Kā darbojas ātrā uzlāde un kā izmantot ātrāko uzlādes tehnoloģiju

Viedtālruņi ar katru minūti kļūst viedāki, un tāpēc mūsu viedtālruņu lietojums pieaug. Šis viedtālruņu lietošanas pieaugums ir iedvesmojis uzņēmumus izstrādāt jaunākas metodes akumulatora dublēšanas uzlabošanai. Lai gan akumulatoru palielināšana ir visredzamākā izvēle, nav iespējams izvairīties arī no viedtālruņa radītā apjoma palielināšanas. Nākamā labākā alternatīva ir saīsināt mokošos uzlādes gaidīšanas periodus, ļaujot lietotājiem izmantot vairākas stundas, veicot tikai dažas uzlādes minūtes. Pieprasījums pēc ātras uzlādes pieaug paralēli mūsu viedtālruņu vajadzībām. Tāpēc gandrīz visi viedtālruņu ražotāji cenšas konkurēt, improvizējot uz esošajām uzlādes tehnoloģijām.

Šajā rakstā mēs apspriežam, kas īsti ir ātrā uzlāde, kā darbojas un uzlādējas litija jonu akumulatori viedtālruņos dažādi universālie un patentēti uzlādes standarti un, visbeidzot, kā izvēlēties sev piemērotāko lādētāju viedtālrunis. Varat arī tieši pāriet uz attiecīgajām sadaļām, noklikšķinot vai pieskaroties kādam no tālāk esošajā satura rādītājā norādītajiem atribūtiem.

---

Kas ir ātrā uzlāde?

Viedtālruņu uzņēmumi bieži reklamē savu tālruņu spēju uzlādēt ātrāk nekā konkurenti. Jēdziens "ātrā uzlāde" tiek lietots rūpīgi, kā arī apgalvojumi par tālruņa akumulatora pilnīgu uzlādi gandrīz dažu minūšu laikā. Ja tas nav pietiekami iespaidīgi, zīmoli piedāvā arī jaudu, ar kādu tiek uzlādēts viņu tālrunis. Ko tas viss nozīmē?

Tālruņa uzlādes iespēja ir noteikta vatos (W)

Viedtālruņa uzlādes iespējas parasti nosaka lielākā jauda, ​​ko tas atbalsta. Elektriskā jauda ir elektroenerģijas pārvades ātrums, un to izsaka vatos (W) vai džoulos sekundē (J/s).

Jauda ir sprieguma reizinājums - pazīstama arī kā potenciālu starpība un izteikta voltos (V) — un pašreizējais — izteikts ampēros (A). Viedtālrunim uzlādes jaudu nosaka lādētāja pārraidītās strāvas daudzums, ko viedtālrunis veiksmīgi pieņem ar noteiktu spriegumu.

Tipisks viedtālruņu uzlādes ātrums vai jaudas vērtības ir 10 W (5 V x 2 A). Tiek uzskatīts, ka viedtālrunis atbalsta ātru uzlādi, ja tas var saņemt jaudu no uzlādes bloka jebkurā ātrumā, kas pārsniedz minimālo ātrumu, ko atbalsta USB standarti. Šie standarta uzlādes rādītāji ir 10 W microUSB un 15 W USB-C (USB-C vērtība var būt zemāka vai lielāka, pamatojoties uz zīmola preferencēm). Elektriskās jaudas pārsūtīšanas ātrumu nosaka viedtālruņa un lādētāja atbalstītās strāvas un sprieguma vērtības. Nākamajās sadaļās mēs sīkāk pastāstīsim par to, kā tiek noteiktas šīs vērtības. Atšķirībā no vispārpieņemtā priekšstata, ātrā uzlāde ir tikpat lielā mērā atkarīga no viedtālruņa, cik no ātrās uzlādes ķieģeļa, tāpēc ir svarīgi atrast pareizo atbilstību.

Vienkārši sakot, jebkurš viedtālrunis, kas var uzlādēt ar 15 W vai lielāku jaudu, tehniski atbalsta ātru uzlādi. Tomēr viedtālruņu nozare cenšas panākt daudz ātrāku uzlādes ātrumu. Uzņēmumi ir pārkāpuši savus ierobežojumus un nodrošinājuši pat 210 W viedtālruņu uzlādes ātrumu. Citi zīmoli cenšas panākt vēl augstāku līmeni, taču ir arī samazinošas atdeves elements.

---

Kā tiek uzlādēts viedtālruņa akumulators?

Pirms mēs apspriežam, kā litija jonu akumulators darbojas vai uzlādējas, tradicionālais akumulators darbojas un uzlādējas šādi. Tradicionāli akumulators vai ķīmiskā šūna uzglabā ķīmisko enerģiju. Šī ķīmiskā enerģija tiek pārveidota par elektroenerģiju, kad ierīce, piemēram, spuldze, ir savienota starp tās pozitīvo un negatīvo spaili. Elektroni plūst no anoda - vai negatīvais spaile (vai elektrods) — uz katodu — vai pozitīvais terminālis — ja tiek lietots akumulators. Šo elektronu plūsmu vai negatīvo lādiņu mēs parasti saucam par "strāvu".

Akumulatora izlādes un uzlādes shematisks attēlojums; Avots: Austrālijas Zinātņu akadēmija

Laika gaitā šī plūsma no negatīvā uz pozitīvajiem spailēm var noplicināt elektrodus un galu galā apstāties. Par laimi, dažādu bateriju elektrodus var atjaunot, pievienojot ārēju strāvas avotu, un šo procesu parasti sauc par uzlādi. Kad mēs savienojam divus spailes pāri strāvas avotam, elektronu plūsmas virziens tiek mainīts, un šīs izmaiņas ļauj papildināt elektrodus.

Šeit ir jautra animācija, kas izskaidro kā darbojas baterijas.

