Зарядка с помощью кабеля что означает
Типы быстрых зарядок и нюансы используемых кабелей
Содержание
Содержание
Современные смартфоны потребляют намного больше энергии, чем их предшественники: больше быстродействие, больше экран, больше памяти, GPS, Bluetooth, Wi-Fi. Все это прекрасно, однако емкости аккумуляторов за прогрессом не поспевают. В результате многие современные смартфоны держат заряд не более суток. Рано или поздно вы забываете поставить вечером гаджет на зарядку, а утром понимаете, что через 15 минут выходить из дома, а заряда — «на донышке». Что делать? Бежать покупать портативный аккумулятор или можно что-то сделать за эти 15 минут?
Как долго должен заряжаться аккумулятор?
Так получилось, что USB стал стандартом для зарядных устройств всех гаджетов. Но разрабатывался этот стандарт, во-первых, давно, во-вторых, совсем не для этого.
Стандарт USB был разработан еще в 1996 году. Устройства тех лет, питающиеся от разъема USB, зачастую не имели контроллеров питания и могли просто сгореть, получив большой ток. Поэтому в стандарте вплоть до версии 2.0 максимальный ток составлял 500 мА, поэтому заряда смартфона с батарейкой емкостью в 3000 мАч требовалось 7-8 часов, хотя сам аккумулятор вполне мог бы потреблять 1,5 А и зарядиться за 2-3 часа.
Именно поэтому зарядка, идущая в комплекте с гаджетом, зачастую заряжает его намного быстрее — она просто выдает повышенный ток, рассчитанный на конкретный аккумулятор.
Сам стандарт разрабатывался для передачи данных, а не для питания. Разъемы и кабели USB не предназначены для больших токов, так что производители гаджетов столкнулись с неприятностями, начав выпускать такие зарядки с токами до 5А и более. Провода кабеля USB довольно тонкие, сопротивление их высоко. Но с увеличением тока падение напряжения на кабеле и его нагрев стали довольно существенными. Кроме того, появились случаи перегрева тонких контактов разъема. Поэтому большинство обычных зарядный устройств дают на выходе до 2А, а зарядка по-прежнему длится часами.
Что такое быстрая зарядка?
Это зарядка токами 1С и выше, то есть токами, кратными емкости аккумулятора. Например, 1А для емкости 1000 м·Ач и так далее. Поначалу такой режим считался крайне неблагоприятным для литий-ионных батарей. Но со временем ситуация изменилась — зарядка током 1С уже не вызывает заметного снижения ресурса у современных аккумуляторов, а зарядка током в 2С приводит к потере примерно 20 % емкости через 500–800 циклов заряда-разряда. Да, если пользоваться быстрой зарядкой ежедневно, через пару лет вы заметите падение емкости. Но вряд ли из-за этого стоит отказываться от возможности зарядить телефон за полчаса.
Чтобы не было потерь на тонких проводах, режимы быстрой зарядки используют повышенное напряжение в кабеле. ЗУ может выдавать напряжение до 20В, а в гаджете оно понизится до требуемых 5В с соответствующим увеличением тока. Например, если ЗУ обеспечивает напряжение 20В и ток 2А, то на аккумуляторе будут 5В и 8А.
Для сохранения совместимости со старыми ЗУ и компьютерными USB, новым зарядным устройствам пришлось «поумнеть» — теперь они не сразу выдают максимальные ток и напряжение, а только после получения запроса от гаджета. К сожалению, способы «общения» ЗУ и гаджета у каждого производителя свои.
Типы быстрой зарядки
Quick Charge — стандарт компании Qualcomm, поддерживается устройствами, собранными на базе чипсетов Snapdragon, начиная с 2013 г. Максимальный поддерживаемый ток — 3А и 5A в версии 4, напряжение может меняться от 3,6 до 20 В, а также до 22 в версии 3 и до 21 в 4+. Стандарт теоретически обеспечивает до 100 Вт мощности, но практически такая мощность устройствами не поддерживается, а штатные ЗУ выдают всего 18 Вт. Контроль температуры в стандарт не вписан, так что нередки случаи перегрева при быстрой зарядке. Сейчас большинство производителей смартфонов обеспечивают контроль температуры при использовании QC. А стандарт QC 4 имеет полную поддержку протокола Power Delivery.
