كيف يعمل الشحن السريع، وكيفية استخدام أسرع تقنيات الشحن

أصبحت الهواتف الذكية أكثر ذكاءً كل دقيقة، ونتيجة لذلك، يتزايد استخدامنا للهواتف الذكية. وقد ألهم هذا الارتفاع في استخدام الهواتف الذكية الشركات لابتكار أساليب أحدث لتحسين النسخ الاحتياطي للبطارية. في حين أن جعل البطاريات أكبر هو الخيار الأكثر وضوحًا، إلا أن الحجم الكبير الذي يسببه للهاتف الذكي لا يمكن تجنبه أيضًا. البديل الأفضل التالي هو تقليل فترات الانتظار المزعجة للشحن، مما يسمح للمستخدمين بالحصول على عدة ساعات من الاستخدام من خلال بضع دقائق فقط من الشحن. يتزايد الطلب على الشحن السريع بالتوازي مع احتياجات هواتفنا الذكية. ولهذا السبب تحاول جميع الشركات المصنعة للهواتف الذكية تقريبًا التنافس من خلال الارتجال في تقنيات الشحن الحالية.

في هذه المقالة، نناقش ما هو الشحن السريع بالضبط، وكيفية عمل وشحن بطاريات Li-ion في الهواتف الذكية، وطريقة شحنها معايير الشحن العالمية والمملوكة المختلفة، وأخيرًا، كيفية اختيار الشاحن المناسب لجهازك هاتف ذكي. يمكنك أيضًا الانتقال إلى الأقسام ذات الصلة مباشرةً عن طريق النقر أو الضغط على إحدى السمات المدرجة في جدول المحتويات أدناه:

---

ما هو الشحن السريع؟

غالبًا ما تروج شركات الهواتف الذكية لقدرة هواتفها على الشحن بشكل أسرع من منافسيها. يتم استخدام مصطلح "الشحن السريع" بجد، إلى جانب الادعاءات المتعلقة بشحن بطارية الهاتف بالكامل في دقائق معدودة. إذا لم يكن هذا مثيرًا للإعجاب بدرجة كافية، تقوم العلامات التجارية أيضًا بتسويق القوة الكهربائية التي يتم بها شحن هواتفهم. ما يعني كل ذلك؟

يتم تحديد قدرة شحن الهاتف بالواط (W)

عادةً ما يتم تحديد قدرة شحن الهاتف الذكي من خلال أعلى قوة كهربائية يدعمها. الطاقة الكهربائية هي المعدل الذي تنتقل به الطاقة الكهربائية، ويتم التعبير عنها بالواط (W) أو الجول في الثانية (J/s).

الطاقة هي نتاج الجهد - يُعرف أيضًا باسم فرق الجهد ويتم التعبير عنه بالفولت (V) — والحالي — معبراً عنه بالأمبير (A). بالنسبة للهاتف الذكي، يتم تحديد قوة الشحن من خلال مقدار التيار الذي ينقله الشاحن ويقبله الهاتف الذكي بنجاح بجهد معين.

معدل الشحن النموذجي أو قيم الطاقة للهواتف الذكية هو 10 واط (5 فولت × 2 أمبير). من المفهوم أن الهاتف الذكي يدعم الشحن السريع عندما يمكنه الحصول على الطاقة من وحدة الشحن بأي معدل أعلى من الحد الأدنى للمعدل الذي تدعمه معايير USB. معدلات الشحن القياسية هذه هي 10 وات لـ microUSB و15 وات USB-C (يمكن أن تكون قيمة USB-C أقل أو أعلى بناءً على تفضيلات العلامة التجارية). يتم تحديد معدل نقل الطاقة الكهربائية من خلال قيم التيار والجهد التي يدعمها الهاتف الذكي والشاحن. وفي الأقسام القادمة، سنشرح بالتفصيل كيفية تحديد هذه القيم. على عكس التصور الشائع، يعتمد الشحن السريع على الهاتف الذكي بقدر ما يعتمد على وحدة الشحن السريع، لذا فإن العثور على المنتج المناسب يعد أمرًا مهمًا.

ببساطة، أي هاتف ذكي يمكنه الشحن بقوة 15 وات أو أعلى يدعم الشحن السريع تقنيًا. ومع ذلك، تسعى صناعة الهواتف الذكية جاهدة لتحقيق سرعات شحن أسرع بكثير. لقد تجاوزت الشركات حدودها وقدمت معدلات شحن تصل إلى 210 واط للهواتف الذكية. وتسعى العلامات التجارية الأخرى إلى تحقيق مستويات أعلى من ذلك، ولكن هناك أيضًا عنصر تناقص العوائد.

---

كيف يتم شحن بطارية الهاتف الذكي؟

قبل أن نناقش كيفية عمل بطارية الليثيوم أيون أو شحنها، هذه هي الطريقة التي تعمل بها البطارية التقليدية ويتم شحنها. تقليديا، تقوم البطارية أو الخلية الكيميائية بتخزين الطاقة الكيميائية. يتم تحويل هذه الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية عندما يتم توصيل جهاز، مثل المصباح، بين طرفيه الموجب والسالب. تتدفق الإلكترونات من الأنود - أو الطرف السالب (أو القطب) — إلى الكاثود — أو المحطة الإيجابية - عندما تكون البطارية قيد الاستخدام. إن تدفق الإلكترونات هذا - أو الشحنة السالبة - هو ما نسميه عادة "التيار".

تمثيل تخطيطي لتفريغ البطارية وإعادة شحنها؛ مصدر: الأكاديمية الأسترالية للعلوم

بمرور الوقت، يمكن أن يؤدي هذا التدفق من الأطراف السالبة إلى الأطراف الإيجابية إلى استنفاد الأقطاب الكهربائية ويتوقف في النهاية. ولحسن الحظ، يمكن تجديد الأقطاب الكهربائية الموجودة في مجموعة واسعة من البطاريات عن طريق توصيل مصدر خارجي للتيار، وتعرف هذه العملية عمومًا باسم إعادة الشحن. عندما نربط المحطتين عبر مصدر تيار، يتم عكس اتجاه تدفق الإلكترونات، وهذا التغيير يسمح بتجدد الأقطاب الكهربائية.

