כיצד פועלת טעינה מהירה וכיצד להשתמש בטכנולוגיית הטעינה המהירה ביותר

הסמארטפונים נעשים חכמים יותר מרגע לרגע, וכתוצאה מכך, השימוש שלנו בסמארטפונים הולך וגובר. העלייה הזו בשימוש בסמארטפונים נתנה השראה לחברות להמציא שיטות חדשות יותר לשיפור גיבוי הסוללה. בעוד שהגדלת הסוללות היא הבחירה הברורה ביותר, הנפח שהוא גורם לסמארטפון הוא גם בלתי נמנע. האלטרנטיבה הטובה הבאה היא לקצץ את תקופות ההמתנה המייסרות לטעינה, מה שמאפשר למשתמשים לקבל מספר שעות של שימוש מכמה דקות בלבד של טעינה. הדרישה לטעינה מהירה צומחת במקביל לצרכי הסמארטפון שלנו. לכן כמעט כל יצרניות הסמארטפונים מנסות להתחרות באמצעות אלתור על טכנולוגיות הטעינה הקיימות.

במאמר זה, אנו דנים במה בדיוק טעינה מהירה, כיצד פועלות וטעינות סוללות Li-ion בסמארטפונים, תקני טעינה אוניברסליים וקנייניים שונים, ולבסוף, כיצד לבחור את המטען המתאים עבורך סמארטפון. אתה יכול גם לדלג ישירות למקטעים הרלוונטיים על ידי לחיצה או הקשה על אחת מהתכונות המפורטות בתוכן העניינים שלהלן:

---

מהי טעינה מהירה?

חברות סמארטפונים לעתים קרובות מציגות את היכולת של הטלפונים שלהן להיטען מהר יותר מהמתחרים שלהן. המונח "טעינה מהירה" משמש בשקידה, יחד עם טענות על טעינת סוללת הטלפון במלואה תוך דקות ספורות. אם זה לא מספיק מרשים, מותגים משווקים גם את ההספק שבו הטלפון שלהם נטען. מה כל זה אומר?

יכולת הטעינה של הטלפון מוגדרת בוואט (W)

יכולת הטעינה של סמארטפון מוגדרת בדרך כלל על ידי הספק הגבוה ביותר הנתמך בו. הספק חשמלי הוא קצב העברת האנרגיה החשמלית, והוא מתבטא בוואט (W) או ג'אול לשנייה (J/s).

כוח הוא תוצר של מתח - ידוע גם כהפרש פוטנציאל ומתבטא בוולט (V) - ועדכני - מבוטא באמפר (A). עבור סמארטפון, כוח הטעינה נקבע על פי כמות הזרם המשודרת על ידי מטען ומתקבלת בהצלחה על ידי הטלפון החכם במתח מסוים.

קצב הטעינה או ערכי ההספק האופייניים לסמארטפונים הם 10W (5V x 2A). סמארטפון תומך בטעינה מהירה כאשר הוא יכול לקבל חשמל מלבנת טעינה בכל קצב גבוה מהקצב המינימלי הנתמך על ידי תקני USB. קצבי טעינה סטנדרטיים אלה הם 10W עבור microUSB ו-15W USB-C (הערך עבור USB-C יכול להיות נמוך או גבוה יותר בהתבסס על העדפות המותג). קצב העברת הכוח החשמלי נקבע על פי ערכי הזרם והמתח הנתמכים על ידי הטלפון החכם והמטען. בסעיפים הבאים נרחיב כיצד נקבעים ערכים אלו. בניגוד לתפיסה הרווחת, טעינה מהירה תלויה בסמארטפון באותה מידה שהיא תלויה בלבנת טעינה מהירה, ולכן מציאת ההתאמה הנכונה היא משמעותית.

במילים פשוטות, כל סמארטפון שיכול להיטען ב-15W ומעלה תומך טכנית בטעינה מהירה. עם זאת, תעשיית הסמארטפונים חותרת למהירויות טעינה מהירות הרבה יותר. חברות דחפו את גבולותיהן וסיפקו קצבי טעינה גבוהים כמו סמארטפונים של 210W. מותגים אחרים דוחפים לרמה גבוהה עוד יותר, אבל יש גם אלמנט של תשואה פוחתת.

---

איך סוללת סמארטפון נטענת?

לפני שנדון כיצד פועלת או נטענת סוללת ליתיום-יון, כך פועלת ונטענת סוללה מסורתית. באופן מסורתי, סוללה או תא כימי אוגר אנרגיה כימית. אנרגיה כימית זו מומרת לאנרגיה חשמלית כאשר מכשיר, כגון נורה, מחובר בין המסוף החיובי והשלילי שלו. אלקטרונים זורמים מהאנודה - או הטרמינל השלילי (או האלקטרודה) - לקתודה - או הטרמינל החיובי - כאשר סוללה בשימוש. זרימת אלקטרונים זו - או מטען שלילי - היא מה שאנו מכנים בדרך כלל "זרם".

ייצוג סכמטי של פריקה וטעינה של סוללה; מָקוֹר: האקדמיה האוסטרלית למדע

עם הזמן, זרימה זו מהטרמינלים השליליים לחיוביים יכולה לרוקן את האלקטרודות ובסופו של דבר להפסיק. למרבה המזל, האלקטרודות במגוון רחב של סוללות ניתנות לחידוש על ידי חיבור מקור זרם חיצוני, ותהליך זה מכונה בדרך כלל טעינה. כאשר אנו מחברים את שני המסופים על פני מקור זרם, כיוון זרימת האלקטרונים מתהפך, ושינוי זה מאפשר לחדש את האלקטרודות.

הנה אנימציה מהנה שמסבירה איך עובדות סוללות.

