На сегодняшний день нам доступен широкий спектр протоколов зарядки, разрабатываемых и продвигаемых разными компаниями и организациями. По возможности попробуем придерживаться хронологии.

Обычный USB

USB допускает ток не более 500 мА при напряжении 5 В. Лишь много позднее, с выходом спецификации USB 3.0, максимальный ток был поднят до 900 мА. Обычным кнопочным телефонам, которые стали выходить не с собственными разъемами для заряда, а со штекерами mini-, а потом и microUSB, вполне хватало небольшой мощности.

Все изменилось с выходом смартфонов, емкость аккумуляторов которых в разы превышала относительно небольшую емкость батарей кнопочных телефонов. Даже небольшие по современным меркам аккумуляторы с емкостью 1500 мА ∙ ч уже хотелось заряжать быстрее, чем за 4–4,5 ч (время с учетом потерь при зарядке и естественного замедления скорости заряда после 80%). Возникла необходимость каким-то образом передать больший ток заряда по стандартному кабелю, при этом не спалив случайно контроллер USB, если устройство подключат к компьютеру.

USB Battery Charging Revision 1.2 (BC1.2)

Этот стандарт был принят в далеком 2011 году и позволял ранним устройствам заряжаться от разъемов USB силой тока до 1,5 А при напряжении 5 В. Стандарт принят организацией USB-IF, поэтому его использование для производителей бесплатно. По современным меркам он весьма примитивен: тип зарядного устройства определяется по напряжению на контактах D+ и D-.

Ссылки:

• USB battery charging: it’s harder than it looks
• USB Battery Charging 1.2 Compliance Plan

Qualcomm Quick Charge 1.0

Был обнародован компанией Qualcomm в 2013 году с чипсетами Snapdragon 600 (и, кстати, используется до сих пор в младших чипсетах, например Snapdragon 400). Здесь максимальный ток подняли до 2 А. Механизм определения зарядного устройства стал значительно умнее, поэтому шансов получить нужный ток заряда у устройств, использующих QC 1.0, стало больше.

Ссылки:

• Qualcomm Quick Charge 1.0 Battery Charger ICs
• Qualcomm Quick Charge 1.0: Less Time Charging, More Time Doing

Стандарты Apple и Samsung

Примерно в то же время Samsung и Apple параллельно разработали свои собственные схемы определения «правильных» зарядных устройств. Так, у Apple появились устройства класса Apple 1.0A (позднее к ним добавились Apple 2.1A), которые определяли наличие зарядного устройства соответствующей мощности собственным, несовместимым со спецификацией USB-IF способом. Похожая и несовместимая схема была и у Samsung.

Первые универсальные зарядники

Со временем производители зарядных устройств стали делать попытки как-то стандартизировать протоколы. К примеру, вот этот монстр-осьминог предлагал пять независимых выходов, один из которых мог успешно заряжать iPhone по стандарту Apple 1A, второй — iPad по стандарту Apple 2.1A, третий — планшеты Samsung, и два других — все остальные устройства, совместимые со спецификацией USB-IF.

Множество разъемов, есть где запутаться

Ужасно, правда? Мало того что зоопарк коннекторов, нам еще и предлагается выбирать «правильный» порт, в который его воткнуть.

Также существовали вот такие адаптеры.

Уверен, ты подобное не застал, но в нашей лаборатории экземпляр имеется. В первых поколениях адаптеров просто-напросто замыкались контакты Data, что давало совместимость только с USB-IF (и заодно — с Quick Charge 1.0); в последующих версиях использовался чип, который пытался определить, какое именно устройство подключено, и выполнял необходимые действия, чтобы подключенный телефон или планшет распознал «быструю» зарядку.

Наконец, примерно три года назад начали появляться зарядные устройства со встроенной логикой определения нагрузки. Разнообразные системы IQ, AIQ и им подобные выполняют единственную функцию: определить, какое устройство заряжается — Apple (1A, 2.1A), Samsung или соответствующее стандарту USB-IF, и сообщить устройству, что оно подключено именно к зарядному устройству, а не к компьютеру. Сегодня большинство более-менее качественных блоков питания от независимых производителей оборудовано подобной схемой.

Правда, бардак? А ведь мы еще даже не начали говорить о стандартах «быстрой» зарядки в их современном понимании. Поверь, дальше будет хуже!

Qualcomm Quick Charge 2.0

Был анонсирован в 2013 году, но впервые использовался в устройствах на Snapdragon 800 начиная с 2014 года. Этот стандарт оказался долгожителем, пережив два поколения процессоров компании Qualcomm: Snapdragon 800 (801, 805) и Snapdragon 808, 810.

Принципиальное отличие QC 2.0 от всех ранее существовавших стандартов — использование различных комбинаций напряжения и силы тока из ряда 5, 9, 12 В и 2 и 1,67 А. Обрати внимание: если сила тока может варьироваться в процессе заряда, то напряжение может выбираться только из фиксированного списка значений 5, 9 или 12 В. К этому мы еще вернемся, когда будем рассматривать стандарт следующего поколения — QC 3.0.