هنا رسم متحرك ممتع يشرح كيف تعمل البطاريات.

يعتمد معدل تدفق التيار على الفرق بين الطاقة المخزنة في الأقطاب الكهربائية. يُسمى هذا الاختلاف "الفرق المحتمل" - أو المعروف باسم الجهد - ويتغير مع انتقال الجزيئات الكهربائية من أحد طرفي البطارية إلى الطرف الآخر.

الصور أعلاه توضح الطبيعة المثالية للبطاريات. ولكن كما تتوقع، قد لا تظل الأقطاب الكهربائية كما كانت من قبل بعد تجديد الاضمحلال. في الحياة الواقعية، تتسبب هذه المخالفات في تآكل البطاريات القابلة لإعادة الشحن بمرور الوقت. على الرغم من أن هذه العيوب نادرًا ما تحدث في بطاريات Li-ion المستخدمة في الهواتف الذكية، إلا أنها تميل إلى التعرض للضغط تحت الجهد العالي. وسنناقش هذا في مراحل لاحقة.

كيف يتم شحن بطارية ليثيوم أيون

تعد بطارية الليثيوم أيون (Li-ion) أكثر أنواع البطاريات شيوعًا الموجودة داخل الهواتف الذكية والأجهزة الإلكترونية الأخرى بسبب كثافتها العالية للطاقة. على عكس النظام المثالي الذي ناقشناه أعلاه، لا يتم شحن بطارية Li-ion بمعدل ثابت ولكن على ثلاث مراحل منفصلة.

فيما يلي المراحل الثلاث التي يتضمنها شحن بطارية Li-ion:

التيار المستمر - عندما يتم توصيل الهاتف بشاحن، أي مصدر خارجي للطاقة، يرتفع جهد البطارية على الفور بينما يظل تدفق التيار ثابتًا. بعد وقت قصير من ضبط تدفق التيار عبر أطراف البطارية، يزداد الجهد بمعدل أبطأ من ذي قبل، ويستمر التيار في ثباته. هذا هو الحد الأقصى لمقدار التيار الذي يمكن للبطارية الاحتفاظ به في أي وقت.

التشبع — بطاريات الليثيوم أيون حساسة للجهد العالي ولذلك فهي مصممة بأنظمة حماية لمنع الجهد من تجاوز قيمة معينة محددة. عندما تتجه بطارية الشحن نحو ذروة الجهد الموصى بها، يقل تدفق التيار، ويزداد الجهد بوتيرة غير ثابتة ولكنها بطيئة.

تتصدر — عندما تصل البطارية إلى قيمتها القصوى في النهاية، يتوقف الجهد عن الزيادة بينما يستمر التيار في الانخفاض مع وصول البطارية إلى سعتها الكاملة. يتم شحن البطارية بالكامل عندما يتوقف التيار عن التدفق أخيرًا.

---

كيف يعمل الشحن السريع؟

نظرًا لأن بطاريات Li-ion قد تتضرر بسبب الجهد العالي، تعتمد الشركات المصنعة عادةً على معدلات نقل تيار عالية لشحن بطارية الهاتف بسرعة. يهدف الشحن السريع إلى تعظيم فائدة مرحلة التدفق الحالي الثابت بحيث يمكن نقل الحد الأقصى من الشحن إلى البطارية قبل أن يصل الجهد إلى قيمته القصوى.

تُستخدم دوائر مخصصة داخل الهاتف الذكي لتقييد الجهد وتدفق التيار. تعمل منظمات الجهد القياسية على الحد من الجهد دون تغيير تدفق التيار، ولهذا السبب غالبًا ما تسخن الهواتف القديمة أثناء الشحن. تضمن هذه الدوائر الحفاظ على درجة حرارة البطارية أقل من المستوى المسموح به والحفاظ على صحة البطارية.

في الشحن عالي الجهد، ينخفض ​​الجهد، ويرتفع التيار.

على الرغم من القيود التي تعاني منها بطاريات Li-ion بسبب الجهد الكهربي، فإن أجهزة الشحن ذات دعم خرج الطاقة العالية تستخدم مزيجًا من الجهد العالي والتيار المنخفض. تعمل الدوائر الموجودة داخل الهواتف الذكية على رفع التيار وخفض الجهد. تتميز الهواتف الذكية التي تتميز بأدوات شحن عالية الجهد تسمى محولات باك لتحويل الجهد العالي إلى جهد منخفض مع زيادة التيار.

يتيح ذلك لمصنعي الهواتف الذكية استخدام قيم تيار عالية تصل إلى 20 أمبير – أو حتى أعلى – لشحن بطارية Li-ion بجهد نموذجي يبلغ 4.2 فولت. على عكس المنظم القياسي، يمكن لمحول باك تحويل الجهد العالي إلى تيار عالي بكفاءة أكبر دون فقدان الكثير من الطاقة في شكل حرارة.

حتى في حالة الشحن السريع، يتم شحن البطارية بسرعة كبيرة أثناء مراحل التيار المستمر والتشبع، وفي النهاية تتباطأ أثناء مرحلة التجهيز. ولهذا السبب غالبًا ما تدعي الشركات المصنعة للهواتف الذكية ادعاءات مثل شحن 60٪ من البطارية في أقل من 20 دقيقة لأن هذه هي المنطقة التي يحدث فيها أسرع شحن.

سنناقش الأساليب المختلفة التي تتبعها الشركات المصنعة للهواتف الذكية لضمان أسرع معدلات شحن ممكنة على أجهزتها في القسم التالي. قبل ذلك، هناك سؤال أكثر أهمية يجب الإجابة عليه، وهو يتعلق بإبقاء هواتفنا موصولة بالشواحن طوال الوقت.

هل يجب عليك استخدام هاتفك أثناء الشحن؟

تحتوي بطارية Li-ion عادةً على قيمة جهد قصوى تبلغ 4.2 فولت لكل خلية. عندما يتم توصيل البطارية بمصدر طاقة وتكون في مرحلة التجهيز، فإنها تعمل بالقرب من ذروة جهدها. نظرًا لأن الجهد العالي يسبب ضغطًا على البطارية، فإنها تميل إلى العودة إلى جهد أقل عندما تكون مشحونة بالكامل جامعة البطارية. ونتيجة لذلك، ينقطع الشحن عندما تكون البطارية مشحونة بالكامل. ومع ذلك، عند توصيل الشاحن بشكل مستمر لفترات طويلة، تظل البطارية ذات جهد كهربائي مرتفع، مما قد يسبب عدم الاستقرار وقد يقلل من صحة البطارية.