קצב זרימת הזרם תלוי בהבדל בין האנרגיה האצורה באלקטרודות. ההבדל הזה נקרא הפרש פוטנציאלי - או הידוע בכינויו מתח - והוא משתנה כאשר חלקיקים חשמליים נעים מקצה אחד של הסוללה למשנהו.

התמונות למעלה מראות את האופי האידיאלי של סוללות. אבל כפי שהיית מצפה, ייתכן שהאלקטרודות לא יישארו כמו קודם לאחר חידוש הריקבון. בחיים האמיתיים, אי סדרים אלו גורמות לשחיקה של סוללות נטענות לאורך זמן. בעוד שפגמים אלה מתרחשים לעתים רחוקות בסוללות Li-ion המשמשות בסמארטפונים, הם נוטים להילחץ תחת מתח גבוה. נדון בכך בשלבים מאוחרים יותר.

כיצד סוללת Li-ion נטענת

סוללת ליתיום-יון (Li-ion) היא סוג הסוללה הנפוץ ביותר שנמצא בתוך סמארטפונים ומכשירים אלקטרוניים אחרים בגלל צפיפות האנרגיה הגבוהה שלה. בניגוד למערכת האידיאלית עליה דנו לעיל, סוללת Li-ion אינה נטענת בקצב קבוע אלא בשלושה שלבים נפרדים.

להלן שלושת השלבים הכרוכים בטעינת סוללת Li-ion:

זרם קבוע - כאשר טלפון מחובר למטען, כלומר, מקור מתח חיצוני, מתח הסוללה עולה באופן מיידי בעוד זרימת הזרם נשארת קבועה. זמן קצר לאחר הגדרת זרימת הזרם על פני הדקים של הסוללה, המתח עולה בקצב איטי יותר מבעבר, והזרם ממשיך להיות קבוע. זוהי כמות הזרם המקסימלית שסוללה יכולה להחזיק בכל נקודת זמן.

רִוּוּי - סוללות Li-ion רגישות למתח גבוה ולכן בנויות עם מערכות הגנה כדי למנוע מהמתח לחצות ערך מסוים שנקבע. כאשר סוללה נטענת נוטה לעבר המתח המומלץ שלה, זרימת הזרם פוחתת, והמתח עולה בקצב לא יציב אך איטי.

ציפוי - כאשר הסוללה מגיעה בסופו של דבר לערך השיא שלה, המתח מפסיק לעלות בעוד שהזרם ממשיך לרדת ככל שהסוללה מגיעה למלוא הקיבולת שלה. סוללה טעונה במלואה כאשר הזרם מפסיק לבסוף לזרום.

---

איך עובדת טעינה מהירה?

מכיוון שסוללות Li-ion עלולות להינזק עקב מתח גבוה, יצרנים בדרך כלל מתבססים על קצבי העברת זרם גבוהים כדי להטעין במהירות את סוללת הטלפון. טעינה מהירה נועדה למקסם את התועלת של שלב זרימת הזרם הקבוע, כך שניתן יהיה להעביר טעינה מקסימלית לסוללה לפני שהמתח מגיע לערך השיא שלו.

מעגלים ייעודיים בתוך סמארטפון משמשים להגבלת המתח וזרימת הזרם. ווסתי מתח סטנדרטיים מגבילים את המתח מבלי לשנות את זרימת הזרם, וזו הסיבה שטלפונים ישנים מתחממים לעתים קרובות בזמן הטעינה. מעגלים אלו מבטיחים שמירה על טמפרטורת הסוללה מתחת לרמה המותרת ושמירה על בריאות הסוללה.

בטעינת מתח גבוה, המתח יורד, והזרם עולה.

למרות המגבלות שיש לסוללות Li-ion עקב מתח, מטענים עם תמיכה בהספק גבוה משתמשים בשילוב של מתח גבוה וזרם נמוך. המעגלים בתוך הסמארטפונים מגבירים את הזרם ומורדים את המתח. סמארטפונים הכוללים טעינת מתח גבוה כוללים מכשירים הנקראים ממירי באק להמיר מתח גבוה למתח נמוך תוך הגדלת הזרם.

זה מאפשר ליצרני סמארטפונים להשתמש בערכי זרם גבוהים של עד 20A - או אפילו יותר - כדי לטעון סוללת Li-ion עם מתח טיפוסי של 4.2V. בניגוד לווסת רגיל, ממיר באק יכול להמיר את המתח הגבוה לזרם גבוה בצורה יעילה יותר מבלי לאבד הרבה אנרגיה בצורה של חום.

גם בטעינה מהירה, הסוללה נטענת מהר מאוד בשלבי זרם ורוויה קבועים ובסופו של דבר מאטה בשלב הטופינג. זו הסיבה שלעתים קרובות יצרני סמארטפונים טוענים טענות כמו טעינת 60% מהסוללה מתחת ל-20 דקות מכיוון שזהו האזור שבו מתרחשת הטעינה המהירה ביותר.

נדון בשיטות השונות של יצרני הסמארטפונים השונים כדי להבטיח את קצבי הטעינה המהירים ביותר במכשיריהם בסעיף הקרוב. לפני כן, ישנה שאלה הרבה יותר חשובה שיש לענות עליה, והיא קשורה לשמירה על הטלפונים שלנו מחוברים למטענים כל הזמן.

האם כדאי להשתמש בטלפון בזמן הטעינה?