Для чего вообще потребовалось поднимать напряжение, а не силу тока? Ключевой момент здесь — совместимость с огромным парком существующих аксессуаров, кабелей и зарядных устройств. Дело в том, что на момент выхода спецификации QC 2.0 все еще использовался физический формат разъемов USB-A на одном конце и microUSB на другом. Их спецификация не подразумевает передачу тока, превышающего 2,4 А при напряжении 5 В. Как известно, тепловые потери в проводах растут пропорционально току и квадрату сопротивления. Повышение силы тока при неизменном напряжении 5 В могло привести к опасному нагреву в области разъемов, избыточным тепловым потерям в самом кабеле, перегреву и потенциальному выходу из строя зарядных портов — и непременно привело бы, если бы пользователь брал для зарядки не комплектный кабель или ЗУ с фиксированным проводом, а другой, случайный шнурок. Повышение напряжения позволило одним махом снять проблему совместимости с существующими проводами: теперь максимальный ток ни при каких обстоятельствах не превышал значения 2,4 А, фактически ограничиваясь значением 2 А.

Впервые вместо ненадежного аналогового метода определения зарядного устройства был использован метод цифровой коммуникации (ведь обидно было бы сжечь контроллер заряда случайно попавшим на него напряжением в 12 В). В целом использование комбинации из планшета/телефона с QC 2.0 и соответствующего зарядного устройства давало неплохую гарантию, что зарядка пойдет именно по быстрому протоколу.

INFO

Кстати, максимальный ток подается по стандарту только в самом начале зарядки, когда аккумулятор пуст или практически пуст. С повышением уровня заряда снижается подаваемая на аккумулятор мощность, а на уровне примерно 80% скорость заряда зачастую и вовсе неотличима от зарядки от «компьютерного» порта. Телефон очень быстро набирает первые 40–50% заряда, после чего скорость зарядки постепенно замедляется, и последние единицы процентов могут набираться почти столько же времени, сколько первые 50.

С таким резким скачком в мощности и скорости зарядки (здесь достижимы 18 Вт) возникла другая проблема: аккумуляторы при зарядке стали перегреваться, и химия батарейки начинала деградировать, что со временем приводило к снижению ее ресурса. Да, в стандарте были заложены «безопасные» значения температур, но максимальная скорость зарядки была в те годы таким значительным маркетинговым преимуществом, что о сроке жизни аккумуляторов (которые все чаще становились несъемными) производители предпочитали если даже и задумываться, то не говорить покупателям.

Ситуация стала еще хуже с выходом «горячего» поколения процессоров Snapdragon 808 и 810, одновременно с которыми в отдельных моделях появились разъемы USB-C. Поскольку Android склонен к выполнению отложенных задач (например, пакетному обновлению установленных приложений) именно при подключении зарядки, перегрев процессора совместно с перегревом аккумулятора приводили к печальным последствиям: процессоры в буквальном смысле отпаивались от материнских плат, а аккумуляторы выходили из строя быстрее, чем заканчивался гарантийный срок. Яркий пример — коллективный иск к компании LG (массовый выход из строя устройств LG G4, G Flex 2, Nexus 5X).

Еще одна проблема: массовое появление устройств с разъемами USB-C в 2015 году совпало по времени с выходом ряда устройств на чипсетах поколения Qualcomm 808/810. Новый стандарт фиксировал для производителей кабелей более жесткие требования к пропускаемому току. Так, у кабеля с разъемами USB-C на обоих концах, если он сделан без нарушений спецификации, не должно быть проблем с передачей тока в 3 А. Но компьютеров и зарядных устройств, оборудованных разъемами USB-C, на рынке в тот момент в достаточном количестве просто не было, и подавляющее большинство производителей укомплектовывало смартфоны обычной USB-зарядкой с разъемом USB-A и кабелем со стандартным «большим» разъемом USB-A с одной стороны и USB-C — с другой.

При использовании подобных кабелей с медленной зарядкой проблем не возникало. Их использование с зарядками стандарта Quick Charge 2.0 также не вызывало никаких неприятностей — в конце концов, QC 2.0 создавался с оглядкой на совместимость. Проблемы — и проблемы серьезные — стали возникать тогда, когда на рынок вышел ряд моделей, использующих альтернативный стандарт быстрой зарядки, основанный на открытой спецификации USB-IF для USB Type-C 1.2.

Huawei Fast Charge Protocol (FCP)

FCP — собственная разработка компании Huawei, которая должна была конкурировать с Quick Charge 2.0, заряжая смартфоны напряжением 5 или 9 В с силой тока 2 А. Оборудованные ей телефоны, как правило, включали и поддержку QC 2.0, что позволяло использовать многочисленные зарядные устройства, совместимые с этой технологией. Поскольку Huawei не лицензировала свою технологию другим производителям, известно о ней немного и ценность ее сомнительна. Зато — собственная разработка, как и процессоры Kirin.