Adaptive Fast Charging компании Samsung основан на Quick Charge 2 и частично с ним совместим, поэтому заряжать его от ЗУ с поддержкой QC 2 можно, но зарядка идет медленнее, чем от штатного. Контроль температуры есть, так что зарядка безопасна.
Motorola Turbopower компанией Lenovo так же разработан на основе стандарта Quick Charge 2, с которым полностью совместим. Отличия незначительны, основное заключается не в самом стандарте, а в наличии штатного ЗУ Motorola на 25 Вт против 18 Вт у поддерживающих QC 2. По скорости зарядки уступает QC и PD последних версий.
Huawei Super Charge применяется на устройствах Huawei и тоже основан на Quick Charge 2. Напряжение может достигать 5В, ток — 5А, давая в итоге максимальную мощность 25 Вт. По скорости зарядки уступает QC и PD последних версий.
Pump Express разработан компанией MediaTek и поддерживается гаджетами, собранными на базе SoC этого производителя. Он также основан на Quick Charge 2, и полностью с ним совместим. Его мощность ограничена 15 Вт, поэтому на емких аккумуляторах он покажет меньшую скорость зарядки по сравнению с другими стандартами. Зато в Pump Express есть контроль температуры аккумулятора, что значительно повышает безопасность зарядки.
Быстрая зарядка Apple совместима с Power Delivery. ЗУ Apple может выдавать до 87 Вт, что позволяет быстро зарядить не только все модели iPhone, начиная с 8, но и емкие аккумуляторы iPad Pro и MacBook 12.
Oppo Vooc (и основанный на ней Dash Charge) выбиваются из остального ряда — это оригинальные, ни с чем не совместимые стандарты. Используются на устройствах OnePlus и Oppo. Зарядное устройство выдает до 25 Вт мощности. Из-за несовместимости стандартов быстрая зарядка осуществима только с помощью оригинальных зарядного устройства и кабеля.
Power Delivery — наиболее перспективный стандарт быстрой зарядки, разработанный консорциумом USB в 2015 году. Стандарт поддерживает напряжения питания до 20 В и ток до 3А, что в итоге дает до 60 Вт мощности. А наиболее перспективным он считается из-за того, что «встроен» в новый стандарт USB 3.1 и теперь любые устройства, использующие разъем Type-C, должны либо поддерживать Power Delivery, либо смириться с недовольством пользователей, пытающихся заряжать гаджеты от ЗУ с поддержкой PD. Apple и Qualcomm уже выбрали первый вариант.
USB 3.1 + Power Delivery = некоторые проблемы
Теперь «умным и быстрым» ЗУ может быть любое устройство, поддерживающее USB 3.1. Заряжаемое устройство определит возможности заряжающего порта, измерив сопротивление между парой контактов разъема — CC и Vbus. Если порт может выдать максимум 0,9 А, как обычный порт USB 3.0, сопротивление будет равно 56 кОм, 22 кОм «скажут» гаджету, что ЗУ может выдать до 1,5 А, а 10 кОм — 3А.
Но как быть с кабелями-переходниками с Type-C на USB 2.0? У первого — 24 контакта, у второго — всего 4, а тех, между которыми ЗУ должно выставлять сигнальное сопротивление, просто нет. Консорциум USB решил встраивать резисторы прямо внутрь кабеля: 10 кОм в кабеля для мощных ЗУ, 22 кОм — для ЗУ с выходным током 1,5 А, ну и для 0,9 А — 56 кОм.
А если перепутать? Чаще всего — ЗУ не даст максимального тока и зарядка будет идти в разы дольше. Если же ЗУ попытается дать гаджету ток больше, чем оно способно, то может выйти из строя, а в худшем случае — испортить и гаджет.
Масла в огонь подлили китайцы, начав засовывать резисторы 10 кОм во все кабели-переходники с Type-C на USB 2.0. В том числе и в дешевые тонкожильные, неспособные выдержать те 3А, которые он якобы должен пропускать.