לסוללת Li-ion יש בדרך כלל ערך מתח שיא של 4.2V לתא. כאשר סוללה מחוברת למקור מתח ונמצאת בשלב ה-toping, היא פועלת בסמוך למתח השיא שלה. מכיוון שמתח גבוה גורם ללחץ על הסוללה, הוא נוטה לחזור למתח נמוך יותר כשהיא טעונה במלואה, מציין אוניברסיטת סוללה. כתוצאה מכך, הטעינה מנותקת כאשר הסוללה טעונה במלואה. עם זאת, כאשר המטען מחובר ברציפות לאורך זמן, הסוללה נשארת במתח גבוה, מה שעלול לגרום לאי יציבות ועלול להפחית את תקינות הסוללה.

שימוש נרחב בסמארטפון בזמן הטעינה גורם למה שנהוג לכנות עומס טפילי. כאשר סוללה נמצאת בשימוש ונטען בו זמנית, היא מקצרת את חיי הסוללה ומגבירה את החימום. טעינה ופריקה בו-זמנית זו עלולה לעוות את מחזורי הטעינה של הסוללה ולקצר את חייה. יתר על כן, אם הסוללה נמצאת בשלב המתח הקבוע, הדבר עלול להוביל ללחץ נוסף על סוללה, שעלולה להשפיע על חיי הסוללה ואף להגביר את הסיכויים להצתה ספונטנית או הִתְפּוֹצְצוּת.

בעוד ליצרני ציוד מקורי של סמארטפונים יש מנגנוני בטיחות מובנים כדי להפחית את הסיכונים הללו ולהתאים למקרי שימוש נרחבים של טעינה ושימוש בו זמנית, הסיכון נמשך, גם אם נמוך מאוד.

---

סטנדרטים אוניברסליים לטעינה מהירה

טעינה מהירה נפוצה מאוד בימינו, אך הבסיס לפופולריות הנרחבת הזו נקבע לפני כמעט 10 שנים. תקן ה-USB המוקדם יכול לספק זרם מרבי של 0.5A על פני הפרש פוטנציאל של 5V, וכתוצאה מכך הספק כולל של 2.5W. מפרט ה-USB 3.0 שפורסם ב-2010 הגדיל את מגבלת ההעברה הנוכחית לעד 0.9A על פני פוטנציאל של 5V עם הספק של 4.5W ביציאת USB Type-A.

קָשׁוּר: כל מה שאתה צריך לדעת על תקני USB, מהירויות וסוגי יציאות

במקביל, מטענים מסורתיים עם כבלי מיקרו-USB מספקים בדרך כלל הספק של 10W (2A, 5V), בעוד שמטען USB Type-C מספק בדרך כלל הספק של 15W (3A, 5V). עם זאת, יצרניות הסמארטפונים דחפו את מהירויות הטעינה הרבה יותר מעבר לערכים הצנועים הללו.

אספקת חשמל באמצעות USB (USB-PD)

בשנת 2012, קבוצת מקדמי ה-USB הכריזה על תקן מתקדם יותר לאספקת חשמל למכשירים ניידים ושנתה אותו USB Power Delivery (USB-PD). תקן זה תוכנן במיוחד כדי לתת מענה לצרכים של מכשירים זוללי חשמל. הדור הראשון של USB-PD אפשר העברת הספק של עד 60W על פני ממשק מיקרו-USB ועד 100W (5A, 20V) באמצעות מחברי USB Type-A ו-Type-B. מפרט ה-USB-PD Gen2 שוחרר כחלק מתקן USB 3.1, והוא תומך בהעברת חשמל של עד 100W באמצעות USB Type-C. מחשבים ניידים מודרניים כמו MacBooks ו-Dell XPS משתמשים בתקן זה לטעינה מהירה במיוחד.

מכשירים עם USB-PD יכולים להשתמש בערכי מתח שונים כמו 5V, 9V, 15V, 20V, או יותר. עם זאת, ערכים אלו אינם ניתנים למשא ומתן, והערך המשותף המרבי נבחר עבור אספקת חשמל.

Power Data Objects (PDO)

כאשר אנו מחברים מקור מתח כגון מטען USB-PD למכשיר נתמך (כיור), הוא משדר את הערכים של מפרטי זרם ומתח נתמכים. שידור זה ידוע בשם Power Data Objects (PDO). בתמורה, המכשיר או הכיור מגיבים עם הערכים שבהם הוא תומך, וזה ידוע בשם Request Data Object (RDO). ערך ההתאמה הגבוה ביותר למתח הנתמך על ידי שני הצדדים נבחר עבור העברת כוח חשמלי. אם יש אי התאמה, שינוי הנתונים מתרחש עד שמגיעים לערך משותף. אינטראקציה זו ממלאת תפקיד מכריע בקביעת קצב הטעינה המרבי.

לדוגמה, אם מטען ה-USB-PD תומך בערכים כמו 5V, 9V, 15V או 20V עבור מתח והסמארטפון תומך רק ב-5V ו-9V, ואז הטעינה תתבצע ב-9V עם הזרם המרבי הנתמך מתאים ל 9V.

בעוד ש-USB-PD פועל רק בערכי המתח המיועדים הללו, תקן חדש יותר מאפשר לנהל משא ומתן דינמי יותר על המתח בין המקור והכיור.

USB-PD PPS (ספק כוח ניתן לתכנות)

בשנת 2017, איגוד ה-USB Implementers Forum (USB-IF) הציג את USB-PD PPS (ספק כוח לתכנות) למפרטי USB-PD 3.0. בעוד שמפרטים קודמים תמכו רק במרווחי מתח סטנדרטיים של כ-5V, PPS מאפשר שלבים קטנים בהרבה של שינויים בשניהם - הזרם (צעדים של 50mA) ומתח האספקה ​​(20mV).

סוג זה של מיקרו-בקרה מאפשר ירידה במתח וזרם לעלות ביעילות רבה יותר, ולכן, מפחית את איבוד האנרגיה בצורה של פיזור חום. במקביל, PPS מאפשר עלייה הדרגתית במתח במהלך שלב אספקת הזרם הקבוע שנדון לעיל.