USB Type-C 1.2

Спецификация USB Type-C 1.2, допускает передачу тока до 3 А при неизменном напряжении 5 В. В первом поколении смартфонов (Microsoft Lumia 950, 950XL, Google Nexus 5X, 6P), да и в большинстве современных, за редкими исключениями, используется именно эта спецификация, а не новый (более сложный, но обратно совместимый) стандарт USB Power Delivery.

Новый открытый стандарт быстрой зарядки прост и очевиден. Его реализация не требует от производителей больших усилий, использования проприетарных контроллеров заряда или каких-либо лицензионных отчислений (стандарт от USB-IF полностью бесплатен для производителей). Казалось бы, бери и пользуйся!

Без подводных камней не обошлось. Даже для такой относительно скромной мощности в 15 Вт требовались новые кабели и зарядные устройства, способные без проблем, потерь и перегрева выдерживать повышенный ток заряда. И тут оказалось, что если зарядные устройства, способные корректно и с полным соответствием спецификации USB-IF выдавать ток в 3 А, могут собрать многие производители, то безопасные шнурки, полностью соответствующие стандарту, — вещь почти мифическая, для среднего китайского производителя недостижимая. Проблема настолько необычная, возникшая буквально на ровном месте, что мы выделим ее в особый раздел.

Проблема с кабелями USB-C

В случае с проводами USB-A -> miniUSB все было достаточно просто: провода, разъемы, изоляция. Да, можно было сэкономить на сечении проводников, и тогда устройства заряжались чуть медленнее (в особо тяжелых случаях — заметно медленнее), но большой катастрофы в любом случае не происходило.

Все изменилось с выходом стандарта USB Type-C и появлением кабелей с соответствующими штекерами. Более-менее сразу производители научились делать простейшие кабели, соответствующие спецификации USB 2.0, с разъемами USB-C на обоих концах кабеля.

Намного сложнее оказалось сделать кабели, оборудованные физическим разъемом USB Type-C и соответствующие спецификациям USB 3.0, и практически невозможным для независимых китайских производителей стал выпуск шнурков, корректно идентифицируемых с помощью микросхем электронного маркера (e-marker chip). Вот детальный разбор одного из таких кабелей (поверь, достаточно типичного).

Оставим маркеры пассивной идентификации кабеля в стороне, так как напрямую с передачей заряда они не связаны, и рассмотрим последнюю категорию кабелей: ту, что оборудована разъемом USB-C на одном конце и привычным USB-A на другом.

Инженер Google Бенсон Люн протестировал несколько десятков кабелей, переходников и зарядных устройств с разъемами USB Type-C и свел все данные в постоянно обновляемую таблицу. Ознакомься, а лучше — сохрани ссылку, это действительно важный и авторитетный источник информации.

Наиболее типичной проблемой для китайских производителей стало использование резистора со значением сопротивления 10 кОм вместо установленных в спецификации 56 кОм. На такой шаг недобросовестные производители идут вполне сознательно: если смартфон (или другое устройство) с разъемом USB Type-C увидит корректное значение сопротивления в 56 кОм, оно ограничит максимально потребляемый ток максимально допустимым для порта USB-A значением (как мы помним, это совсем немного). Использование резистора на 22 кОм даст возможность передачи до 1,5 А, что еще условно допустимо. А вот использование резистора в 10 кОм или меньше сообщит устройству, что «на другом конце все хорошо, можно брать до 3 А».

Что при этом может случиться с устройством «на другом конце»? Да все что угодно, от простой зарядки с пониженной максимальной мощностью до выхода из строя зарядного устройства (или порта компьютера/ноутбука). Если в зарядном устройстве отсутствует защита (типично для дешевых зарядок), возможен его перегрев или возгорание. Подробное описание проблемы с картинками.

Эта проблема касается не только шнурков, которые ты можешь купить на Aliexpress или Amazon. Такой «неправильный» кабель входит в комплект OnePlus 2. После того как проблема вскрылась, компания OnePlus отреагировала: «Не беспокойтесь, НАШ смартфон этот шнурок не повредит. На остальных — плевать». Так что если ты не хочешь пополнить ряды тех, на кого «плевать», — подходи к выбору кабеля с большой осторожностью. И даже если здесь и сейчас у тебя устройство, способное «проглотить» неправильный кабель, то где гарантия, что завтра у тебя или члена твоей семьи не появится смартфон, работающий в точном соответствии со спецификацией? Лучше не рисковать.

USB Power Delivery (USB-PD)

USB Power Delivery (USB-PD) — открытый стандарт, опубликованный USB-IF и описывающий передачу питания между устройствами, оборудованными портами USB Type-C. Именно передачу питания, а не зарядку: одно и то же устройство в любой момент времени может выступать как донором (зарядным устройством), так и акцептором (тем, кого заряжают). Появился этот стандарт на год позднее Quick Charge 2.0, а начало его массового использования совпало с выходом поколения чипсетов Qualcomm 808/810.