يؤدي استخدام هاتفك الذكي على نطاق واسع أثناء الشحن إلى ما يسمى عادة بالحمل الطفيلي. عند استخدام البطارية وشحنها في وقت واحد، فإن ذلك يقلل من عمر البطارية ويزيد من التسخين. يمكن أن يؤدي هذا الشحن والتفريغ المتزامن إلى تشويه دورات شحن البطارية وتقليل عمرها. علاوة على ذلك، إذا كانت البطارية في مرحلة الجهد الثابت، فقد يؤدي ذلك إلى ضغط إضافي على البطارية البطارية، والتي يمكن أن تؤثر على عمر البطارية وحتى تزيد من فرص الاشتعال التلقائي أو انفجار.

في حين أن الشركات المصنعة للهواتف الذكية لديها آليات أمان مدمجة للتخفيف من هذه المخاطر واستيعاب حالات الاستخدام الواسعة للشحن والاستخدام المتزامن، فإن المخاطر لا تزال قائمة، حتى لو كانت منخفضة للغاية.

---

معايير عالمية للشحن السريع

أصبح الشحن السريع منتشرًا على نطاق واسع هذه الأيام، ولكن تم وضع الأساس لهذه الشعبية الواسعة منذ ما يقرب من 10 سنوات. يمكن أن يوفر معيار USB المبكر تيارًا أقصى يبلغ 0.5 أمبير عبر فرق جهد قدره 5 فولت، مما يؤدي إلى إنتاج طاقة إجمالي يبلغ 2.5 واط. زادت مواصفات USB 3.0 التي تم إصدارها في عام 2010 من حد النقل الحالي إلى ما يصل إلى 0.9 أمبير عبر إمكانات 5 فولت مع خرج طاقة يبلغ 4.5 وات على منفذ USB من النوع A.

متعلق ب: كل ما تحتاج لمعرفته حول معايير USB وسرعاته وأنواع المنافذ

في الوقت نفسه، عادةً ما توفر أجهزة الشحن التقليدية المزودة بكابلات micro-USB طاقة بقدرة 10 وات (2 أمبير، 5 فولت)، بينما يوفر شاحن USB من النوع C عادةً طاقة بقدرة 15 وات (3 أمبير، 5 فولت). ومع ذلك، فقد دفعت الشركات المصنعة للهواتف الذكية سرعات الشحن إلى ما هو أبعد من هذه القيم المتواضعة.

توصيل الطاقة عبر USB (USB-PD)

في عام 2012، أعلنت مجموعة USB Promotions عن معيار أكثر تقدمًا لتوصيل الطاقة إلى الأجهزة المحمولة وأطلقت عليه اسم USB Power Delivery (USB-PD). تم تصميم هذا المعيار خصيصًا لتلبية احتياجات الأجهزة المتعطشة للطاقة. سمح الجيل الأول من USB-PD بنقل ما يصل إلى 60 واط من الطاقة عبر واجهة micro-USB وما يصل إلى 100 واط (5 أمبير، 20 فولت) عبر موصلات USB من النوع A والنوع B. تم إصدار مواصفات USB-PD Gen2 كجزء من معيار USB 3.1، وهي تدعم نقل طاقة يصل إلى 100 واط عبر USB Type-C. تستخدم أجهزة الكمبيوتر المحمولة الحديثة مثل MacBooks وDell XPS هذا المعيار للشحن فائق السرعة.

يمكن للأجهزة المزودة بـ USB-PD استخدام قيم جهد مختلفة مثل 5 فولت، أو 9 فولت، أو 15 فولت، أو 20 فولت، أو أكثر. ومع ذلك، هذه القيم غير قابلة للتفاوض، ويتم اختيار القيمة المشتركة القصوى لتوصيل الطاقة.

كائنات بيانات الطاقة (PDO)

عندما نقوم بتوصيل مصدر طاقة مثل شاحن USB-PD بجهاز مدعوم (حوض)، فإنه ينقل قيم مواصفات التيار والجهد المدعومة. يُعرف هذا البث باسم كائنات بيانات الطاقة (PDO). وفي المقابل يستجيب الجهاز أو الحوض بالقيم التي يدعمها، وهذا ما يعرف باسم كائن بيانات الطلب (RDO). ويتم اختيار أعلى قيمة مطابقة للجهد الذي يدعمه الطرفان لنقل الطاقة الكهربائية. إذا كان هناك عدم تطابق، فسيتم تغيير البيانات حتى يتم الوصول إلى قيمة مشتركة. يلعب هذا التفاعل دورًا حاسمًا في تحديد الحد الأقصى لمعدل الشحن.

على سبيل المثال، إذا كان شاحن USB-PD يدعم قيمًا مثل 5 فولت أو 9 فولت أو 15 فولت أو 20 فولت للجهد والهاتف الذكي يدعم 5 فولت و9 فولت فقط، ثم سيتم الشحن عند 9 فولت مع الحد الأقصى للتيار المدعوم المطابق لـ 9 فولت.

بينما يعمل USB-PD فقط في قيم الجهد المحددة هذه، يسمح المعيار الأحدث بتفاوض أكثر ديناميكية للجهد بين المصدر والمغسلة.

USB-PD PPS (مصدر طاقة قابل للبرمجة)

في عام 2017، قدمت جمعية منتدى منفذي USB (USB-IF) USB-PD PPS (مصدر الطاقة القابل للبرمجة) إلى مواصفات USB-PD 3.0. في حين أن المواصفات السابقة تدعم فقط زيادات الجهد القياسية التي تبلغ حوالي 5 فولت، فإن PPS يسمح بخطوات أصغر بكثير من التغييرات في كليهما - التيار (خطوات 50 مللي أمبير) وجهد الإمداد (20 مللي فولت).