Strāvas plūsmas ātrums ir atkarīgs no starpības starp elektrodos uzkrāto enerģiju. Šo atšķirību sauc par potenciālo atšķirību vai plaši pazīstamu kā spriegumu, un tā mainās, elektriskām daļiņām pārvietojoties no viena akumulatora gala uz otru.

Iepriekš minētie attēli parāda ideālo bateriju būtību. Bet, kā jūs varētu gaidīt, pēc sabrukšanas papildināšanas elektrodi var nepalikt tādi paši kā iepriekš. Reālajā dzīvē šie pārkāpumi laika gaitā izraisa uzlādējamo bateriju eroziju. Lai gan šie defekti reti sastopami litija jonu baterijās, ko izmanto viedtālruņos, tie mēdz tikt noslogoti augsta sprieguma ietekmē. Mēs to apspriedīsim vēlākos posmos.

Kā uzlādējas litija jonu akumulators

Litija jonu (Li-ion) akumulators ir visizplatītākais akumulatoru veids, kas atrodams viedtālruņos un citās elektroniskās ierīcēs, jo tam ir augsts enerģijas blīvums. Atšķirībā no ideālās sistēmas, par kuru mēs runājām iepriekš, litija jonu akumulators neuzlādējas ar nemainīgu ātrumu, bet gan trīs atsevišķos posmos.

Tālāk ir norādīti trīs litija jonu akumulatora uzlādes posmi:

Pastāvīga strāva — Kad tālrunis ir pievienots lādētājam, t.i., ārējam barošanas avotam, akumulatora spriegums uzreiz palielinās, kamēr strāvas plūsma paliek nemainīga. Drīz pēc tam, kad strāvas plūsma ir iestatīta pāri akumulatora spailēm, spriegums palielinās lēnāk nekā iepriekš, un strāva joprojām ir nemainīga. Tas ir maksimālais strāvas daudzums, ko akumulators var noturēt jebkurā brīdī.

Piesātinājums — Litija jonu akumulatori ir jutīgi pret augstu spriegumu, tāpēc tie ir būvēti ar aizsardzības sistēmām, lai novērstu sprieguma pārsniegšanu noteiktai noteiktai vērtībai. Kad uzlādes akumulators tiecas sasniegt ieteicamo maksimālo spriegumu, strāvas plūsma samazinās, un spriegums palielinās nevienmērīgā, bet lēnā tempā.

Papildinājums — Kad akumulators beidzot sasniedz maksimālo vērtību, spriegums pārstāj pieaugt, bet strāva turpina samazināties, kad akumulators sasniedz pilnu jaudu. Akumulators ir pilnībā uzlādēts, kad strāva beidzot pārstāj plūst.

---

Kā darbojas ātrā uzlāde?

Tā kā litija jonu akumulatori var tikt bojāti augsta sprieguma dēļ, ražotāji parasti izmanto lielu strāvas pārsūtīšanas ātrumu, lai ātri uzlādētu tālruņa akumulatoru. Ātrās uzlādes mērķis ir maksimāli palielināt pastāvīgās strāvas plūsmas posma lietderību, lai maksimālo uzlādi varētu pārnest uz akumulatoru, pirms spriegums sasniedz maksimālo vērtību.

Viedtālrunī tiek izmantotas īpašas shēmas, lai ierobežotu spriegumu un strāvas plūsmu. Standarta sprieguma regulatori ierobežo spriegumu, nemainot strāvas plūsmu, tāpēc vecāki tālruņi uzlādes laikā bieži uzkarst. Šīs shēmas nodrošina, ka akumulatora temperatūra tiek uzturēta zem pieļaujamā līmeņa un tiek saglabāta akumulatora veselība.

Augstsprieguma uzlādes laikā spriegums samazinās un strāva palielinās.

Neskatoties uz ierobežojumiem, kas Li-ion akumulatoriem ir sprieguma dēļ, lādētāji ar lielas jaudas izvades atbalstu izmanto augsta sprieguma un zemas strāvas kombināciju. Ķēdes viedtālruņos palielina strāvu un samazina spriegumu. Viedtālruņos, kuriem ir augstsprieguma uzlāde, ir instrumenti, ko sauc Buck pārveidotāji lai pārveidotu augstu spriegumu zemā spriegumā, vienlaikus palielinot strāvu.

Tas ļauj viedtālruņu ražotājiem izmantot lielas strāvas vērtības līdz 20 A vai pat lielākas, lai uzlādētu litija jonu akumulatoru ar parasto spriegumu 4,2 V. Atšķirībā no standarta regulatora Buck Converter var efektīvāk pārveidot augstu spriegumu lielā strāvā, nezaudējot daudz enerģijas siltuma veidā.

Pat ātras uzlādes gadījumā akumulators tiek ļoti ātri uzlādēts pastāvīgas strāvas un piesātinājuma fāzē un galu galā palēninās papildināšanas fāzē. Tāpēc viedtālruņu ražotāji bieži apgalvo, ka 60% akumulatora jāuzlādē mazāk nekā 20 minūšu laikā, jo tieši šajā zonā notiek visātrākā uzlāde.

Nākamajā sadaļā mēs apspriedīsim dažādu viedtālruņu ražotāju dažādās metodes, lai nodrošinātu pēc iespējas ātrāku viņu ierīču uzlādes ātrumu. Pirms tam ir jāatbild uz daudz svarīgāku jautājumu, un tas ir saistīts ar to, ka mūsu tālruņi visu laiku ir pievienoti lādētājiem.

Vai jums vajadzētu izmantot tālruni uzlādes laikā?

