попробовать зарядить гаджет другими. Также возможна поломка USB-разъема гаджета. Здесь поможет только ремонт

Индикатор зарядки есть, но смартфон не заряжается

Вероятно, сломался контроллер питания. Решить проблему можно только ремонтом

Аккумулятор разряжается за считанные часы

Наиболее распространенная причина проблемы – старый аккумулятор. В данном случае его требуется заменить

Аккумулятор заряжается с разной скоростью, быстро теряет заряд, странно себя ведет

Возможно, проблема в прошивке. Стоит попробовать сбросить ее до заводских настроек. Также можно установить кастомную прошивку. Но делать это надо, только если пользователь уверен в своих силах. В противном случае можно «угробить» телефон

4.1/5 — (21 голос)

Как отказаться от поддерживающей функции быстрой зарядки?

Например, смартфон оснащен функцией БЗ. По какой-то причине решено от нее отказаться, отключить, то есть деактивировать. Нужно пройти тот же путь, как и для включения функции. Войти в «Настройки», в разделе «Питание» снять о.

Но если заранее не была внесена опция «Включить», то для отключения этой функции достаточно подключить обычную зарядку, которую аккумулятор примет как таковую и автоматически перейдет на медленную зарядку. Он снова откликнется на БЗ только при очередной о и наличии требуемого ЗУ и провода.

Как правильно эксплуатировать аккумулятор

Вот несколько правил, которые помогут максимально продлить «жизнь» аккумулятора телефона.

  • Нельзя допускать полного разряда. Срок службы литий-ионных батарей определяется числом полных циклов работы (то есть разряжания от 100 % до 0 %). Поэтому чем меньше аккумулятор будет полностью разряжаться, тем лучше.
  • Нужно разряжать батарею до 0 раз в 3 – 4 месяца. Постоянный полный заряд также вреден. Поэтому батарею нужно разряжать до 0 раз в несколько месяцев.
  • Надо использовать только комплектный «зарядник». Другой может нанести устройству вред из-за разницы в напряжении и силе тока.
  • Не допускать перегрева батареи. Литий-ионные аккумуляторы чувствительны к повышению температуры. Поэтому нельзя оставлять телефон под солнечными лучами, поблизости от батарей отопления и других источников тепла.

Приносит ли быстрая зарядка вред смартфону?

Очень важным условием для безопасной и долгой работы источника питания является температура, до которой нагревается аккумулятор. Если при зарядке его температура поднимается, чипсет уменьшает ток и напряжение.

Как только температура примет допустимое значение, процессор поднимает электротехнические характеристики. Все зависит от качества и соответствия используемой аппаратуры, а также четкости работы процессора.

Если контроллер точно выполняет свои обязанности, перегрева устройства можно не опасаться.

Совместимость и безопасность

Чтобы смартфон заряжался быстро, мало приобрести адаптер питания с поддержкой Fast Charge. Блоку необходим соответствующий кабель, а также поддержка самим устройством быстрой зарядки. Если эти требования не будут соблюдены, телефон будет заряжаться в стандартном режиме.

Еще одно требование использования Fast Charge – оборудование от производителя смартфонов. Смартфоны таких компаний, как Huawei, Apple и OPPO в комбинации с блоками питания других стандартов выдают невысокие показатели скорость. Зато Quick Charge поддерживается на большинстве устройств.

При разработке технологий ускоренной зарядки особое внимание уделяется безопасности. Поэтому производители оснащают адаптеры питания специальным чипом, который понижает мощность при достижении 70-80 % заряда.

Альтернативные способы зарядки за 10 минут и более

Рассмотрим несколько альтернативных способов, которые помогут зарядить мобильник в пути либо пригодятся в случае крайней необходимости.

Power Bank

По статистике, уровня заряда современного телефона хватает, в среднем, на 15 часов активной работы (звонки, просмотр видео или игр 1-2 часа, общение в мессенджерах). Получается, человек может остаться без связи в самый неподходящий момент.

Чтобы этого не случилось, стоит приобрести внешний аккумулятор, он же — Power Bank. В 2022 году девайс реально купить в пределах 1 500 рублей. Например, Power Bank от компании Xiaomi с емкостью батареи 10 000 maH стоит порядка $20 на AliExpress. Его хватит на 2-3 цикла заряда до 100%.

Беспроводная зарядка

Топовые модели смартфонов способны получать питание без проводов. Эта технология реализована на всех последних моделях iPhone и у многих дорогих Samsung, Xiaomi, Huawei и др.