На сегодняшний день существует три поколения стандарта: USB PD, PD 2.0 и PD 3.0. И если первое поколение описывало достаточно жесткие профили заряда, то уже во второй версии стандарта профили были заменены на «правила» и у производителей появилось гораздо больше свободы. Разительных различий между вторым и третьим поколениями нет, а USB-IF и вовсе описывает только общий стандарт USB Power Delivery. Различия между поколениями в таких, к примеру, тонкостях, как возможность продолжать непрерывный обмен данными в момент смены ролей устройств (с приема заряда на передачу и обратно). Не будем делать различий между поколениями USB-PD и мы.

Вот табличка-сравнение официальных спецификаций USB-IF:

Как видим, в спецификации USB-PD все совсем неплохо. И если USB Type-C (1.2) без поддержки USB PD дает нам максимальную мощность в 15 Вт при напряжении 5 В и силе тока 3 А, то этого может оказаться вполне достаточно для большинства смартфонов без необходимости встраивать поддержку более сложного стандарта USB PD. А вот для планшетов (к примеру, Apple iPad Pro 12.9 или нового iPad Pro 10.5) и большинства ультрабуков (многие модели Dell, HP, все современные Apple MacBook и другие) уже нужна поддержка как минимум USB PD 2.0 с соответствующими адаптерами питания.

Вот, к примеру, какие варианты зарядок допускает новая спецификация.

Qualcomm Quick Charge 3.0

Стандарт Qualcomm Quick Charge 3.0 массово вышел на сцену в 2016 году с появлением процессоров Qualcomm 820/821. Точно так же, как «холодный» Snapdragon 820 стал «работой над ошибками» по сравнению с перегревающимися и прожорливыми Snapdragon 810, так и при работе над QC 3.0 инженеры сконцентрировали усилия на продлении срока службы аккумулятора, заряжая его в более щадящих режимах без большого проседания скорости заряда.

Если в рекламе QC 2.0 компания делала упор на том, насколько быстрее заряжаются устройства в сравнении с QC 1.0, то, презентуя QC 3.0, подчеркивала, насколько эффективнее (с меньшими потерями и нагревом) идет зарядка. Снижение непродуктивных потерь и сопутствующего нагрева, а также дополнительный контроль температурных режимов, в свою очередь, позволили ускорить и сам процесс.

В отличие от QC 2.0, в котором напряжение выбиралось из ряда 5, 9, 12 В, в QC 3.0 напряжение может меняться гранулярно с шагом всего 0,2 В, а доступный диапазон напряжений расширен до 3,6–20 В (чаще всего используется диапазон 5–12 В). Максимальная мощность в сравнении с предыдущей версией осталась неизменной на уровне 18 Вт.

В целом QC 3.0 можно только похвалить. Если производитель не гонится за цифрами, завышая скорость зарядки в ущерб ресурсу аккумулятора (такие примеры нам известны — взять тот же LeEco Le Pro 3), то использование QC 3.0 предлагает достаточно щадящий режим заряда, который вредит аккумулятору значительно меньше, чем QC 2.0.

Можно ли рекомендовать зарядное устройство с QC 3.0 для ежедневного (или еженощного) использования с точки зрения жизненного цикла аккумулятора? Если ставить телефон на зарядку на всю ночь, то использование стандартных ЗУ с током 2,4 А, возможно, продлит ресурс батарейки, и через полтора-два года падение его емкости будет меньше, чем если бы все это время ты пользовался зарядкой с QC 3.0. Впрочем, может, и не продлит — это зависит исключительно от того, как именно конкретный производитель настроил процесс заряда, до каких температур он позволяет разогреваться аккумулятору и насколько бережно относится к его ресурсу.

И тут пришел Гугл

Все последние смартфоны Google, выпущенные в 2015 и 2016 годах, используют стандарт быстрой зарядки согласно спецификации USB Type-C 1.2 (5 В / 3 А). При этом как Nexus 5X, так и Nexus 6P оборудованы всем необходимым для быстрой зарядки по протоколу QC 2.0 — возможность использования которого была сознательно заблокирована Google.

Теперь официальная позиция Google заключается в том, что повышение напряжения во время заряда смартфонов — зло, и производителям рекомендуется отказаться от проприетарных методов быстрой зарядки и использовать вместо этого зарядку по стандарту USB Power Delivery. Вот выдержка из Android Compatibility Definition Document:

«Для устройств с поддержкой Type-C УСИЛЕННО РЕКОМЕНДУЕТСЯ отказаться от поддержки проприетарных методов заряда, которые поднимают напряжение Vbus выше стандартного, а также изменяют роли донора/акцептора, потому что такие модификации могут повлечь проблемы с совместимостью между устройствами и адаптерами питания, поддерживающими стандартные методы USB Power Delivery. Пока мы УСИЛЕННО РЕКОМЕНДУЕМ данный подход, но в будущих версиях Android мы можем ПОТРЕБОВАТЬ от всех устройств, оборудованных портами type-C, поддержку полной совместимости со стандартными адаптерами питания type-C».