Litija jonu akumulatoram parasti ir maksimālā sprieguma vērtība 4,2 V uz vienu šūnu. Kad akumulators ir pievienots strāvas avotam un atrodas papildināšanas fāzē, tas darbojas tuvu maksimālajam spriegumam. Tā kā augsts spriegums rada slodzi uz akumulatoru, tas mēdz atgriezties pie zemāka sprieguma, kad tas ir pilnībā uzlādēts, atzīmē. Baterijas universitāte. Tā rezultātā uzlāde tiek pārtraukta, kad akumulators ir pilnībā uzlādēts. Tomēr, ja lādētājs ir nepārtraukti pievienots ilgu laiku, akumulators joprojām ir augsts spriegums, kas var izraisīt nestabilitāti un pasliktināt akumulatora veselību.

Plaša viedtālruņa izmantošana uzlādes laikā rada to, ko parasti sauc par parazītu slodzi. Ja akumulators tiek lietots un uzlādēts vienlaikus, tas samazina akumulatora darbības laiku un palielina sildīšanu. Šī vienlaicīga uzlāde un izlāde var izkropļot akumulatora uzlādes ciklus un saīsināt tā kalpošanas laiku. Turklāt, ja akumulators atrodas nemainīga sprieguma fāzē, tas var radīt papildu stresu akumulators, kas var ietekmēt akumulatora darbības laiku un pat palielināt spontānas aizdegšanās iespējamību vai sprādziens.

Lai gan viedtālruņu oriģinālo iekārtu ražotājiem ir iebūvēti drošības mehānismi, lai mazinātu šos riskus un pielāgotos plašiem vienlaicīgas uzlādes un lietošanas gadījumiem, risks joprojām pastāv, pat ja tas ir ļoti zems.

---

Universālie standarti ātrai uzlādei

Mūsdienās ātrā uzlāde ir plaši izplatīta, taču šīs plaši izplatītās popularitātes pamats tika likts gandrīz pirms 10 gadiem. Agrīnais USB standarts varēja nodrošināt maksimālo strāvu 0,5 A pie potenciālu starpības 5 V, kā rezultātā kopējā jauda bija 2,5 W. 2010. gadā izdotā USB 3.0 specifikācija palielināja strāvas pārsūtīšanas ierobežojumu līdz 0,9 A 5 V potenciālam ar 4,5 W izvades jaudu A tipa USB portā.

Saistīts: Viss, kas jums jāzina par USB standartiem, ātrumiem un portu veidiem

Tajā pašā laikā tradicionālie lādētāji ar mikro-USB kabeļiem parasti nodrošina 10 W (2 A, 5 V) jaudu, savukārt C tipa USB lādētājs parasti nodrošina 15 W (3 A, 5 V) jaudu. Tomēr viedtālruņu ražotāji ir palielinājuši uzlādes ātrumu daudz tālāk, pārsniedzot šīs pieticīgās vērtības.

USB barošanas padeve (USB-PD)

2012. gadā USB Promoters Group paziņoja par progresīvāku standartu enerģijas piegādei pārnēsājamām ierīcēm un nosauca to par USB barošanas piegādi (USB-PD). Šis standarts tika īpaši izstrādāts, lai apmierinātu enerģiju patērējošu ierīču vajadzības. Pirmās paaudzes USB-PD ļāva pārraidīt līdz 60 W jaudu pa mikro-USB interfeisu un līdz 100 W (5A, 20V), izmantojot A un B tipa USB savienotājus. USB-PD Gen2 specifikācija tika izlaista kā daļa no USB 3.1 standarta, un tā atbalsta līdz 100 W jaudas pārsūtīšanu, izmantojot USB Type-C. Mūsdienu klēpjdatori, piemēram, MacBooks un Dell XPS, izmanto šo standartu īpaši ātrai uzlādei.

Ierīces ar USB-PD var izmantot dažādas sprieguma vērtības, piemēram, 5 V, 9 V, 15 V, 20 V vai vairāk. Tomēr šīs vērtības nav apspriežamas, un strāvas padevei tiek izvēlēta maksimālā kopējā vērtība.

Power Data Objects (ACVN)

Kad mēs pievienojam atbalstītai ierīcei (izlietnei) barošanas avotu, piemēram, USB-PD lādētāju, tas pārraida atbalstītās strāvas un sprieguma specifikāciju vērtības. Šī pārraide ir pazīstama kā Power Data Objects (ACVN). Savukārt ierīce vai izlietne reaģē ar vērtībām, ko tā atbalsta, un tas ir pazīstams kā Pieprasīt datu objektu (RDO). Elektrības pārvadei tiek izvēlēta augstākā atbilstošā vērtība spriegumam, ko atbalsta abas puses. Ja ir neatbilstība, datu maiņa notiek, līdz tiek sasniegta kopēja vērtība. Šai mijiedarbībai ir izšķiroša nozīme maksimālā uzlādes ātruma noteikšanā.

Piemēram, ja USB-PD lādētājs atbalsta tādas vērtības kā 5 V, 9 V, 15 V vai 20 V spriegumam un viedtālrunim. atbalsta tikai 5V un 9V, tad uzlāde notiks pie 9V ar maksimālo atbalstīto strāvu, kas atbilst 9V.

Lai gan USB-PD darbojas tikai šajās norādītajās sprieguma vērtībās, jaunāks standarts ļauj dinamiskāk sarunāties par spriegumu starp avotu un izlietni.

USB-PD PPS (programmējamais barošanas avots)

2017. gadā USB ieviesēju foruma (USB-IF) asociācija ieviesa USB-PD PPS (programmējamo barošanas avotu) USB-PD 3.0 specifikācijām. Kamēr iepriekšējās specifikācijas atbalstīja tikai standarta sprieguma pieaugumus par aptuveni 5 V, PPS pieļauj daudz mazākas izmaiņas gan strāvā (50mA soļi), gan barošanas spriegumam (20 mV).