يسمح هذا النوع من التحكم الدقيق بتنحي الجهد وزيادة التيار بشكل أكثر كفاءة، وبالتالي يقلل من فقدان الطاقة في شكل تبديد للحرارة. في الوقت نفسه، يسمح PPS بزيادة تدريجية في الجهد خلال مرحلة العرض الحالي الثابت التي تمت مناقشتها أعلاه.

على الرغم من أن مواصفات USB المفتوحة مهدت الطريق لطرق شحن موحدة وموحدة، إلا أن العلامات التجارية للهواتف الذكية كما أنشأ مصنعو الرقائق أيضًا معايير خاصة بهم، حيث روجوا لشحن أكثر من 100 واط على الهواتف الذكية.

---

معايير الملكية للشحن السريع

لقد تطورت معايير الشحن السريع الخاصة بشكل أسرع بكثير من مواصفات الشحن السريع المقبولة على نطاق واسع لـ USB. ويرجع ذلك إلى تأخر جمعية منفذي USB (USB-IF) في إنشاء بروتوكولات شحن قياسية على قدم المساواة مع البروتوكولات الخاصة. عندما ننظر إلى الهواتف الذكية حصريًا، فإن USB-PD وPPS يقتصران على 45 واط من خرج الطاقة. في المقابل، أظهرت شركات مثل OPPO، والعلامة التجارية الفرعية Vivo iQOO، وXiaomi بالفعل تقنيات شحن خاصة تخرق علامة 100W. في هذا القسم، نلقي نظرة على بعض حلول الشحن السريع الأكثر شيوعًا والتي تستخدمها الشركات المصنعة الأصلية.

كوالكوم الشحن السريع

يعد Quick Charge من Qualcomm أحد معايير الشحن السريع الأكثر شيوعًا. من الواضح تمامًا أن هذه الشعبية الواسعة النطاق يمكن أن تُعزى إلى شعبية شرائح Snapdragon الخاصة بالشركة. والأهم من ذلك، على الرغم من العلامات التجارية المختلفة التي تطبق تقنية الشحن السريع من كوالكوم، فإن أجهزة الشحن ليست حصرية للعلامات التجارية وهي متوافقة مع جميع الأجهزة المدعومة.

يوفر Quick Charge من Qualcomm توافقًا متبادلاً مع العلامات التجارية المختلفة لأجهزة الشحن والهواتف الذكية.

تم تقديم الإصدار الأول من Quick Charge في عام 2013، وكان Snapdragon 600 أول مجموعة شرائح تدعمه. تدعم أجهزة الشحن المعتمدة لـ Quick Charge 1.0 مرور التيار 2A عبر 5V، مما يصل إلى أقصى خرج للطاقة يبلغ 10W.

الشحن السريع 2.0 وصلت في عام 2014، جنبًا إلى جنب مع سلسلة Snapdragon 800 SoCs. رفعت المواصفات الجديدة الحد الأقصى للجهد المدعوم إلى 12 فولت. مع هذه الزيادة في الجهد، تم أيضًا زيادة الحد الأقصى للتيار المسموح به إلى 3A. ونتيجة لذلك، ارتفع إجمالي الطاقة القابلة للتسليم من 10 واط إلى 24 واط باستخدام كابل microUSB وما يصل إلى 36 واط باستخدام كابل USB من النوع C. ومع ذلك، من الناحية العملية، حددت معظم الشركات المصنعة الشحن بقدرة 18 وات لأن ذلك كان سريعًا بما يكفي في ذلك الوقت. تم دعم Quick Charge 2.0 على العديد من شرائح Qualcomm، بما في ذلك Snapdragon 200 وSnapdragon 400 وSnapdragon 410 وSnapdragon 615، Snapdragon 800، وSnapdragon 801، وSnapdragon 805، وSnapdragon 810، وكان لديها بالفعل ما لا يقل عن 20 مصنعًا للمعدات الأصلية يدعمون هذه التقنية في وقت يطلق.

في السنة التالية. أعلنت شركة كوالكوم في عام 2015 الشحن السريع 3.0وكان التغيير الأكثر أهمية هو إضافة INOV (التفاوض الذكي للجهد الأمثل). سمح ذلك للدوائر المرحلية لإدارة الطاقة بالتفاوض على الجهد في خطوات صغيرة تبلغ 200 مللي فولت لضمان زيادة تدريجية خلال مرحلة التيار المستمر - والتي من شأنها أن تصبح في نهاية المطاف أساس تكنولوجيا PPS التي ذكرناها فوق. سمح هذا أيضًا لمصنعي المعدات الأصلية بالسعي لتحقيق قيم جهد أعلى للشاحن - تتراوح بين 3.6 فولت إلى 20 فولت. تم أيضًا زيادة الحد الحالي إلى 4.6A. مع Quick Charge 3.0، قامت شركة Qualcomm أيضًا بتحسين تقنية الشحن المتوازي - يُسمى الآن Dual Charge+ - من شأنه أن يسمح للشاحن بتقسيم مدخلات الطاقة إلى تيارين متوازيين لتجنب ارتفاع درجة الحرارة. تتضمن بعض أقدم شرائح SoC التي تدعم Quick Charge 3.0 Snapdragon 820 وSnapdragon 620 وSnapdragon 618 وSnapdragon 617 وSnapdragon 430.

وفي عام 2016، أعلنت شركة كوالكوم الشحن السريع 4.0 مع إدارة أكثر كفاءة للحرارة وحماية أفضل ضد التيار الزائد أو الجهد الزائد. كانت الإضافة الرئيسية هي التوافق المتبادل مع USB-PD. قدمته شركة كوالكوم مع مجموعة شرائح Snapdragon 835. كان Quick Charge 4.0+، الذي تم الإعلان عنه في العام التالي، بمثابة تكرار في المقام الأول لتحسين ميزات الحماية الحرارية والسلامة. كما أن أجهزة الشحن Quick Charge 4.0+ متوافقة أيضًا مع الهواتف الذكية التي تدعم Quick Charge 1.0 و2.0 و3.0. من ناحية أخرى، Quick Charge 4 غير متوافق مع الإصدارات السابقة.