למרות שמפרטי ה-USB הפתוחים סלל את הדרך לשיטות טעינה אחידות וסטנדרטיות, מותגי סמארטפונים ויצרני השבבים יצרו גם סטנדרטים קנייניים משלהם, המציעים טעינה של יותר מ-100W בסמארטפונים.

---

סטנדרטים קנייניים לטעינה מהירה

תקני הטעינה המהירה הקנייניים התפתחו הרבה יותר מהר ממפרטי הטעינה המהירה המקובלים יותר עבור USB. הסיבה לכך היא העיכוב של איגוד ה-USB Implementers Forum (USB-IF) בהקמת פרוטוקולי טעינה סטנדרטיים בקנה אחד עם זה הקנייני. כאשר אנו מסתכלים על סמארטפונים באופן בלעדי, USB-PD ו-PPS הוגבלו לתפוקת הספק של 45W. לעומת זאת, חברות כמו OPPO, מותג המשנה Vivo iQOO ו-Xiaomi כבר הדגימו טכנולוגיות טעינה קנייניות הפורצות את תו ה-100W. בחלק זה, אנו מסתכלים על כמה מפתרונות הטעינה המהירה הקניינית הפופולריים ביותר המועסקים על ידי יצרני OEM.

קוואלקום טעינה מהירה

טעינה מהירה של קוואלקום הוא אחד מתקני הטעינה המהירה הידועים ביותר. ברור למדי שניתן לזקוף את הפופולריות הנרחבת הזו לזכות הפופולריות של ערכות השבבים Snapdragon של החברה. והכי חשוב, למרות מותגים שונים המיישמים את טכנולוגיית הטעינה המהירה של קוואלקום, המטענים אינם בלעדיים למותגים והם תואמים לכל המכשירים הנתמכים.

הטעינה המהירה של קוואלקום מציעה תאימות צולבת עבור מותגי מטענים וסמארטפונים שונים.

המהדורה הראשונה של Quick Charge הוצגה ב-2013, ו-Snapdragon 600 הייתה ערכת השבבים הראשונה שתמכה בה. המטענים המאושרים עבור Quick Charge 1.0 תמכו במעבר זרם 2A על פני 5V, בהיקף של תפוקת הספק מקסימלית של 10W.

טעינה מהירה 2.0 הגיע ב-2014, יחד עם מערכות SoC מסדרת Snapdragon 800. המפרט החדש חבט במתח הנתמך המרבי עד 12V. עם עלייה זו במתח, הזרם המרבי המותר הוגדל גם הוא ל-3A. כתוצאה מכך, ההספק הכולל עלה מ-10W לעד 24W באמצעות כבל microUSB ועד 36W באמצעות כבל USB Type-C. עם זאת, למעשה, רוב היצרנים הגבילו את הטעינה ל-18W כי זה היה מהיר מספיק עבור הזמן. טעינה מהירה 2.0 נתמכה בערכות שבבים שונות של קוואלקום, כולל Snapdragon 200, Snapdragon 400, Snapdragon 410, Snapdragon 615, Snapdragon 800, Snapdragon 801, Snapdragon 805, Snapdragon 810, וכבר היו להם לפחות 20 יצרני OEM שתומכים בטכנולוגיה הזו בזמן ה- לְהַשִׁיק.

בשנה שלאחר מכן. 2015, הודיעה קוואלקום טעינה מהירה 3.0, והשינוי המשמעותי ביותר היה הוספת INOV (Intelligent Negotiation for Optimal Voltage). זה אפשר ל-ICs לניהול צריכת החשמל לנהל משא ומתן על המתח בצעדים קטנים של 200mV כדי להבטיח עלייה הדרגתית בשלב הנוכחי הקבוע - שיהפוך בסופו של דבר לבסיס של טכנולוגיית ה-PPS שהזכרנו מֵעַל. זה גם איפשר ליצרני ציוד מקורי לשאוף לערכי מתח גבוהים יותר במטען - בין 3.6V ל-20V. גם מגבלת הזרם הוגדלה ל-4.6A. עם Quick Charge 3.0, קוואלקום שיפרה גם את טכנולוגיית הטעינה המקבילה שלה - נקרא כעת Dual Charge+ - זה יאפשר למטען לחלק את כניסת הכוח לשני זרמים מקבילים כדי למנוע התחממות יתר. כמה מה-SoCs המוקדמים ביותר שתומכים ב-Quick Charge 3.0 כללו את Snapdragon 820, Snapdragon 620, Snapdragon 618, Snapdragon 617 ו-Snapdragon 430.

בשנת 2016, הודיעה קוואלקום טעינה מהירה 4.0 עם ניהול חום יעיל יותר והגנה טובה יותר מפני זרם יתר או מתח יתר. התוספת העיקרית הייתה תאימות צולבת עם USB-PD. קוואלקום הציגה אותו עם ערכת השבבים Snapdragon 835. Quick Charge 4.0+, שהוכרז בשנה שלאחר מכן, היה בעיקר איטרציה לשיפור ההגנה התרמית ותכונות הבטיחות. מטענים Quick Charge 4.0+ תואמים גם לאחור לסמארטפונים התומכים ב-Quick Charge 1.0, 2.0 ו-3.0. מצד שני, Quick Charge 4 אינו תואם לאחור.