Šāda veida mikrokontrole ļauj samazināt spriegumu un efektīvāk palielināt strāvu, tādējādi samazinot enerģijas zudumus siltuma izkliedes veidā. Tajā pašā laikā PPS ļauj pakāpeniski palielināt spriegumu iepriekš aprakstītajā pastāvīgās strāvas padeves posmā.

Lai gan atvērtās USB specifikācijas ir pavērušas ceļu vienotām un standartizētām uzlādes metodēm, viedtālruņu zīmoliem un mikroshēmu ražotāji ir arī izveidojuši savus patentētus standartus, piedāvājot viedtālruņu uzlādi, kas pārsniedz 100 W.

---

Patentēti ātrās uzlādes standarti

Patentētie ātrās uzlādes standarti ir attīstījušies daudz ātrāk nekā plašāk pieņemtās USB ātrās uzlādes specifikācijas. Tas ir tāpēc, ka USB ieviesēju foruma (USB-IF) asociācija aizkavējas, izveidojot standarta uzlādes protokolus, kas ir līdzvērtīgi patentētajiem. Ja skatāmies tikai uz viedtālruņiem, USB-PD un PPS jauda ir ierobežota līdz 45 W. Turpretim tādi uzņēmumi kā OPPO, Vivo apakšzīmols iQOO un Xiaomi jau ir demonstrējuši patentētas uzlādes tehnoloģijas, kas pārkāpj 100 W atzīmi. Šajā sadaļā mēs aplūkojam dažus no populārākajiem patentētajiem ātrās uzlādes risinājumiem, ko izmanto oriģinālo iekārtu ražotāji.

Qualcomm ātrā uzlāde

Qualcomm Quick Charge ir viens no visizplatītākajiem ātrās uzlādes standartiem. Acīmredzot šī plaši izplatītā popularitāte ir saistīta ar uzņēmuma Snapdragon mikroshēmojumu popularitāti. Vissvarīgākais ir tas, ka, neskatoties uz to, ka dažādi zīmoli ievieš Qualcomm ātrās uzlādes tehnoloģiju, lādētāji nav ekskluzīvi zīmoliem un ir saderīgi ar visām atbalstītajām ierīcēm.

Qualcomm ātrā uzlāde piedāvā savstarpēju savietojamību dažādiem lādētāju un viedtālruņu zīmoliem.

Pirmais Quick Charge izdevums tika ieviests 2013. gadā, un Snapdragon 600 bija pirmais mikroshēmojums, kas to atbalstīja. Lādētāji, kas sertificēti Quick Charge 1.0, atbalstīja 2A strāvas pāreju pāri 5V, sasniedzot maksimālo izejas jaudu 10W.

Ātrā uzlāde 2.0 ieradās 2014. gadā kopā ar Snapdragon 800 sērijas SoC. Jaunā specifikācija palielināja maksimālo atbalstīto spriegumu līdz 12 V. Ar šo sprieguma pieaugumu arī maksimālā pieļaujamā strāva tika palielināta līdz 3A. Rezultātā kopējā piegādājamā jauda pieauga no 10 W līdz pat 24 W, izmantojot microUSB kabeli, un līdz 36 W, izmantojot C tipa USB kabeli. Tomēr praktiski lielākā daļa ražotāju ierobežoja uzlādi līdz 18 W, jo tas laikam bija pietiekami ātrs. Ātrā uzlāde 2.0 tika atbalstīta dažādās Qualcomm mikroshēmās, tostarp Snapdragon 200, Snapdragon 400, Snapdragon 410, Snapdragon 615, Snapdragon 800, Snapdragon 801, Snapdragon 805, Snapdragon 810, un jau bija vismaz 20 oriģinālo iekārtu ražotāji, kas atbalsta šo tehnoloģiju. palaist.

Nākamajā gadā. 2015, Qualcomm paziņoja Ātrā uzlāde 3.0, un nozīmīgākās izmaiņas bija INOV (Intelligent Negotiation for Optimal Voltage) pievienošana. Tas ļāva jaudas pārvaldības IC nelielos 200 mV soļos vienoties par spriegumu, lai nodrošinātu pakāpenisku pieaugumu pastāvīgās strāvas fāzē — tas galu galā kļūtu par mūsu pieminētās PPS tehnoloģijas pamatu virs. Tas arī ļāva oriģinālo iekārtu ražotājiem sasniegt augstākas lādētāja sprieguma vērtības — no 3,6 V līdz 20 V. Arī strāvas ierobežojums tika palielināts līdz 4,6 A. Izmantojot Quick Charge 3.0, Qualcomm uzlaboja arī savu paralēlās uzlādes tehnoloģiju — tagad sauc Dual Charge+ — tas ļautu lādētājam sadalīt strāvas ievadi divās paralēlās plūsmās, lai izvairītos no pārkaršanas. Daži no agrākajiem SoC, kas atbalsta Quick Charge 3.0, ietvēra Snapdragon 820, Snapdragon 620, Snapdragon 618, Snapdragon 617 un Snapdragon 430.

2016. gadā Qualcomm paziņoja Ātrā uzlāde 4.0 ar efektīvāku siltuma pārvaldību un labāku aizsardzību pret pārstrāvu vai pārspriegumu. Galvenais papildinājums bija savstarpējā savietojamība ar USB-PD. Qualcomm to iepazīstināja ar Snapdragon 835 mikroshēmojumu. Quick Charge 4.0+, par kuru tika paziņots nākamajā gadā, galvenokārt bija iterācija, lai uzlabotu termiskās aizsardzības un drošības funkcijas. Quick Charge 4.0+ lādētāji ir arī atpakaļ saderīgi ar viedtālruņiem, kas atbalsta Quick Charge 1.0, 2.0 un 3.0. No otras puses, Quick Charge 4 nav saderīga ar atpakaļejošu spēku.