А за ним пришли китайцы

И что, стоило Google рекомендовать стандартизировать процесс заряда, как сразу все стало хорошо? Не спеши, ведь китайские производители способны испортить любую хорошую идею. Помнишь, мы рассказывали про инженера Google Бенсона Люна? Кроме кабелей USB-C, он протестировал и несколько зарядных устройств, декларирующих совместимость со стандартом USB PD. Результаты были неутешительные: из всех протестированных стандарту не соответствовало ни одно. Вот как это выглядит:

«Зарядное устройство не соответствует спецификации USB Type-C Release 1.2, нарушая Section 4.5.2.2.6.1 Unattached.SRC Requirements, в которой изложено требование: „Порт должен обеспечивать раздельную коммутацию Rp на выводах CC1 и CC2 согласно таблице 4-15“. <…> Производитель закоротил выводы СС, сэкономив на резисторе».

В результате копеечной экономии (доли цента!) кабели, оснащенные маркером идентификации, будут с таким зарядным устройством работать некорректно. Отсюда и негативные отзывы покупателей таких блоков питания: например, MacBook 2015 года заряжает, а 2016-го — уже нет.

Безусловно, открытый стандарт — это хорошо. Но слышал ли ты когда-нибудь о массовых проблемах ЗУ с поддержкой, скажем, Qualcomm QC 3.0? За исключением брака в отдельных экземплярах — нет, массовых проблем с Quick Charge за все годы так и не обнаружилось. Почему? Потому что Qualcomm не только лицензирует свою технологию, но и следит за тем, чтобы ее корректно использовали, сертифицируя устройства.

Если китайский производитель попытается выпустить зарядное устройство с Quick Charge, не соответствующее спецификациям Qualcomm, он не только не получит сертификата, но и не сможет продавать такое устройство. А вот игнорировать, использовать или нарушать открытый стандарт можно совершенно спокойно: никто никого не контролирует, не проверяет и не сертифицирует. Так что ждет нас очередная волна условно совместимых устройств и блоков питания, несмотря на все старания Google.

Жизнь в параллельной вселенной: MediaTek Pump Express+

Технология MediaTek Pump Express+ заслуживает отдельного разговора.

Компания MediaTek известна своими недорогими чипсетами, на которых собраны без преувеличения тысячи моделей устройств. Самым распространенным решением MTK до сих пор остаются вариации чипсетов, основанных на использовании восьми маломощных процессорных ядер ARM Cortex A53. Но даже смартфоны на таких откровенно посредственных чипсетах зачастую оборудуются схемой быстрой зарядки.

Для начала взгляни на табличку.

Ничего не напоминает? Каждое поколение технологии MediaTek Pump Express+ имеет прямое соответствие в лице Qualcomm Quick Charge. Так, Pump Express+ первого поколения обладает теми же свойствами и характеристиками, что и QC 2.0 (плюс предлагает возможность параллельной зарядки банок аккумулятора, которой на нашей памяти так никто и не воспользовался). PE+ 2.0 приблизительно соответствует уровню QC 3.0, уменьшая гранулярность шага напряжения до 0,5 В.

Наконец, в самой своей интересной реализации PE+ 3.0 призван конкурировать с Quick Charge 4.0+. Эта версия стандарта была анонсирована в мае 2016-го, но так до сих пор и не вошла ни в один реально существующий смартфон. В отличие от QC 4.0 и более ранних версий Pump Express+, последняя версия PE+ 4.0 резко снижает напряжение в цепи заряда. И если PE+ 2.0 предлагал производителям выбор из ряда значений напряжения до 20 В, то PE+ 3.0 ограничивается отрезком от 3 до 6 В с шагом в 10–20 мВ. Также полностью изменен протокол коммуникации между устройством и адаптером питания: теперь вместо модуляции Vbus используется стандартный протокол USB PD.

Кстати, а что тут будет с обратной совместимостью с ранними версиями PE+? Согласно официальному FAQ — совсем ничего; пожалуй, это даже неплохо — пусть наконец несовместимые стандарты вымрут. Впрочем, надежды на это мало: MediaTek заявляет, что стандарты PE+ 2.0 и 3.0 будут существовать параллельно и устанавливаться в устройства по требованию OEM.

Ты еще не запутался? Нет? Что ж, добавим ада!