לאחר פער של שלוש שנים, הודיעה קוואלקום טעינה מהירה 5.0 בשנת 2020 עם תמיכה בהספק של יותר מ-100W. טעינה מהירה 5.0 תואמת צולבת עם USB-PD PPS. התקן החדש תומך בטעינת סוללה כפולה במהירויות שיא תוך מזעור החימום. כדי להשתמש בטעינה כפולה, הטלפון חייב לתמוך בסוללה המפוצלת לשני תאים. ה Xiaomi Mi 10 Ultra האם ה הטלפון החכם הראשון שתומך ב-Qualcomm Quick Charge 5.0.

מטענים התואמים ל-Quick Charge 4.0, 4.0+ ו-5.0 תומכים גם בטעינה מהירה יותר במכשירי אייפון של אפל, כפי שניתן לראות בטבלת התאימות למעלה.

ל-MediaTek יש גם פרוטוקול קנייני לטעינה מהירה במקביל למתחרה שלה, קוואלקום. הכינוי המפואר של MediaTek לטכנולוגיית הטעינה המהירה שלה הוא "Pump Express".

בשנת 2014, MediaTek הכריזה על Pump Express Plus עם מפרט דומה ל-Qualcomm Quick Charge 2.0. הוא תמך במתח של עד 12V יחד עם זרם של 2A. בשנה שלאחר מכן, MediaTek הכריזה על Pump Express Plus 2.0 במקביל ל-Quick Charge 3.0. הפרוטוקול תמך במתח בין 5V ל-20V ויכול לשנות את המתח בשלבים של 0.5V.

Pump Express 3.0 הוכרז בשנת 2016, והוא הביא תמיכה ב-USB-PD. גרסה זו הציגה גם שלבי משא ומתן על מתח עדינים בהרבה, שמדדו רק 10-20mV, הנעים בין 3V ל-6V, עם תמיכה בזרם של יותר מ-5A. ל-Pump Express 4.0, שהושק ב-2018, יש מפרטי זרם ומתח דומים והביא תמיכה ב-USB-PD PPS.

Oppo, Realme ו-OnePlus SuperVOOC

Oppo הייתה בין המותגים המוקדמים ביותר שהובילו את טכנולוגיית הטעינה הבלעדית שלה, והיא בין המובילות בתעשיית הסמארטפונים בכל הנוגע לטעינה מהירה. היא הכריזה על הגרסה הראשונה של הטכנולוגיה ב-2014. ה-Oppo Find 7 - שהיווה השראה לעיצוב ה-OnePlus One במידה רבה - היה הטלפון החכם הראשון של החברה תציג את טעינת הבזק VOOC (Voltage Open Loop Multi-Step Constant-Current Charge) טֶכנוֹלוֹגִיָה. Oppo טענה כי ניתן להשתמש בטכנולוגיה כדי לטעון את סוללת ה-2800mAh של Find 7 מ-0% ל-75% תוך 35 דקות בלבד.

כפי שמציע ראשי התיבות, מטענים המיועדים לתקן VOOC מסתמכים על ערך זרם גבוה יותר תוך שמירה על המתח קרוב למתח הסוללה. זה מבטל את הצורך להוריד את המתח בכוונה, וזה בתורו מונע התחממות יתר. עם VOOC, סמארטפונים של Oppo יכולים להיטען ב-20W (5v, 4A).

התקן המסחרי הראשון של Oppo - משווק כ-VOOC 2.0 - שימש בטלפונים שונים, כולל OPPO R7, R9 Plus, R11, R15, R15 Pro, F1, F1s, F3, F5, F7, F9/F9 Pro. הטכנולוגיה קיבלה גם רישיון למותג האחות OnePlus, ששיווק אותה בתחילה בתור Dash Charge. טכנולוגיית Dash Charge הייתה זמינה ב-OnePlus 3/3T, 5/5T, 6. OnePlus נאלצה מאוחר יותר להוריד את הכינוי עקב א תקלה בסימן מסחרי, וכעת מתייחס לטכנולוגיית טעינה של 20W פשוט כטעינה מהירה. מותג הספין-אוף של Oppo Realme השתמש בטכנולוגיה גם בסמארטפונים Realme 3 Pro ו- Realme X שלה.

ב-MWC 2016, Oppo הציגה את טכנולוגיית ה-Super VOOC העתידנית (לעת עתה) עם טענה של טעינת סוללה ל-75% תוך 15 דקות בלבד הודות לתפוקת הספק של 50W (10v, 5A). הטכנולוגיה לקחה שנתיים למימוש, והיא הושקה עם מפנה הראש הבינלאומי הגדול הראשון של החברה - Oppo Find X - ב-2018. מאוחר יותר הוא הפך זמין ב- Oppo R17 Pro, ואחריו ה- Realme X2 Pro וה- Realme 7 Pro.

בשנת 2019, Oppo הציגה את VOOC 3.0 עם תמיכה בטעינה של 25W (5V, 5A) עם סדרת Oppo Reno. טענה זו הייתה מהירה ב-23.8% מטכנולוגיית VOOC 2.0 (VOOC Flash Charge) הקודמת. זה נתמך גם ב- Oppo F11, F15 Pro ו- Realme 5 Pro (מוגבל ל-20W). בהמשך השנה, Oppo השיקה את VOOC 4.0 עם קצב הטעינה עלה ל-30W (5V, 6A). טכנולוגיה זו הייתה זמינה ב-Realme 6 וב-Realme 7. OnePlus עבר ל-30W שנה לפני OPPO עם טכנולוגיית Warp Charge ב-OnePlus 6T McLaren Edition. ה-Warp Charge של OnePlus נתמך גם ב-OnePlus 7 Pro, 7T, 7T Pro, 8 ו-8 Pro.