Pēc trīs gadu pārtraukuma Qualcomm paziņoja Ātrā uzlāde 5.0 2020. gadā ar atbalstu vairāk nekā 100 W jaudai. Quick Charge 5.0 ir saderīga ar USB-PD PPS. Jaunais standarts atbalsta dubultā akumulatora uzlādi ar maksimālo ātrumu, vienlaikus samazinot uzkaršanu. Lai izmantotu dubulto uzlādi, tālrunim ir jāatbalsta akumulators, kas ir sadalīts divās šūnās. The Xiaomi Mi 10 Ultra bija pirmais viedtālrunis, kas atbalsta Qualcomm Quick Charge 5.0.

Lādētāji, kas ir saderīgi ar Quick Charge 4.0, 4.0+ un 5.0, atbalsta arī ātrāku uzlādi Apple iPhone tālruņos, kā redzams iepriekš redzamajā saderības tabulā.

MediaTek ir arī patentēts ātrās uzlādes protokols paralēli tā konkurentam Qualcomm. MediaTek izdomātais nosaukums ātrās uzlādes tehnoloģijai ir "Pump Express".

2014. gadā MediaTek paziņoja par Pump Express Plus ar specifikācijām, kas līdzīgas Qualcomm Quick Charge 2.0. Tas atbalstīja spriegumu līdz 12V kopā ar 2A strāvu. Nākamajā gadā MediaTek paziņoja par Pump Express Plus 2.0 paralēli Quick Charge 3.0. Protokols atbalstīja spriegumu no 5 V līdz 20 V un varēja mainīt spriegumu pa 0,5 V.

Pump Express 3.0 tika paziņots 2016. gadā, un tas nodrošināja USB-PD atbalstu. Šajā versijā tika ieviesti arī daudz smalkāki sprieguma sarunu soļi, kas mēra tikai 10–20 mV, svārstās no 3 V līdz 6 V, ar atbalstu vairāk nekā 5 A strāvai. Pump Express 4.0, kas tika laists klajā 2018. gadā, ir līdzīgas strāvas un sprieguma specifikācijas, un tam ir USB-PD PPS atbalsts.

Oppo, Realme un OnePlus SuperVOOC

Oppo bija viens no pirmajiem zīmoliem, kas ieviesa savu ekskluzīvo uzlādes tehnoloģiju, un tas ir viens no viedtālruņu nozares līderiem ātrās uzlādes jomā. Tā paziņoja par pirmo tehnoloģijas versiju 2014. gadā. Oppo Find 7, kas lielā mērā iedvesmoja OnePlus One dizainu, bija pirmais viedtālrunis uzņēmums piedāvās VOOC (sprieguma atvērtās cilpas daudzpakāpju pastāvīgas strāvas uzlādes) zibspuldzes uzlādi tehnoloģija. Oppo apgalvoja, ka šo tehnoloģiju var izmantot, lai tikai 35 minūtēs uzlādētu Find 7 2800 mAh akumulatoru no 0% līdz 75%.

Kā liecina akronīms, VOOC standartam paredzētie lādētāji paļaujas uz lielāku strāvas vērtību, vienlaikus saglabājot spriegumu tuvu akumulatora spriegumam. Tas novērš nepieciešamību mērķtiecīgi samazināt spriegumu, un tas savukārt novērš pārkaršanu. Izmantojot VOOC, Oppo viedtālruņus varētu uzlādēt ar 20 W (5 v, 4 A).

Oppo pirmais komerciālais standarts, kas tiek tirgots kā VOOC 2.0, tika izmantots dažādos tālruņos, tostarp OPPO R7, R9 Plus, R11, R15, R15 Pro, F1, F1s, F3, F5, F7, F9/F9 Pro. Šī tehnoloģija tika licencēta arī māsas zīmolam OnePlus, kas to sākotnēji tirgoja kā Dash Charge. Dash Charge tehnoloģija bija pieejama OnePlus 3/3T, 5/5T, 6. OnePlus vēlāk nācās atteikties no nosaukuma, jo a preču zīmju sabrukums, un tagad 20 W uzlādes tehnoloģiju dēvē vienkārši par ātro uzlādi. Oppo atdalītais zīmols Realme arī izmantoja šo tehnoloģiju savos viedtālruņos Realme 3 Pro un Realme X.

Izstādē MWC 2016 Oppo demonstrēja savu futūristisko (laikam) Super VOOC tehnoloģiju ar apgalvojumu, ka akumulators tiek uzlādēts līdz 75% tikai 15 minūtēs, pateicoties tā 50 W (10 v, 5 A) jaudai. Tehnoloģijas ieviešana aizņēma divus gadus, un tā tika ieviesta kopā ar uzņēmuma pirmo lielāko starptautisko galvas virpotāju — Oppo Find X — 2018. gadā. Vēlāk tas bija pieejams Oppo R17 Pro, kam sekoja Realme X2 Pro un Realme 7 Pro.

2019. gadā Oppo ieviesa VOOC 3.0 ar atbalstu 25 W uzlādei (5 V, 5 A) ar Oppo Reno sēriju. Tika apgalvots, ka tas ir par 23,8% ātrāks nekā iepriekšējā VOOC 2.0 (VOOC Flash Charge) tehnoloģija. Tas tika atbalstīts arī Oppo F11, F15 Pro un Realme 5 Pro (ierobežots līdz 20 W). Vēlāk šajā gadā Oppo laida klajā VOOC 4.0 ar uzlādes ātrumu līdz 30 W (5V, 6A). Šī tehnoloģija bija pieejama Realme 6 un Realme 7. OnePlus pārgāja uz 30 W gadu pirms OPPO, izmantojot OnePlus 6T McLaren Edition Warp Charge tehnoloģiju. OnePlus Warp Charge tika atbalstīta arī OnePlus 7 Pro, 7T, 7T Pro, 8 un 8 Pro.