بعد فجوة دامت ثلاث سنوات، أعلنت شركة كوالكوم الشحن السريع 5.0 في عام 2020 مع دعم خرج الطاقة بأكثر من 100 واط. Quick Charge 5.0 متوافق مع USB-PD PPS. يدعم المعيار الجديد شحن البطارية المزدوج بسرعات الذروة مع تقليل التسخين. للاستفادة من الشحن المزدوج، يجب أن يدعم الهاتف بطارية مقسمة إلى خليتين. ال شاومى مي 10 الترا كان أول هاتف ذكي يدعم تقنية الشحن السريع 5.0 من كوالكوم.

تدعم أجهزة الشحن المتوافقة مع Quick Charge 4.0 و4.0+ و5.0 أيضًا الشحن بشكل أسرع على أجهزة Apple iPhone، كما ترون في مخطط التوافق أعلاه.

تمتلك MediaTek أيضًا بروتوكول شحن سريع خاصًا موازيًا لمنافستها Qualcomm. لقب MediaTek الرائع لتقنية الشحن السريع هو "Pump Express".

في عام 2014، أعلنت شركة MediaTek عن Pump Express Plus بمواصفات مشابهة لـ Quick Charge 2.0 من Qualcomm. يدعم الجهد الكهربي حتى 12 فولت مع تيار 2 أمبير. في العام التالي، أعلنت شركة MediaTek عن Pump Express Plus 2.0 الموازي لـ Quick Charge 3.0. يدعم البروتوكول الجهد الكهربي بين 5 فولت و20 فولت ويمكن أن يغير الجهد بخطوات 0.5 فولت.

تم الإعلان عن Pump Express 3.0 في عام 2016، وقد قدم الدعم لـ USB-PD. قدم هذا الإصدار أيضًا خطوات تفاوض أكثر دقة للجهد بقياس 10-20 مللي فولت فقط، وتتراوح بين 3 فولت و6 فولت، مع دعم لأكثر من تيار 5 أمبير. يتميز Pump Express 4.0، الذي تم إطلاقه في عام 2018، بمواصفات مماثلة للتيار والجهد ويوفر دعم USB-PD PPS.

أوبو وريلمي وون بلس SuperVOOC

كانت شركة أوبو من بين أوائل العلامات التجارية الرائدة في تكنولوجيا الشحن الحصرية الخاصة بها، وهي من بين الشركات الرائدة في صناعة الهواتف الذكية عندما يتعلق الأمر بالشحن السريع. وأعلنت عن النسخة الأولى من التقنية في عام 2014. كان هاتف Find 7 – الذي ألهم تصميم OnePlus One إلى حد كبير – هو أول هاتف ذكي من نوعه ستتميز الشركة بميزة الشحن السريع VOOC (الجهد المفتوح متعدد الخطوات والشحن المستمر الحالي) تكنولوجيا. ادعت شركة أوبو أنه يمكن استخدام هذه التقنية لشحن بطارية Find 7 التي تبلغ سعتها 2800 مللي أمبير في الساعة من 0٪ إلى 75٪ في 35 دقيقة فقط.

كما يوحي الاختصار، تعتمد أجهزة الشحن المصممة لمعيار VOOC على قيمة تيار أعلى مع الحفاظ على الجهد الكهربي قريبًا من جهد البطارية. وهذا يلغي الحاجة إلى خفض الجهد بشكل مقصود، وهذا بدوره يمنع ارتفاع درجة الحرارة. مع تقنية VOOC، يمكن شحن هواتف أوبو الذكية بقوة 20 واط (5 فولت، 4 أمبير).

تم استخدام أول معيار تجاري لشركة أوبو - تم تسويقه باسم VOOC 2.0 - في العديد من الهواتف، بما في ذلك OPPO R7 وR9 Plus وR11 وR15 وR15 Pro وF1 وF1s وF3 وF5 وF7 وF9/F9 Pro. تم ترخيص هذه التقنية أيضًا للعلامة التجارية الشقيقة OnePlus، والتي قامت بتسويقها في البداية باسم Dash Charge. كانت تقنية Dash Charge متاحة على OnePlus 3/3T، 5/5T، 6. اضطر OnePlus لاحقًا إلى إسقاط اللقب بسبب أ كارثة العلامة التجارية، ويشير الآن إلى تقنية الشحن بقدرة 20 واط على أنها Fast Charge ببساطة. كما استخدمت العلامة التجارية Realme المنفصلة عن شركة Opo هذه التقنية في هواتفها الذكية Realme 3 Pro وRealme X.

في MWC 2016، عرضت شركة أوبو تقنية Super VOOC المستقبلية (في الوقت الحالي) مع ادعاء إمكانية شحن البطارية إلى 75٪ في 15 دقيقة فقط بفضل خرج الطاقة 50 واط (10 فولت، 5 أمبير). استغرق تنفيذ هذه التكنولوجيا عامين، وتم إطلاقها مع أول هاتف دولي كبير للشركة – وهو هاتف أوبو فايند إكس – في عام 2018. تم توفيره لاحقًا على هاتف أوبو R17 Pro، يليه هاتف Realme X2 Pro وهاتف Realme 7 Pro.

في عام 2019، قدمت شركة أوبو تقنية VOOC 3.0 مع دعم الشحن بقدرة 25 وات (5 فولت، 5 أمبير) مع سلسلة أوبو رينو. يُزعم أن هذا أسرع بنسبة 23.8٪ من تقنية VOOC 2.0 (VOOC Flash Charge) السابقة. كما تم دعمه أيضًا في هواتف oppo F11 وF15 Pro وRealme 5 Pro (يقتصر على 20 وات). في وقت لاحق من العام، أطلقت شركة أوبو تقنية VOOC 4.0 مع زيادة معدل الشحن إلى 30 واط (5 فولت، 6 أمبير). وكانت هذه التقنية متاحة في Realme 6 وRealme 7. انتقل OnePlus إلى 30 واط قبل عام من OPPO باستخدام تقنية Warp Charge في OnePlus 6T McLaren Edition. تم دعم Warp Charge من OnePlus أيضًا على OnePlus 7 Pro و7T و7T Pro و8 و8 Pro.