בשנת 2020, Oppo הציגה את טכנולוגיית הטעינה SuperVOOC 2.0 עם תפוקת 65W (10V, 6.5A). זה הוצג לראשונה עם OPPO Find X2 Pro ומאוחר יותר חזר על OPPO Reno 4 Pro ו- Oppo Reno 5 Pro. עם זאת, לפני ההכרזה הרשמית של Oppo, Realme הציגה את אותה טכנולוגיה אך עם שם אחר - SuperDart - ב-Realme X50 Pro. יתר על כן, OnePlus - שהיה בין המותגים המוקדמים ביותר שאימצו טעינה סופר מהירה - קפץ על העגלה עם טעינה של 65W על OnePlus 8T, מאמץ שם אחר, Warp Charge 65.

מתקדמים יותר מטכנולוגיית הטעינה של 65W, Oppo הכריזה על טעינת הבזק של 125W שלה פרוטוקול יחד עם מטען 110W GaN. עם טכנולוגיה זו, Oppo טענה שניתן לטעון סוללה של 4000mAh במלואה תוך 20 דקות. הטכנולוגיה משתמשת בפוטנציאל גבוה של 20V להעברת זרם בקצב של 6.25A. ליעילות גבוהה יותר במתח גבוה, Oppo משתמשת במטענים עם Gallium Nitride (GaN) - מוליך למחצה חסכוני יותר בהספק מסיליקון. גם מטעני GaN קטנים יותר.

הנה הצצה ראשונה לטכנולוגיית 125W Flash Charge בפעולה. הוא יכול לטעון במלואו סוללה של 4,000mAh תוך 20 דקות. 🤯 #FlashForwardpic.twitter.com/EWtfGcsL4m

— OPPO (@oppo) 15 ביולי 2020

מאז, מכשירי Realme ו-OnePlus משתמשים שניהם גם בטכנולוגיית SuperVOOC, ותכניות שמות חלופיות נמחקו. יתר על כן, Oppo חשפה טעינה של 240W ב-MWC בשנת 2022, אם כי היא אינה זמינה במכשירים מסחריים. הטעינה המהירה ביותר במכשיר מסחרי מבית Oppo, OnePlus או Realme, היא טעינת ה-160W של החברה שהופיעה לראשונה עם ה-OnePlus 10T.

Huawei SuperCharge

Huawei הציגה את טכנולוגיית SuperCharge שלה כבר ב-2017 עם ה-Mate 10. בדיוק כמו OPPO, גם טכנולוגיית הטעינה המהירה של Huawei ניצלה זרם גבוה יותר מאשר מתחרים אחרים באמצעות טכנולוגיות כמו Quick Charge ו- Pump Express. הדור הראשון הציע הספק של 22.5W (5V, 4.5A). Huawei הגדילה את הדירוג הזה ל-40W (10V, 4A) עם ה-Mate 20 Pro והפכה אותו לזמין בסמארטפונים Huawei P30 Pro, Mate 30 Pro ו-P40 Pro/Pro Plus. טכנולוגיית הטעינה הזו של 40W הדגמה לראשונה על ידי Huawei של (נמכר לאחרונה) מותג המשנה Honor בטלפון קונספט - Honor Magic - בשנת 2016.

Huawei שילבה תוספת נוספת עם ה-Mate 40 Pro/Pro Plus שהושק בסוף 2020 כדי לתמוך בטעינת 66W (11V, 6A). מאז, החברה דבקה בטעינה של 66W עבור הסמארטפונים שלה.

טעינה מהירה של Xiaomi

סמארטפונים של Xiaomi תומכים בטעינה מהירה במשך זמן רב. ספינות הדגל שלה, כולל ה-Xiaomi Mi 4 עד Mi 6, הגיעו עם טעינה מהירה של 18W. עם זאת, במקום להשקיע מאמצים בטכנולוגיית הטעינה הקניינית שלה, שיאומי הסתמכה בעבר על טכנולוגיית הטעינה המהירה של קוואלקום. לאחר שראיתי את נוף הטעינה המהירה מתפתח והופך תחרותי יותר, שיאומי הציגה משלה טכנולוגיית טעינה מהירה במיוחד של 100W בשנת 2019.

עקב מגבלות טכנולוגיות, טכנולוגיית הטעינה של 100W לא המריאה עד לשנה שלאחר מכן, כלומר, 2020, כאשר ה-Mi 10 Ultra של Xiaomi הושק עם טעינה מטורפת של 120W. כאמור לעיל, ה Xiaomi Mi 10 Ultra האם ה הטלפון החכם הראשון שתומך ב-Qualcomm Quick Charge 5.0.

מאז, Xiaomi דוחפת לטעינה מהירה להפליא במכשירים שלה, לראשונה טעינת 120W (הטעינה המהירה בעולם באותה תקופה) עם ה-Xiaomi 11T Pro. מאז, החברה דוחפת גבוה יותר ויותר. לדוגמה, ה-Redmi Note 12 Explorer תומך בטעינה של 210W ונאמר שהוא מסוגל להיטען ל-100% תוך תשע דקות בלבד.

טעינה אדפטיבית/סופר מהירה של סמסונג

הטעינה המהירה האדפטיבית של סמסונג דומה לטעינה המהירה של קוואלקום, כלומר, היא מסתמכת על ערכי מתח גבוה וזרם מתונים. פרוטוקול הטעינה המהירה האדפטיבית הראשון תמך בטעינה של 18W (עד 9V, 2A), אך מוגבל לספינות דגל בלבד, החל מה-Galaxy Note 5 ועד סדרת ה-Galaxy S20.