2020. gadā Oppo demonstrēja SuperVOOC 2.0 uzlādes tehnoloģiju ar 65 W (10 V, 6,5 A) jaudu. Pirmo reizi tas tika ieviests ar OPPO Find X2 Pro un vēlāk tika atkārtots OPPO Reno 4 Pro un Oppo Reno 5 Pro. Tomēr pirms Oppo oficiālā paziņojuma Realme Realme X50 Pro ieviesa to pašu tehnoloģiju, bet ar citu nosaukumu - SuperDart. Turklāt OnePlus, kas bija viens no pirmajiem zīmoliem, kas izmantoja īpaši ātru uzlādi, sāka darboties ar 65 W uzlādi. OnePlus 8T, izmantojot citu nosaukumu, Warp Charge 65.

Attīstoties tālāk no 65 W uzlādes tehnoloģijas, Oppo paziņoja par savu 125 W zibspuldzes uzlādi protokolu kopā ar 110W GaN lādētāju. Izmantojot šo tehnoloģiju, Oppo apgalvoja, ka 4000 mAh akumulatoru var pilnībā uzlādēt 20 minūšu laikā. Tehnoloģija izmanto lielu 20 V potenciālu, lai pārsūtītu strāvu ar ātrumu 6,25 A. Lai panāktu lielāku efektivitāti pie augsta sprieguma, Oppo izmanto lādētājus ar gallija nitrīdu (GaN) — pusvadītāju, kas ir efektīvāks nekā silīcijs. GaN lādētāji ir arī mazāki.

Šis ir pirmais ieskats 125 W zibspuldzes uzlādes tehnoloģijā darbībā. Tas var pilnībā uzlādēt 4000 mAh akumulatoru 20 minūtēs. 🤯 #FlashForwardpic.twitter.com/EWtfGcsL4m

— OPPO (@oppo) 2020. gada 15. jūlijs

Kopš tā laika Realme un OnePlus ierīces izmanto arī SuperVOOC tehnoloģiju, un alternatīvās nosaukumu shēmas ir atceltas. Turklāt Oppo 2022. gadā MWC prezentēja 240 W uzlādi, lai gan tā nav pieejama komerciālajās ierīcēs. Ātrākā uzlāde komerciālajā ierīcē no Oppo, OnePlus vai Realme ir uzņēmuma 160 W uzlāde, kas debitēja ar OnePlus 10T.

Huawei SuperCharge

Huawei savu SuperCharge tehnoloģiju ieviesa 2017. gadā ar Mate 10. Tāpat kā OPPO, arī Huawei ātrās uzlādes tehnoloģija izmantoja lielāku strāvu nekā citi konkurenti, izmantojot tādas tehnoloģijas kā Quick Charge un Pump Express. Pirmā paaudze piedāvāja 22,5 W izejas jaudu (5 V, 4,5 A). Huawei palielināja šo vērtējumu līdz 40 W (10 V, 4 A) ar Mate 20 Pro un padarīja to pieejamu viedtālruņos Huawei P30 Pro, Mate 30 Pro un P40 Pro/Pro Plus. Šo 40 W uzlādes tehnoloģiju pirmo reizi demonstrēja Huawei (nesen pārdots) apakšzīmols Honor koncepttālrunī — Honor Magic — 2016. gadā.

Huawei iekļāva vēl vienu pieaugumu ar Mate 40 Pro/Pro Plus, kas tika laists klajā 2020. gada beigās, lai atbalstītu 66 W (11 V, 6 A) uzlādi. Kopš tā laika uzņēmums ir pieturējies pie 66 W uzlādes saviem viedtālruņiem.

Xiaomi ātrā uzlāde

Xiaomi viedtālruņi jau ilgu laiku ir atbalstījuši ātru uzlādi. Tās flagmaņi, tostarp Xiaomi Mi 4 līdz Mi 6, bija aprīkoti ar 18 W ātru uzlādi. Tomēr tā vietā, lai pieliktu pūles savai patentētajai uzlādes tehnoloģijai, Xiaomi iepriekš paļāvās uz Qualcomm Quick Charge tehnoloģiju. Redzot, kā ātrās uzlādes ainava attīstās un kļūst konkurētspējīgāka, Xiaomi demonstrēja savu īpaši ātra 100 W uzlādes tehnoloģija 2019. gadā.

Līdz tehnoloģiskie ierobežojumi, 100 W uzlādes tehnoloģija sāka darboties tikai nākamajā gadā, t.i., 2020. gadā, kad tika laists klajā Xiaomi Mi 10 Ultra ar neprātīgu 120 W uzlādi. Kā minēts iepriekš, Xiaomi Mi 10 Ultra bija pirmais viedtālrunis, kas atbalsta Qualcomm Quick Charge 5.0.

Kopš tā laika Xiaomi ir centies panākt neticami ātru uzlādi savās ierīcēs, debijas 120 W uzlāde (tolaik pasaulē ātrākā uzlāde) ar Xiaomi 11T Pro. Kopš tā laika uzņēmums ir virzījies augstāk un augstāk. Piemēram, Redmi Note 12 Explorer atbalsta 210 W uzlādi, un tiek uzskatīts, ka tas spēj uzlādēt līdz 100% tikai deviņās minūtēs.

Samsung adaptīvā/īpaši ātra uzlāde

Samsung adaptīvā ātrā uzlāde ir līdzīga Qualcomm ātrajai uzlādei, t.i., tā ir atkarīga no augsta sprieguma un mērenām strāvas vērtībām. Pirmais adaptīvās ātrās uzlādes protokols atbalstīja 18 W (līdz 9 V, 2 A) uzlādi, taču tas attiecas tikai uz vadošajiem modeļiem, sākot ar Galaxy Note 5 un beidzot ar Galaxy S20 sēriju.