OPPO VOOC, он же OnePlus DASH Charge

Что ж, пришло время рассмотреть стандарт VOOC, он же DASH Charge, по которому заряжается «убийца флагманов» последнего поколения, OnePlus 5, и все его предшественники, а также многие смартфоны китайского производителя OPPO независимо от используемого чипсета. Если тебе кажется, что OnePlus и OPPO занимают маргинальную нишу и о них не стоит говорить подробно, а разве что упомянуть, посмотри вот на эту табличку:

Несмотря на то что OPPO и Vivo принадлежат концерну BBK Electronics, компания использует собственную технологию быстрой зарядки VOOC только в смартфонах под торговыми марками OPPO и OnePlus. Но и 7,4% от всего рынка — это немало.

Есть неплохой, хоть и очень поверхностный обзор — сравнение скорости зарядки с участием VOOC. Мы же отметим следующие моменты.

Технология VOOC появилась в 2014 году в смартфонах OPPO Find 7, а также устройствах серий F, N и R. В отличие от основного конкурента, Qualcomm QC 2.0, технология OPPO основана не на повышении напряжения, а на подаче более высокого тока — до 4 А. Суть технологии состоит в параллельном заряде двух банок аккумулятора, что позволяет сократить время заряда, не перегревая при этом аккумулятор. Кроме того, некоторые цепи, контролирующие процесс заряда, были перенесены из контроллера питания смартфона в зарядное устройство, что, по заверениям производителя, частично переносит теплоотдачу из встроенного в телефон контроллера во внешнее ЗУ благодаря технологии прямого заряда.

Пока звучит неплохо? Да нет, уже возникает вопрос. Даже если брать лишь то, что изложено на бумаге, сразу заметна как минимум одна проблема: защиту и контроль заряда категорически нельзя полностью «переносить» из телефона в ЗУ; можно и нужно дублировать защитные механизмы. В противном случае… а давай посмотрим, что получается в противном случае.

Разработчики OPPO прекрасно знают, что перенос части контрольно-защитных механизмов из смартфона наружу, в зарядное устройство, резко снижает планку запаса прочности. Более-менее безопасно такая технология будет работать в том и только в том случае, если мы полностью уверены в качестве всех компонентов цепочки. Потребуется исключительно качественное ЗУ, исключительно качественная химия аккумуляторов и проверенный USB-кабель, способный гарантированно передавать ток в 4 А. Понятно, что отдать контроль над производством зарядок и шнурков на сторону никак нельзя: попытка подать ток в 4 А на обычный кабель с разъемом USB-A на одном конце (а именно такие, а вовсе не Type-C –> Type-C кабели используются OPPO) с гарантией приведет к опасному перегреву не рассчитанного на такой ток разъема.

Так что — назад, от миллиона стандартных аксессуаров — к проприетарным кабелям USB, без которых «магия» быстрой зарядки работать не будет! И если в OPPO Find 7 для зарядки использовался разъем microUSB с удлиненным штекером и увеличенным числом контактов (кстати, этот кабель был продолжением зарядного устройства, отдельно его купить было нельзя), то в комплекте с OnePlus 5 кладут непримечательную USB-зарядку и обычный с виду шнур с USB-C на одном конце и USB-A на другом.

Обычные они только с виду. Кабели OnePlus выполнены с грубыми нарушениями стандарта USB Type-C 1.2; их небезопасно использовать для зарядки других гаджетов (об этом, как и о реакции компании, мы уже писали выше). Но если ты хочешь, чтобы твой телефон OPPO или OnePlus заряжался с максимальной скоростью по стандарту VOOC/DASH Charge, то будь добр использовать только комплектную зарядку и только комплектный кабель. Хочешь быструю зарядку на работе, в машине или в поездке от внешнего аккумулятора? Ни одно из существующих зарядных устройств тебе не поможет: будь добр приобрести дополнительный комплект ЗУ + кабель производства OPPO. И не забудь: использовать тот же кабель для зарядки других устройств может быть чревато.

А что будет, если ты все-таки попытаешься зарядить смартфон от OPPO или OnePlus сторонней зарядкой или от «родного» ЗУ, но другим кабелем? Не сгорит, будет заряжаться, но очень и очень медленно. Максимальный ток заряда, который телефон примет от стандартных шнурков и зарядок с USB-C, — всего 1,5 А (может варьироваться в зависимости от устройства; данные от OnePlus 5). Snapdragon 835? QuickCharge 4.0 с максимально широкой совместимостью и поддержкой открытого стандарта USB-IF Power Delivery? Нет, не слышали.

Таким образом, с нашей колокольни основное отличие технологии VOOC/DASH Charge от конкурентов — в грубых нарушениях стандартов USB-IF и максимальной несовместимости всего со всем (причем в обе стороны). Достоинства технологии — достаточно высокая скорость зарядки и относительно небольшой перегрев — просто теряются на фоне тотальной несовместимости с существующими аксессуарами и потенциальной опасности, связанной с переносом некоторых цепей из телефона в ЗУ.