הרבה אחרי יצרנים אחרים, סמסונג עברה סוף סוף לטעינת 25W (11W, 2.25A) בשנת 2019, והתקן הזה נקרא רשמית Samsung Super Fast Charging. מטען 25W טוענים את סוללת ה-4500mAh ב-Galaxy A70 לכ-65% תוך 60 דקות. בניגוד לשיטת השמות של סמסונג, זה לא בדיוק "סופר מהיר". במהלך שלנו סקירת Galaxy Note 20 Ultra (Exynos)., למטען לקח 35 דקות לטעון את סוללת 5000mAh מ-10% ל-50% תוך כ-35 דקות והגיע ל-100% תוך כמעט 100 דקות.

יש לציין כי סמסונג השיקה גם טעינה של 45W (10V, 4.5A) עם סדרת ה-Galaxy Note 10 ולאחר מכן על סדרת ה-Galaxy S20. טכנולוגיה זו נקראת Super Fast Charging 2.0, והיא צפויה להיות הרבה יותר מהירה מהדור הראשון. עם זאת, סמסונג משכה את פרוטוקול הטעינה של 45W וחזרה לטעינה של 25W ב-Galaxy Note 20 ובסדרת ה-Galaxy S21.

תקני הטעינה המהירה של סמסונג מסתמכים על USB-PD, בעוד שטכנולוגיית ה-Super Fast Charging המשמשת במכשירי ה-Galaxy Note 20 ומכשירי ה-Galaxy S21 משתמשת גם ב-PPS. באופן אידיאלי, זה אמור לאפשר למטענים של צד שלישי לטעון את המכשירים הללו ביכולת המרבית שלהם. עם זאת, ישנן מספר מגבלות במונחים של ערך מתח הכניסה, שנקבע על ידי Power Data Objects (PDO) כפי שנדון לעיל. לדוגמה, ה-Galaxy S21 יכול להיטען רק ב-18W במקום 25W עם מטען USB-PD שאינו של סמסונג. מכשירי סמסונג חדשים יותר מתמודדים עם המגבלה על ידי אימוץ USB-PD PPS.

כיום, מכשירי סמסונג עדיין איטיים יותר בטעינה מהמתחרים. החברה קצת ירדה מהדרך ונתנה לחברות אחרות לירות קדימה עם טעינה הרבה יותר מהירה, ונראה שהיא מרוצה מכך. גם סמסונג כבר לא כוללת מטענים בקופסה.

טעינה מהירה באייפון של אפל

כל הסמארטפונים של אפל החל מהאייפון 8 תומכים בטעינה של עד 18W ואילו האייפון 11 פרו Max, iPhone 12 Pro Max, iPhone 13 Pro Max, iPhone 14 Pro ו-iPhone 14 Pro Max תמיכה של עד 27W טְעִינָה. כדי להבטיח את הטעינה המהירה ביותר האפשרית, עליך לקנות מטען תואם USB-PD - או להשתמש במטען MacBook. מכיוון שאפל כבר לא שולחת לבנת טעינה בתוך הקופסה, תידרש לקנות אחת בנפרד. ייתכן שתצטרך גם לקנות א USB Type-C ל-Lightning כבל ליהנות מהטעינה המהירה ביותר האפשרית באייפון שלך.

---

סמסונג מובילה את התעשייה עם תקן לא קנייני (PPS).

מצד אחד, יצרני אנדרואיד נסעו ברכבת ההייפ והציגו ללא הרף טכנולוגיות טעינה מהירה יותר. אבל מצד שני, סמסונג דבקה בתקני טעינה מהירה מקובלים יותר כמו USB-PD ו-USB-PD 3.0 עם PPS. תקנים אלה איטיים במידה ניכרת מהסטנדרטים הקנייניים.

מה שנקרא Super Fast Charge של סמסונג הוא הרבה יותר איטי ממקבילותיו, ולמרות שמהירויות הטעינה הופחתו עוד יותר מ-45W עד 25W ב-Galaxy Note 20 Ultra ובסדרת ה-Galaxy S21, PPS מבטיח שהטעינה תתבצע בצורה יעילה יותר. כפי שהזכרנו לעיל, PPS מאפשר משא ומתן הרבה יותר מדויק על מתח המוצא והזרם, מה שמפחית את אובדן האנרגיה בצורה של חום.

ללא ספק, יצרני ציוד מקורי נאלצו לפתח סטנדרטים קנייניים מכיוון ש-USB Implementers Forum (USB-IF) לקח כל כך הרבה זמן להכריז על תקן דינמי כמו USB-PD PPS. עם תקן יחיד כמו PPS במקום, משתמשים עם טלפונים ממותגים שונים יכולים להשתמש באותה לבנת טעינה מבלי לחשוש מטעינה איטית.

עד 2020, מהירויות הטעינה האיטיות הללו היו נראות כחסרות ערך עבור סמסונג. אבל זה השתנה כשאפל הכריזה על כך מתכנן להסיר את לבנת הטעינה מהקופסה של האייפון 12. בעקבות התביעה הזו, גם מותגים כמו סמסונג ושיאומי החלו להסיר מטענים מהקופסאות של החדשות שלהם. טלפונים - למעט אזורים כמו ברזיל שבהם הם נאלצים לכלול מטען תואם בגלל הצרכן חוקים.

כעת, למותגים כמו סמסונג נוח לבקש ממשתמשים להשתמש בכל מטען מהיר עם תמיכה ב-UBS-PD PPS. בגלל האופי האוניברסלי של PPS, משתמשים יוכלו לטעון מספר מכשירים נתמכים עם לבנה אחת. לעת עתה, יש רק קומץ מטענים, ואנו מקווים מאוד שיצרנים אחרים יכללו תמיכה עבור USB-PD PPS לצד טכנולוגיות הטעינה הקנייניות שלהם - בהנחה שהם לא ינטשו בקלות את הטכנולוגיות שלהם למען אוניברסלי תֶקֶן.