Daudz pēc citiem ražotājiem Samsung 2019. gadā beidzot pārgāja uz 25 W (11 W, 2,25 A) uzlādi, un šis standarts tiek oficiāli nosaukts par Samsung Super Fast Charging. Tiek apgalvots, ka 25 W lādētājs uzlādē Galaxy A70 4500 mAh akumulatoru līdz aptuveni 65% 60 minūtēs. Pretēji Samsung nosaukšanas shēmai, tas nav gluži "superātrs". Mūsu laikā Galaxy Note 20 Ultra (Exynos) apskats, lādētājam vajadzēja 35 minūtes, lai uzlādētu 5000 mAh akumulatoru no 10% līdz 50% aptuveni 35 minūtēs, un 100% sasniedza gandrīz 100 minūtēs.

Jāatzīmē, ka Samsung arī uzsāka 45 W (10 V, 4,5 A) uzlādi ar Galaxy Note 10 sēriju un pēc tam ar Galaxy S20 sēriju. Šo tehnoloģiju sauc par Super Fast Charging 2.0, un tā ir sagaidāma daudz ātrāk nekā pirmā paaudze. Tomēr Samsung atsauca 45 W uzlādes protokolu un atgriezās pie 25 W uzlādes Galaxy Note 20 un Galaxy S21 sērijās.

Samsung ātrās uzlādes standarti balstās uz USB-PD, savukārt Galaxy Note 20 un Galaxy S21 ierīcēs izmantotā Super Fast Charging tehnoloģija arī izmanto PPS. Ideālā gadījumā tam vajadzētu ļaut trešo pušu lādētājiem uzlādēt šīs ierīces ar to maksimālo jaudu. Tomēr ir daži ierobežojumi attiecībā uz ieejas sprieguma vērtību, ko nosaka Power Data Objects (ACVN) kā apspriests iepriekš. Piemēram, Galaxy S21 var uzlādēt tikai 18 W, nevis 25 W, izmantojot lādētāju, kas nav Samsung USB-PD. Jaunākās Samsung ierīces tiek galā ar ierobežojumiem, izmantojot USB-PD PPS.

Mūsdienās Samsung ierīces joprojām tiek uzlādētas ievērojami lēnāk nekā konkurenti. Uzņēmums ir nedaudz palicis malā un ir ļāvis citiem uzņēmumiem sasniegt daudz ātrāku uzlādi, un šķiet, ka tas ir apmierināts ar to. Arī Samsung kastē vairs neiekļauj lādētājus.

Ātra uzlāde Apple iPhone tālruņos

Visi Apple viedtālruņi, sākot ar iPhone 8, atbalsta uzlādi līdz 18 W, savukārt iPhone 11 Pro Max, iPhone 12 Pro Max, iPhone 13 Pro Max, iPhone 14 Pro un iPhone 14 Pro Max atbalsts līdz 27 W uzlāde. Lai nodrošinātu pēc iespējas ātrāku uzlādi, jums ir jāiegādājas ar USB-PD saderīgs lādētājs vai jāizmanto MacBook lādētājs. Tā kā Apple vairs nepiegādā uzlādes ķieģeli kastes iekšpusē, jums tas būs jāiegādājas atsevišķi. Jums var būt nepieciešams arī iegādāties a USB Type-C uz Lightning kabeli, lai izbaudītu ātrāko iespējamo iPhone uzlādi.

---

Samsung ir līderis nozarē ar nepatentētu (PPS) standartu.

No vienas puses, Android ražotāji ir braucuši ar ažiotāžu un nerimstoši ievieš ātrākas uzlādes tehnoloģijas. Bet, no otras puses, Samsung ir pieturējies pie plašāk pieņemamiem ātrās uzlādes standartiem, piemēram, USB-PD un USB-PD 3.0 ar PPS. Šie standarti ir ievērojami lēnāki nekā patentētie.

Samsung tā sauktā Super Fast Charge ir daudz lēnāka nekā tā kolēģi, un, lai gan uzlādes ātrums tika vēl vairāk samazināts no 45 W līdz 25 W Galaxy Note 20 Ultra un Galaxy S21 sērijās, PPS nodrošina, ka uzlāde notiek efektīvāk. Kā jau minēts iepriekš, PPS ļauj daudz precīzāk sarunāties par izejas spriegumu un strāvu, kas samazina enerģijas zudumus siltuma veidā.

Bez šaubām, oriģinālo iekārtu ražotāji bija spiesti izstrādāt patentētus standartus, jo USB ieviesēju forums (USB-IF) prasīja tik ilgu laiku, lai paziņotu par tādu dinamisku standartu kā USB-PD PPS. Izmantojot vienu standartu, piemēram, PPS, lietotāji ar dažādu zīmolu tālruņiem var izmantot vienu un to pašu uzlādes bloku, nebaidoties no lēnas uzlādes.

Līdz 2020. gadam šie lēnākie uzlādes ātrumi Samsung būtu šķituši neizdevīgi. Bet tas mainījās, kad Apple paziņoja par to plāno noņemt uzlādes ķieģeli no iPhone 12 kastes. Pēc šī uzvalka arī tādi zīmoli kā Samsung un Xiaomi ir sākuši izņemt lādētājus no savu jauno kastēm. tālruņiem — izņemot tādus reģionus kā Brazīlija, kur patērētāja dēļ tiem ir jāiekļauj saderīgs lādētājs likumus.

Tagad tādi zīmoli kā Samsung labprāt lūdz lietotājus izmantot jebkuru ātro lādētāju ar UBS-PD PPS atbalstu. Tā kā PPS ir universāls, lietotāji varēs uzlādēt vairākas atbalstītas ierīces ar vienu bloku. Pagaidām ir tikai daži lādētāji, un mēs patiesi ceram, ka citi ražotāji iekļaus atbalstu USB-PD PPS. līdzās viņu patentētajām uzlādes tehnoloģijām — pieņemot, ka viņi nevarētu viegli atteikties no savām tehnoloģijām, lai iegūtu universālu standarta.