Huawei SuperCharge

Чуть выше мы уже писали о Huawei FCP (Fast Charge Protocol), работающем при 9 В / 2 А. Так вот, это — не оно; SuperCharge — очередной ни с чем не совместимый протокол быстрой зарядки, поддерживаемый единственным, хоть и крупным производителем.

В описании технологии SuperCharge от Huawei мы ограничимся указанием напряжения и силы тока — это 4,5 В / 5 А — и тем, что для быстрой зарядки потребуется проприетарный кабель. Мысли по этому поводу смотри в предыдущей главе. Этого будет достаточно, а потенциальные достоинства технологии от Huawei мы оставим там же, где находятся потенциальные достоинства процессоров Kirin в сравнении с аналогами от Qualcomm.

Если на этом месте тебе уже захотелось отстрелить пару-тройку производителей, подобно кроликам плодящих несовместимые друг с другом форматы быстрых зарядок, — потерпи, осталось немного.

Apple

Несколько особняком стоит компания Apple с ее линейками iPhone, iPad и MacBook. Здесь, к сожалению, дела обстоят также не очень просто — но тут хотя бы можно разобраться.

Итак, первое: в смартфонах iPhone быстрой зарядки нет. Компания Apple заботится о своих пользователях, и заряжать iPhone можно от любых качественных зарядных устройств, совместимых с любым стандартом быстрой зарядки. Только заряжаться iPhone все равно будет медленно. Как видим, здесь все просто. Ну, разве что iPhone 6s Plus и 7 Plus могут потреблять чуть более высокий ток, если их подключить к ЗУ от iPad, но быстрой зарядкой здесь даже не пахнет.

Второе: в последних поколениях MacBook, включая модели Pro, зарядка ведется в полном, буквальном и доскональном соответствии стандарту USB PD 2.0. У тебя есть зарядка PD от Dell, HP или Xiaomi, поддерживающая соответствующие правила? MacBook будет заряжаться с правильной скоростью.

И третье: планшеты iPad быстрой зарядки не имеют, iPad Pro 9.7 — тоже нет, а вот iPad Pro 12.9 (обе модели, 2015 и 2017 года) и iPad Pro 10.5 поддерживают стандарт быстрой зарядки USB PD 2.0 по профилю 14,5 В при 2 А (максимальная мощность 29 Вт). Измерения подтверждают как факт быстрого заряда, так и параметры силы тока и напряжения.

Позвольте, а где же подвох? Ведь не может у Apple обойтись без подвоха! И он есть: для того чтобы заряжать iPad Pro 12.9 или 10.5 с максимальной скоростью (грубо говоря — за полтора часа вместо пяти на комплектном ЗУ), тебе потребуется купить дополнительно совместимый с USB PD 2.0 адаптер питания (разумеется, Apple рекомендует собственный, от MacBook за 65 евро, но и адаптер от Xiaomi стоимостью 15 евро мы также протестировали, и он прекрасно сработал).

Но это не все: чтобы пошла быстрая зарядка, тебе потребуется фирменный кабель от Apple с разъемом USB-C с одной стороны и Lightning — с другой. Стоимость такого кабеля — 29 евро, и сэкономить не получится: все протестированные нами подобные кабели с Aliexpress прекрасно заряжают iPhone и iPad, но быстрая зарядка не работает. Связано это с тем, что кабели USB-C в программу MFi-сертификации от Apple не входят, так что единственный полностью совместимый кабель производит исключительно Apple.

Будущее не за горами: Quick Charge 4.0 и 4.0+

Похоже, успехи USB-IF на ниве стандартизации процесса зарядки начинают приносить свои плоды, и последние версии Qualcomm Quick Charge 4.0 и 4.0+ основываются именно на стандарте USB Power Delivery, расширяя и детализируя его в нужных местах. Важно здесь даже не то, что QC 4.0 должен стать «еще быстрее» или «еще эффективнее» по сравнению с предшественником.

Огромное значение имеет совместимость с существующим парком зарядных устройств: телефоны с Quick Charge 4.0 смогут получить максимальную мощность как от зарядных устройств QC 3.0, так и от USB Type-C 1.2 и USB PD.

Кроме того, QC 4.0 наконец получил возможность определять качество кабеля (считыванием пассивного маркера идентификации по стандарту USB PD) и подавать более высокий ток при пониженном напряжении при использовании кабелей, соответствующих стандартам Power Delivery. Впрочем, этот момент — заслуга стандарта USB PD, а не компании Qualcomm.

Наверное, основным отличием QC 4.0+ от «просто» QC 4.0 стала возможность (опциональная) для производителей использовать для заряда аккумулятора две параллельные линии.

Обрати внимание, на этом официальном слайде с презентации Qualcomm нарисована поддержка Dual Charge и у предыдущего стандарта QC 3.0. Нам не попадалось ни одного устройства с QC 3.0, оснащенного данной технологией.