קָשׁוּר: המטענים המהירים הטובים ביותר עבור סמסונג גלקסי S21

---

המירוץ לטעינה מהירה יותר ותשואות מצטמצמות

קשה לומר בוודאות היכן התועלת מרדף מתמשך אחר מהירויות טעינה מהירות יותר ויותר. אם סמארטפון יכול להיטען תוך 15 דקות עם טעינה של 120W, כמו במקרה של ה-Xiaomi 11T Pro, האם יש בֶּאֱמֶת יתרון נקי לטעינה בתשע דקות במקום זאת בזכות טעינת 210W?

בסופו של דבר, יצרני OEM יצטרכו להתחיל לסגת ולהתמקד בהפיכת פרוטוקולי הטעינה שלהם ליעילים יותר. יש החזרות מצטמצמות מאוד עם זמני טעינה מהירים יותר, עד לנקודה שלמשתמשים לא יהיה אכפת אם הטלפון שלהם נטען או לא תוך חמש עשרה דקות או עשר. בהחלט לא יהיה אכפת לי אם הטלפון שלי נטען קצת יותר מהר מהאחר, ולמעשה, צרכנים מסוימים עשויים אפילו להיבהל ממטענים בעלי הספק גבוה יותר. טעינה של 120W לעומת 210W אינו הבדל גדול, אבל צרכן עשוי לראות את ההבדל של 90W ולחשוב שהטעינה של 120W בטוחה יותר.

כתוצאה מכך, אני חושב שיבוא זמן שבו היצרנים ייסוגו מהדחיפה המתמדת ל- הטעינה המהירה ביותר, ובמקום זאת ימקדו מחדש את מאמציהם בהיבטים אחרים הקשורים לטעינה ולסוללה חַיִים. מתי הזמן הזה יגיע אני לא בטוח, אבל חלפו הימים (לרוב, מסתכלים עליך סמסונג) שבהם טעינת סמארטפון דורשת שעתיים מזמנך. כמעט כל סמארטפון דגל ייטען במלואו תוך פחות משעה, וכמה נבחרים ייטענו במלואו תוך פחות מחצי שעה. רוב האנשים לא יחפשו משהו יותר מהיר מזה.

כיצד להשתמש בטעינה מהירה בסמארטפון?

אנחנו רגילים להטעין את המכשירים החכמים שלנו בסוללות נטענות. כך (אנו מקווים!) אנחנו לא צריכים להגיד לך איך לטעון את הטלפון החכם שלך. עם זאת, עליך לנקוט משנה זהירות אם אתה רוצה להבטיח את מהירויות הטעינה המהירות ביותר האפשריות בסמארטפונים שלך.

האזהרה הראשונה והברורה ביותר היא שעליך לבחור בקפידה את לבנת הטעינה עבורך סמארטפון, והשלב הזה הופך חשוב עוד יותר אם הסמארטפון שאתה קונה לא מגיע עם מטען בתיבה. יחד עם המטען המתאים, חיוני לבחור כבל התומך באותו תקן.

קיים מגוון רחב של מטענים לסמארטפונים התומכים ב-Quick Charge 3.0, אך ייתכן שתתקשו למצוא מטענים התומכים ב-Quick Charge 4.0 ומעלה. בינתיים, קשה להשיג מטענים של MediaTek Pump Express, אז עדיף ללכת על מטען שיצרן הסמארטפון שלך ממליץ עליו.

כשמדובר בטכנולוגיות טעינה קנייניות של חברות תחת קבוצת BBK - OPPO, Vivo, OnePlus, Realme, ו-iQOO, אין לך אפשרות אחרת מלבד לבחור מטען רשמי להבטיח את הטעינה המהירה ביותר מהירויות. למרבה המזל, המטענים הללו תואמים צולבים, ותוכלו להשתמש במטען חדש יותר מאחד מהמותגים הללו עם טלפון מכל אחר מתוך החמישה שהוזכרו לעיל. לדוגמה, מטען ה-SuperVOOC של 65W שמגיע עם OPPO Reno 5 Pro יעבוד בצורה חלקה ויבטיח טעינה של 65W עם ה-OnePlus 8T.

כמו כן, תצטרך גם ללכת על מטענים רשמיים כשמדובר במכשירי Huawei ו-Honor.

בינתיים, עבור סמסונג, מטענים רבים מסוג USB-PD PPS יאפשרו לך לטעון את ספינת הדגל האחרונה שלך, כגון Galaxy S21 Ultra ב-25W. עם זאת, תצטרך לוודא שהסטנדרטים תואמים לשניהם - לסמארטפון ולמטען. מטענים חדשים יותר של 25W מסמסונג עם תמיכה ב-PPS עשויים להגביל את קצב הטעינה ל-18W אם הטלפון החכם תומך רק ב-USB-PD ולא ב-PPS. אז הקפד לבצע בדיקה צולבת לפני הקנייה.

לבסוף, אם אתה מחפש מטענים מהירים לאייפון, אתה יכול ללכת על מטען רשמי USB-C 20W או בחר מתוך כל אחד מהמטענים המהירים יותר המופיעים ברשימה הדף הזה. אם בבעלותך MacBook עם תמיכה בטעינת USB-C, אפל ממליצה לך להשתמש בלבנת הטעינה של MacBook עם האייפון ללא כל חשש מתפוקת הכוח הגבוהה יותר שכן - כפי שלמדנו במאמר זה - נשלט על ידי ה סמארטפון.

למדנו גם כל כך הרבה דברים אחרים על טעינה מהירה ועל העבר, ההווה והעתיד של טעינה מהירה. האם אתה חושב שהחמצנו פיסת מידע קריטית כלשהי? ספר לנו בתגובות למטה!