في عام 2020، عرضت شركة أوبو تقنية الشحن SuperVOOC 2.0 بقدرة 65 واط (10 فولت، 6.5 أمبير). تم تقديمه لأول مرة مع OPPO Find X2 Pro ثم تم تكراره لاحقًا على OPPO Reno 4 Pro و اوبو رينو 5 برو. ومع ذلك، قبل الإعلان الرسمي لشركة أوبو، قدمت Realme نفس التقنية ولكن باسم مختلف – SuperDart – على Realme X50 Pro. علاوة على ذلك، قفزت شركة OnePlus - التي كانت من أوائل العلامات التجارية التي احتضنت الشحن فائق السرعة - على العربة بشحن بقوة 65 وات على الهاتف. ون بلس 8 تي، باعتماد اسم مختلف، Warp Charge 65.

التقدم أكثر من تقنية الشحن بقدرة 65 واط، أعلنت شركة أوبو عن شاحن فلاش بقوة 125 واط بروتوكول مع شاحن 110 واط GaN. باستخدام هذه التقنية، ادعت شركة أوبو أنه يمكن شحن بطارية بسعة 4000 مللي أمبير بالكامل في غضون 20 دقيقة. تستخدم هذه التقنية إمكانات عالية تبلغ 20 فولتًا لنقل التيار بمعدل 6.25 أمبير. لتحقيق كفاءة أعلى في الجهد العالي، تستخدم شركة أوبو أجهزة شحن تحتوي على نيتريد الغاليوم (GaN) - وهو شبه موصل أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من السيليكون. أجهزة شحن GaN أصغر أيضًا.

إليك نظرة أولية على تقنية 125W Flash Charge أثناء العمل. يمكنه شحن بطارية بسعة 4000 مللي أمبير بالكامل في 20 دقيقة. 🤯 #فلاش إلى الأمامpic.twitter.com/EWtfGcsL4m

– ممن لهم (@ ممن لهم) 15 يوليو 2020

منذ ذلك الحين، تستخدم أجهزة Realme وOnePlus تقنية SuperVOOC أيضًا، وتم إسقاط أنظمة التسمية البديلة. علاوة على ذلك، كشفت شركة أوبو عن شحن بقوة 240 واط في MWC في عام 2022، على الرغم من عدم توفره في الأجهزة التجارية. أسرع شحن في جهاز تجاري من شركة Opp أو OnePlus أو Realme هو شحن الشركة بقدرة 160 واط والذي ظهر لأول مرة مع OnePlus 10T.

هواوي سوبر تشارج

قدمت شركة Huawei تقنية SuperCharge الخاصة بها في عام 2017 مع هاتف Mate 10. تمامًا مثل OPPO، استخدمت تقنية الشحن السريع من هواوي أيضًا تيارًا أعلى من المنافسين الآخرين الذين يستخدمون تقنيات مثل Quick Charge وPump Express. قدم الجيل الأول خرج طاقة بقدرة 22.5 واط (5 فولت، 4.5 أمبير). قامت شركة Huawei بزيادة هذا التصنيف إلى 40 واط (10 فولت، 4 أمبير) مع هاتف Mate 20 Pro وجعلت نفس الشيء متاحًا على الهواتف الذكية Huawei P30 Pro وMate 30 Pro وP40 Pro/Pro Plus. تم عرض تقنية الشحن بقدرة 40 واط هذه لأول مرة بواسطة شركة Huawei (بيعت مؤخرا) العلامة التجارية الفرعية Honor على هاتف مفهوم - Honor Magic - في عام 2016.

قامت شركة Huawei بدمج ميزة أخرى مع هاتف Mate 40 Pro/Pro Plus الذي تم إطلاقه في أواخر عام 2020 لدعم الشحن بقدرة 66 واط (11 فولت، 6 أمبير). منذ ذلك الحين، التزمت الشركة بشحن هواتفها الذكية بقدرة 66 واط.

شحن سريع من شركة Xiaomi

تدعم هواتف Xiaomi الذكية الشحن السريع لفترة طويلة. جاءت هواتفها الرائدة، بما في ذلك Xiaomi Mi 4 إلى Mi 6، مزودة بشحن سريع بقوة 18 وات. ومع ذلك، بدلاً من بذل الجهود في تقنية الشحن الخاصة بها، اعتمدت شركة Xiaomi سابقًا على تقنية الشحن السريع من Qualcomm. عند رؤية مشهد الشحن السريع يتطور ويصبح أكثر تنافسية، عرضت شركة Xiaomi مشهدها الخاص تقنية الشحن فائقة السرعة بقدرة 100 واط في عام 2019.

بسبب القيود التكنولوجية، لم تنطلق تقنية الشحن بقوة 100 واط إلا في العام التالي، أي 2020، عندما تم إطلاق هاتف Xiaomi Mi 10 Ultra بشحن مجنون بقوة 120 واط. كما ذكر أعلاه، شاومى مي 10 الترا كان أول هاتف ذكي يدعم Qualcomm Quick Charge 5.0.

منذ ذلك الحين، تسعى شركة Xiaomi إلى الشحن السريع بشكل لا يصدق في أجهزتها الخاصة، الظهور لأول مرة بشحن بقوة 120 واط (أسرع شحن في العالم في ذلك الوقت) مع هاتف Xiaomi 11T Pro. ومنذ ذلك الحين، كانت الشركة تدفع أعلى وأعلى. على سبيل المثال، يدعم Redmi Note 12 Explorer الشحن بقوة 210 واط ويقال إنه قادر على الشحن بنسبة 100% في تسع دقائق فقط.

سامسونج التكيف/شحن سريع للغاية

يشبه الشحن السريع التكيفي من سامسونج الشحن السريع من كوالكوم، أي أنه يعتمد على قيم الجهد العالي والتيار المعتدل. يدعم بروتوكول Adaptive Fast Charging الأول الشحن بقوة 18 واط (حتى 9 فولت، 2 أمبير) ولكنه يقتصر على الهواتف الرائدة فقط، بدءًا من Galaxy Note 5 وحتى سلسلة Galaxy S20.