Беспроводная зарядка спасает в пути, если опция есть в авто. Последние 2-3 года, в большинстве приличных машинах делают специальные отсеки или полочки, где можно подзарядить телефон без провода. Ищете вот такой знак:

Положить ноутбук в рюкзак

Если нужно срочно выходить из дома, а повербанка и в машины с USB адаптером нет – ноутбук вам в помощь. Конечно, о быстрой зарядке речи быть не может, но поддержание «жизни» гаджету обеспечено минимум 4000 mAh аккумулятором. Особенно актуален лайфхак в походе на природу.

Quick Charge

На данный момент это самый распространенный стандарт быстрой зарядки от компании Qualcomm. Его поддерживает большинство Android-смартфонов с современными процессорами Snapdragon.

Первое поколение было выпущено в далеком 2013 году. С того времени технология прошла три витка эволюции.

Зарядка становилась быстрее, а модуль дополняли всё большим числом новых фишек не только для ускорения процесса, но и для повышения безопасности.

Сейчас выходная мощность некоторых зарядок Quick Charge достигает 24Вт, но большинство производителей ограничивают данный показатель на 18Вт.

Так, Quick Charge четвертого поколения за 15-20 минут может заряжать половину емкости аккумулятора 3000 мАч.

Развеиваем мифы

Большое разнообразие технологий и разные по мощности зарядные устройства породили вокруг USB огромное количество заблуждений. Например, некоторые пользователи не используют более мощные зарядки, опасаясь сжечь смартфон. А зря, вспоминаем первый раздел статьи с теорией USB: интерфейс устроен таким образом, чтобы все устройства были совместимы между собой, поэтому перед подачей питания контроллер согласовывает оптимальную мощность — смартфон не возьмёт больше, чем нужно. Опасаться стоит зарядных устройств неизвестного происхождения, первый попавшийся лот на AliExpress за три копейки действительно может навредить.

Другой момент — поиск сетевого адаптера или портативного аккумулятора. Самый простой путь — фирменные аксессуары от производителя устройства, тот же Samsung или Huawei продаёт зарядные устройства и выпускает портативные аккумуляторы и беспроводные зарядки. Если речь идёт о сторонних фирмах, придётся выяснить, какие стандарты быстрой зарядки поддерживает смартфон. В этом поможет сайт производителя, грамотные обзоры и комплектный зарядник. После останется найти совместимый адаптер в магазине. Повторюсь, выбирайте только зарекомендовавшие себя бренды из среднего или высокого бюджета — экономия пары сотен рублей ни к чему хорошему не приведёт.

Теория USB

Суть и предназначение USB отражено в аббревиатуре, Universal Serial Bus или универсальная последовательная шина создана для лёгкого подключения периферии к компьютерам. Спектр устройств невероятно обширный: от простых мышек и клавиатур до аудиоустройств, накопителей информации и ещё более сложного оборудования. Ключевая идея в универсальности и повсеместной стандартизации: все устройства должны быть совместимы между собой, как минимум, электрически. Второй момент — пользователь не должен задумываться о том, какое устройство он подключает: опознание и настройка — задача интерфейса.

Одним из ноу-хау интерфейса стала возможность питания периферии непосредственно от порта без дополнительных проводов и внешних блоков питания. Примите к сведению: напряжение питания равняется 5 вольтам, а ток варьируется от 0,5 ампера в USB 2.0 до 0,9 ампера в версии 3.0, принятой в 2008 году. Этого достаточно для обеспечения электричеством подавляющего большинства нетребовательных устройств. Также стандарт допускает дополнительное питание в особых случаях, яркие примеры: принтеры, 3,5-дюймовые жёсткие диски.

В привычном кабеле USB 2.0 всего 4 провода: два из них отвечают за питание, а ещё по двум передаётся информация. Это основа стандарта, на которую мы будем опираться в ходе повествования. С развитием интерфейса добавляются дополнительные контакты. Например, в miniUSB и microUSB есть пятый контакт для запуска режима хоста, а большие скорости в версии 3.0 потребовали 9 контактов. Современный Type-C ещё более хитрый и, за счёт симметричности и большей функциональности, содержит до 24 контактов.

Super mCharge

Разработка с таким названием была продемонстрирована в прошлом году компанией Meizu.

Самая мощная из всех мобильных зарядок на 11В может выдавать до 55Вт мощности. Это сопоставимо с блоком питания у некоторых современных ноутбуков.

Такой способ зарядки накладывает жесткое ограничение на используемый кабель. Лишь специальный шнурок с умным модулем и дополнительной защитой сможет подпитывать устройство максимально быстро.

Создатели технологии заявляют полную зарядку аккумулятора 3000 мАч за 20 минут.

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]