Saistīts: Labākie Samsung Galaxy S21 ātrie lādētāji

---

Sacensības par ātrāku uzlādi un mazāku atdevi

Ir grūti precīzi pateikt, kāds ir ieguvums, nepārtraukti dzenoties pēc arvien ātrāka uzlādes ātruma. Ja viedtālruni var uzlādēt 15 minūtēs ar 120 W uzlādi, piemēram, Xiaomi 11T Pro gadījumā, vai tiešām tīrais ieguvums no uzlādes deviņās minūtēs, pateicoties 210 W uzlādei?

Galu galā oriģinālo iekārtu ražotājiem būs jāsāk atkāpties un koncentrēties uz to, lai uzlādes protokoli būtu efektīvāki. Ar ātrāku uzlādes laiku ievērojami samazinās atdeve līdz tādam līmenim, ka lietotājiem būs vienalga, vai tālrunis tiek uzlādēts pēc piecpadsmit vai desmit minūtēm. Man noteikti būs vienalga, ja mans tālrunis tiek uzlādēts nedaudz ātrāk nekā cits, un patiesībā dažus patērētājus pat varētu nobiedēt lielākas jaudas lādētāji. 120 W un 210 W uzlāde nav liela atšķirība, taču patērētājs var redzēt 90 W atšķirību un uzskatīt, ka 120 W uzlāde ir drošāka.

Rezultātā es domāju, ka pienāks brīdis, kad ražotāji atteiksies no pastāvīgās pūles ātrāko uzlādi, un tā vietā pārkoncentrēs savus centienus uz citiem ar uzlādi un akumulatoru saistītiem aspektiem dzīvi. Kad pienāks šis laiks, es neesmu pārliecināts, taču ir pagājuši tie laiki (lielākoties, skatoties uz tevi Samsung), kad viedtālruņa uzlādei ir nepieciešamas divas stundas jūsu laika. Gandrīz katrs vadošais viedtālrunis tiks pilnībā uzlādēts mazāk nekā stundas laikā, un daži izvēlētie pilnībā uzlādēsies mazāk nekā pusstundas laikā. Lielākā daļa cilvēku nemeklēs neko ātrāk par to.

Kā viedtālrunī izmantot ātro uzlādi?

Esam pieraduši savas viedierīces uzlādēt ar uzlādējamām baterijām. Tātad (mēs ceram!) mums nav jāstāsta, kā uzlādēt viedtālruni. Tomēr jums ir jāievēro zināma piesardzība, ja vēlaties viedtālruņos nodrošināt pēc iespējas ātrāku uzlādes ātrumu.

Pirmais un acīmredzamākais brīdinājums ir tas, ka jums rūpīgi jāizvēlas uzlādes ķieģelis viedtālrunis, un šis solis kļūst vēl svarīgāks, ja iegādātajam viedtālrunim nav lādētāja kastē. Papildus pareizajam lādētājam ir svarīgi izvēlēties kabeli, kas atbalsta to pašu standartu.

Ir pieejams plašs viedtālruņu lādētāju klāsts, kas atbalsta Quick Charge 3.0, taču var rasties grūtības atrast lādētājus, kas atbalsta Quick Charge 4.0 un jaunāku versiju. Tikmēr MediaTek Pump Express lādētājus var būt grūti atrast, tāpēc labāk izvēlēties lādētāju, ko iesaka viedtālruņa ražotājs.

Runājot par BBK grupas uzņēmumu patentētām uzlādes tehnoloģijām — OPPO, Vivo, OnePlus, Realme un iQOO, jums nav citas iespējas, kā izvēlēties oficiālu lādētāju, lai nodrošinātu ātrāko uzlādi ātrumiem. Par laimi, šie lādētāji ir savstarpēji saderīgi, un jūs varat izmantot jaunāku viena no šiem zīmoliem lādētāju kopā ar tālruni no jebkura cita no pieciem iepriekšminētajiem. Piemēram, OPPO Reno 5 Pro komplektācijā iekļautais 65 W SuperVOOC lādētājs darbosies nevainojami un nodrošinās 65 W uzlādi ar OnePlus 8T.

Tāpat jums būs jāmeklē oficiāli lādētāji, kad runa ir par Huawei un Honor ierīcēm.

Tikmēr Samsung daudzi USB-PD PPS lādētāji ļaus jums uzlādēt jaunāko flagmani, piemēram, Galaxy S21 Ultra ar 25 W. Tomēr jums būs jānodrošina, lai standarti atbilstu gan viedtālrunim, gan lādētājam. Jaunāki Samsung 25 W lādētāji ar PPS atbalstu var ierobežot uzlādes ātrumu līdz 18 W, ja viedtālrunis atbalsta tikai USB-PD, nevis PPS. Tāpēc pirms pirkšanas noteikti pārbaudiet to.

Visbeidzot, ja meklējat ātrus lādētājus iPhone tālruņiem, varat izvēlēties oficiālais 20 W USB-C lādētājs vai izvēlieties kādu no ātrāk norādītajiem lādētājiem šo lapu. Ja jums pieder MacBook ar USB-C uzlādes atbalstu, Apple iesaka kopā ar iPhone izmantot MacBook uzlādes bloku. nebaidoties no lielākas jaudas, jo, kā mēs uzzinājām šajā rakstā, to kontrolē viedtālrunis.

Mēs uzzinājām arī daudzas citas lietas par ātro uzlādi un ātrās uzlādes pagātni, tagadni un nākotni. Vai, jūsuprāt, mēs esam palaiduši garām kādu svarīgu informāciju? Paziņojiet mums zemāk esošajos komentāros!