بعد فترة طويلة من الشركات المصنعة الأخرى، انتقلت سامسونج أخيرًا إلى الشحن بقدرة 25 واط (11 واط، 2.25 أمبير) في عام 2019، ويُطلق على هذا المعيار رسميًا اسم Samsung Super Fast Charging. يُزعم أن الشاحن بقوة 25 وات يمكنه شحن بطارية هاتف Galaxy A70 بسعة 4500 مللي أمبير إلى 65٪ تقريبًا في 60 دقيقة. وخلافًا لنظام التسمية الخاص بشركة سامسونج، فإن هذا ليس "بسرعة فائقة" تمامًا. خلال لدينا مراجعة هاتف Galaxy Note 20 Ultra (Exynos).واستغرق الشاحن 35 دقيقة ليشحن البطارية بسعة 5000 مللي أمبير من 10% إلى 50% في حوالي 35 دقيقة ووصل إلى 100% في ما يقرب من 100 دقيقة.

والجدير بالذكر أن سامسونج أطلقت أيضًا شحن 45 واط (10 فولت، 4.5 أمبير) مع سلسلة Galaxy Note 10 ثم مع سلسلة Galaxy S20. وتسمى هذه التقنية بـ Super Fast Charging 2.0، ومن المتوقع أن تكون أسرع بكثير من الجيل الأول. ومع ذلك، سحبت سامسونج بروتوكول الشحن بقوة 45 واط وعادت إلى الشحن بقوة 25 واط في سلسلة Galaxy Note 20 وGalaxy S21.

وتعتمد معايير الشحن السريع من سامسونج على USB-PD، بينما تستخدم تقنية الشحن السريع Super Fast المستخدمة في أجهزة Galaxy Note 20 وGalaxy S21 أيضًا PPS. ومن الناحية المثالية، ينبغي أن يسمح هذا لأجهزة الشحن التابعة لجهات خارجية بشحن هذه الأجهزة بأقصى طاقتها. ومع ذلك، هناك بعض القيود من حيث قيمة جهد الإدخال، والتي تحددها كائنات بيانات الطاقة (PDO) كما نوقش أعلاه. على سبيل المثال، يمكن شحن هاتف Galaxy S21 بقوة 18 وات فقط بدلاً من 25 وات باستخدام شاحن USB-PD غير تابع لشركة Samsung. تتعامل أجهزة Samsung الأحدث مع هذا القيد من خلال اعتماد USB-PD PPS.

في الوقت الحاضر، لا تزال أجهزة سامسونج أبطأ بكثير في الشحن من المنافسين. لقد تراجعت الشركة قليلاً وسمحت للشركات الأخرى بالمضي قدماً في فرض رسوم أسرع بكثير، ويبدو أنها سعيدة بذلك. لم تعد شركة Samsung تقوم بتضمين أجهزة الشحن في الصندوق بعد الآن.

شحن سريع على هواتف ابل ايفون

تدعم جميع هواتف Apple الذكية بدءًا من iPhone 8 الشحن بقوة تصل إلى 18 وات بينما يدعم iPhone 11 Pro يدعم Max وiPhone 12 Pro Max وiPhone 13 Pro Max وiPhone 14 Pro وiPhone 14 Pro Max ما يصل إلى 27 واط الشحن. لضمان أسرع شحن ممكن، تحتاج إلى شراء شاحن متوافق مع USB-PD - أو استخدام شاحن MacBook. وبما أن شركة Apple لم تعد تقوم بشحن وحدة الشحن داخل العلبة، فستتم مطالبتك بشراء واحدة بشكل منفصل. قد تحتاج أيضًا إلى شراء أ USB من النوع C إلى Lightning كابل للاستمتاع بأسرع شحن ممكن على جهاز iPhone الخاص بك.

---

تتصدر شركة Samsung الصناعة بمعيار غير خاص (PPS).

فمن ناحية، كان مصنعو أندرويد يركبون قطار الضجيج ويقدمون بلا هوادة تقنيات شحن أسرع. ولكن من ناحية أخرى، التزمت سامسونج بمعايير الشحن السريع المقبولة على نطاق واسع مثل USB-PD وUSB-PD 3.0 مع PPS. هذه المعايير أبطأ بكثير من تلك الخاصة.

إن ما يسمى بـ Super Fast Charge من سامسونج أبطأ بكثير من نظيراته، وعلى الرغم من انخفاض سرعات الشحن بشكل أكبر من 45 واط إلى 25 واط في سلسلة Galaxy Note 20 Ultra وGalaxy S21، تضمن PPS أن يتم الشحن بكفاءة أكبر. كما ذكرنا أعلاه، يسمح PPS بإجراء مفاوضات أكثر دقة لجهد الخرج والتيار، مما يقلل من فقدان الطاقة في شكل حرارة.

مما لا شك فيه، اضطر مصنعو المعدات الأصلية إلى تطوير معايير خاصة لأن منتدى منفذي USB (USB-IF) استغرق وقتًا طويلاً للإعلان عن معيار ديناميكي مثل USB-PD PPS. مع وجود معيار واحد مثل PPS، يمكن للمستخدمين الذين لديهم هواتف من علامات تجارية مختلفة استخدام نفس وحدة الشحن دون الخوف من الشحن البطيء.

حتى عام 2020، كانت سرعات الشحن الأبطأ هذه تبدو غير مناسبة لشركة Samsung. لكن هذا تغير عندما أعلنت شركة أبل عن ذلك تخطط لإزالة لبنة الشحن من علبة آيفون 12. بعد هذه الدعوى، بدأت علامات تجارية مثل Samsung وXiaomi أيضًا في إزالة أجهزة الشحن من صناديق هواتفها الجديدة الهواتف – باستثناء مناطق مثل البرازيل حيث يضطرون إلى تضمين شاحن متوافق بسبب المستهلك القوانين.

الآن، تشعر العلامات التجارية مثل Samsung بالراحة في مطالبة المستخدمين باستخدام أي شاحن سريع يدعم UBS-PD PPS. ونظرًا لطبيعة PPS العالمية، سيتمكن المستخدمون من شحن العديد من الأجهزة المدعومة باستخدام قالب واحد. في الوقت الحالي، لا يوجد سوى عدد قليل من أجهزة الشحن، ونأمل بشدة أن تقوم الشركات المصنعة الأخرى بتضمين دعم USB-PD PPS جنبًا إلى جنب مع تقنيات الشحن الخاصة بهم - على افتراض أنهم لن يتخلوا بسهولة عن تقنياتهم من أجل عالمية معيار.