Подобную схему уже давно использует OPPO в своем стандарте VOOC. Действительно, параллельная подача более низкого тока на две отдельные банки аккумулятора способна и зарядить быстрее, и уменьшить нагрев. Как ни посмотри — сплошные плюсы. Минус — от производителей потребуется еще более тщательный контроль за качеством банок аккумуляторов, а сами аккумуляторы придется оснащать большим числом контактов; схема зарядки и питания устройства еще усложнится.

К сожалению, судьба нового стандарта пока достаточно смутная. QC 4.0 был анонсирован даже чуть раньше выхода на рынок чипсета Snapdragon 835 и должен был войти в смартфоны, работающие под управлением этого чипсета. Но ни в американской версии Samsung Galaxy S8, ни в Xiaomi Mi6, ни в Motorola Moto Z2 Force, ни тем более в OnePlus 5 ничего подобного не наблюдается. Единственный на сегодня смартфон, поддерживающий QC 4.0+ (сразу с «плюсом»), — Nubia Z17. Одна маленькая проблема: в природе не существует зарядных устройств с поддержкой QC 4.0, так что в коробку положили зарядку на «старом» стандарте QC 3.0.

Спустя полгода с начала продаж телефонов на SD 835 зарядных устройств с QC 4.0 так и не появилось. Ситуация выглядит странно и, прямо скажем, совершенно идиотским образом.

 

Универсальный адаптер

Лайфхак: существует по крайней мере один адаптер питания, одновременно поддерживающий стандарты USB Type-C 1.2, USB PD 2.0 и Qualcomm QC 3.0 на единственном разъеме USB Type-C.

Блок питания производства Xiaomi

Этот адаптер быстро заряжает все: ноутбуки Dell и HP (смотри на мощность оригинального адаптера), Apple MacBook, смартфоны Moto Z, Lumia 950 и 950XL, а также устройства с Quick Charge 3.0 (проверили, работает). Более того, с соответствующим кабелем USB-C –> Lightning за полтора часа заряжается и iPad Pro 12.9. Единственное устройство, которое «не завелось» от этого адаптера, — смартфон Gigaset ME, а OnePlus 5 способен взять от адаптера не более 1,5 А при напряжении 5 В.

А что будет, если…

Заключение

Технологии быстрой зарядки эволюционировали параллельно, пройдя непростой путь от первого официального стандарта USB-IF BC 1.2 до последнего поколения USB Power Delivery. Долгое время параллельно существовавшие стандарты быстрой зарядки были несовместимы между собой, и быстро зарядить устройство, основанное на стандарте USB Type-C 1.2, зарядным устройством с поддержкой, к примеру, Qualcomm Quick Charge 3.0 не представлялось возможным. Более того, использование случайно взятого кабеля USB-C могло привести к печальным последствиям.

К счастью, разброд и шатание уходят в прошлое. Похоже, что все основные стандарты быстрой зарядки от USB-IF (PD 3.0), Qualcomm (QC 4.0) и MediaTek (PE+ 3.0) будут основаны на одном и том же протоколе USB Power Delivery и будут корректно понимать зарядные устройства параллельных форматов. Да, спецификация USB PD — это только основа, описывающая лишь протокол работы и способы передачи энергии между устройствами. Детали реализации — контроль температурного режима, выбор оптимальных параметров напряжения и силы тока — остаются открытыми. Ставка будет делаться не на скорость заряда в ущерб всему остальному, а на простоту и совместимость реализации, на продление ресурса аккумулятора, на энергоэффективность самого процесса заряда, уменьшение нагрева и безопасность процесса.

Новые стандарты Qualcomm QC 4.0 и MediaTek PE+ 3.0 будут расширениями спецификации USB Power Delivery 2.0, позволяющими намного точнее и быстрее регулировать скорость заряда, ток и напряжение. Многие производители выберут спецификацию USB PD в чистом виде (как это уже сделала, например, Motorola в устройствах Moto Z, Z2, Google в смартфоне Pixel), и это тоже будет отличный выбор — разумеется, если производитель сумеет самостоятельно правильно настроить режимы заряда. Другие предпочтут воспользоваться готовым решением на основе Qualcomm Quick Charge 4.0 или MTK Pump Express+ 3.0, получив как полную совместимость со спецификацией USB Power Delivery, так и ряд дополнительных преимуществ.

Мы искренне желаем стремительной и безболезненной смерти методам быстрой зарядки от производителей, которые продолжат плодить несовместимые проприетарные системы (камень в огород Huawei с их новым стандартом SuperCharge и корпорации OPPO с их стандартом VOOC, а также принадлежащей им торговой марки OnePlus с тем же стандартом, но под названием DASH Charge).

И последнее. Если хочешь максимально продлить срок службы аккумулятора, воспользуйся приложением Battery Charge Limit (требуется рут). Особенно хорошо работает для устройств, которые проводят большую часть времени на зарядке, — например, при использовании телефона в качестве автомобильного навигатора.

Читайте ещё больше платных статей бесплатно: https://t.me/nopaywall