متعلق ب: أفضل الشواحن السريعة لجهاز Samsung Galaxy S21

---

السباق من أجل شحن أسرع وتناقص العوائد

من الصعب أن نقول على وجه اليقين أين تكمن الفائدة من السعي المستمر لسرعات شحن أسرع وأسرع. إذا كان بإمكان الهاتف الذكي الشحن خلال 15 دقيقة بشحن 120 واط، كما هو الحال في Xiaomi 11T Pro، فهل هناك حقًا فائدة صافية للشحن في تسع دقائق بدلاً من ذلك بفضل الشحن بقوة 210 واط؟

في النهاية، سيتعين على مصنعي المعدات الأصلية البدء في التراجع والتركيز على جعل بروتوكولات الشحن الخاصة بهم أكثر كفاءة. هناك عوائد متناقصة بشكل كبير مع أوقات الشحن الأسرع، لدرجة أن المستخدمين لن يهتموا بما إذا كان سيتم شحن هواتفهم خلال خمس عشرة دقيقة أو عشر دقائق أم لا. من المؤكد أنني لن أهتم إذا كان هاتفي يشحن بشكل أسرع قليلاً من هاتف آخر، وفي الواقع، قد يخاف بعض المستهلكين من أجهزة الشحن ذات القوة الكهربائية العالية. لا يمثل الشحن بقوة 120 واط مقابل 210 واط فرقًا كبيرًا، ولكن قد يرى المستهلك فرقًا قدره 90 واط ويعتقد أن الشحن بقدرة 120 واط أكثر أمانًا.

ونتيجة لذلك، أعتقد أنه سيأتي وقت تتراجع فيه الشركات المصنعة عن الضغط المستمر من أجل أسرع شحن، وبدلاً من ذلك سيعيدون تركيز جهودهم على الجوانب الأخرى المتعلقة بالشحن والبطارية حياة. لست متأكدًا من متى سيأتي ذلك الوقت، ولكن لقد ولت الأيام (في الغالب، النظر إليك يا سامسونج) عندما يتطلب شحن الهاتف الذكي ساعتين من وقتك. سيتم شحن كل هاتف ذكي رائد تقريبًا بالكامل في أقل من ساعة، وسيتم شحن عدد قليل من الهواتف الذكية بالكامل في أقل من نصف ساعة. معظم الناس لن يبحثوا عن أي شيء أسرع من ذلك.

كيف تستخدم الشحن السريع على هاتفك الذكي؟

لقد اعتدنا على شحن أجهزتنا الذكية بالبطاريات القابلة لإعادة الشحن. لذا (إننا نأمل!) لا نحتاج أن نخبرك بكيفية شحن هاتفك الذكي. ومع ذلك، يجب عليك توخي بعض الحذر إذا كنت تريد ضمان أسرع سرعات شحن ممكنة على هواتفك الذكية.

التحذير الأول والأكثر وضوحًا هو أنه يجب عليك اختيار لبنة الشحن الخاصة بك بعناية الهاتف الذكي، وتصبح هذه الخطوة أكثر أهمية إذا لم يكن الهاتف الذكي الذي تشتريه مزودًا بشاحن في الصندوق. إلى جانب الشاحن المناسب، من الضروري اختيار كابل يدعم نفس المعيار.

هناك مجموعة كبيرة ومتنوعة من أجهزة شحن الهواتف الذكية التي تدعم Quick Charge 3.0، ولكن قد تواجه مشكلة في العثور على أجهزة شحن تدعم Quick Charge 4.0 وما فوق. وفي الوقت نفسه، قد يكون من الصعب الحصول على شواحن MediaTek Pump Express، لذلك من الأفضل اختيار الشاحن الذي توصي به الشركة المصنعة لهاتفك الذكي.

عندما يتعلق الأمر بتقنيات الشحن الخاصة بالشركات التابعة لمجموعة BBK - OPPO، وVivo، وOnePlus، Realme وiQOO، ليس أمامك خيار آخر سوى اختيار شاحن رسمي يضمن الشحن الأسرع سرعات. ولحسن الحظ، فإن أجهزة الشحن هذه متوافقة بشكل متبادل، ويمكنك استخدام شاحن أحدث من إحدى هذه العلامات التجارية مع هاتف من أي هاتف آخر من بين الخمسة المذكورة أعلاه. على سبيل المثال، سيعمل شاحن SuperVOOC بقدرة 65 واط الذي يأتي مع OPPO Reno 5 Pro بسلاسة ويضمن شحن 65 واط مع OnePlus 8T.

وبالمثل، سيتعين عليك أيضًا استخدام أجهزة الشحن الرسمية عندما يتعلق الأمر بأجهزة Huawei وHonor.

وفي الوقت نفسه، بالنسبة لشركة Samsung، ستسمح لك العديد من أجهزة شحن USB-PD PPS بشحن أحدث هواتفك الرائدة، مثل Galaxy S21 Ultra بقدرة 25 وات. ومع ذلك، سيتعين عليك التأكد من تطابق المعايير مع كل من الهاتف الذكي والشاحن. قد تحد أجهزة الشحن الأحدث بقدرة 25 وات من Samsung والتي تدعم PPS من معدل الشحن إلى 18 وات إذا كان الهاتف الذكي يدعم USB-PD فقط وليس PPS. لذا تأكد من التحقق قبل الشراء.

وأخيرًا، إذا كنت تبحث عن أجهزة شحن سريعة لأجهزة iPhone، فيمكنك إما الذهاب إلى شاحن USB-C الرسمي بقدرة 20 وات أو اختر من بين أي من أجهزة الشحن الأسرع المدرجة في القائمة هذه الصفحة. إذا كنت تمتلك جهاز MacBook مزودًا بدعم شحن USB-C، توصي Apple باستخدام وحدة شحن MacBook مع iPhone دون أي مخاوف من ارتفاع إنتاج الطاقة حيث - كما تعلمنا في هذا المقال - يتم التحكم فيه بواسطة هاتف ذكي.

لقد تعلمنا أيضًا أشياء كثيرة أخرى حول الشحن السريع والماضي والحاضر ومستقبل الشحن السريع. هل تعتقد أننا فاتنا أي معلومة مهمة؟ اسمحوا لنا أن نعرف في التعليقات أدناه!