Чтобы всем стало совсем «весело», консорциум USB регламентировал установку в кабели Type-C маркирующей микросхемы eMarker, информирующей оба подключенных к нему устройства о возможностях кабеля. Проблема в том, что дорогостоящий кабель с микросхемой eMarker может быстро сгореть на паре ЗУ–гаджет, поддерживающей какой-нибудь стандарт быстрой зарядки, отличной от Power Delivery. eMarker питается от 5В, а тот же QickCharge 2 и все основанные на нем протоколы запросто могут поднять напряжение питающей линии до 18 В.
Вывод один — не используйте для быстрой зарядки «случайные» кабели. Это особенно важно для кабелей с разъемами Type-C, но актуально и для старых разъемов: невооруженным глазом не заметить, что у кабеля сечение жил меньше и разъем контактирует неплотно. В результате зарядка будет идти намного дольше, и это еще не самое худшее: возникающий из-за искрения контактов нагрев может привести к повреждению разъема или вообще к воспламенению прилегающего пластика. Настоятельно рекомендуется не пользоваться для зарядки «чужими» проводами, пусть они и выглядят подходящими.
Чем опасны и полезны магнитные кабели для смартфона
Купил крутой и очень удобный провод. Не беспроводная зарядка, но все равно очень удобно. Дружит с высокими токами, заряжает Android и iPhone. Даже для быстрой зарядки пригодится — держит Qualcomm Quick Charge 2/3, аналоги от Apple, Huawei и Mediatekl.
Касается всех магнитных проводов: если использовать невнимательно — можно сжечь смартфон. Или всю квартиру.
«Магнитный» кабель для зарядки — удобно?
«Магнитный» кабель правильнее называть «кабелем с подключаемым разъемом». Основная часть состоит из обычного провода, разъема USB для подключения к зарядному устройству, и контактной площадки с мощным магнитом.
К ней подсоединяется зарядная часть в составе разъема, магнита и контактов. Эта часть вставляется в порт устройства для зарядки. Магниты в 2 частях кабеля притягиваются на расстоянии от 1 до 5 сантиметров, обеспечивая прочное соединение и подключение устройства к зарядке. 
Чем хорош «магнитный» кабель? Куча плюсов:
- не нужно поднимать кабель и пытаться попасть разъемом в порт смартфона,
- нет риска выломать порт разъемом,
- не портятся контакты разъема.
И если первое — просто удобство, то замена разъема — самая частая причина появления устройства в сервисе. Выломать порт — как 2 пальца об асфальт. Что для iPhone, что для Android.
Исключив необходимость при каждой зарядке вставлять кабель в устройство, фактически спасаешь смартфон.
Об удобстве: нужно положить смартфон неподалеку от кабеля, и провод сам подключится. Почти как беспроводная зарядка, только для любого смартфона и не нужен чехол. Ну, или почти не нужен.
Как правильно выбрать?
Для экспериментов я выбрал несколько кабелей: Moizen M4, Newest и безымянный. Как оказалось — это один и тот же провод с разной ценой и магазинным номером, аналогичный моему старому SDL с одним штекером.
В комплекте метровый провод и разъемы: microUSB, Lightning, USB Type-C (отсутствует в Moizen). Свойства довольно заманчивы: металлическая оплетка, аккуратный пластиковый USB-штекер, правильно выполненная часть с магнитной площадкой. 
Так же на магнитной площадке кабеля расположен светодиод, сигнализирующий о подключении провода к зарядному устройству или компьютеру.
Возникает вопрос — как удалось реализовать «слепое» подключение, не глядя на смартфон? Ведь интерфейсы microUSB, Lightning и USB Type-C имеют четкую последовательность контактов для зарядки. Китайцы для этого кабеля нашли изящное решение. 
Магнитная площадка на кабеле установлена ближе к краю. На каждом из 3 разъемов есть 2 пары аналогичных. Кабель подсоединяется к той, что снизу — так исключается неправильная распиновка. Можно перевернуть провод любой стороной — никакой разницы.
Использованным кабелем смартфон может заряжаться и подключаться к компьютеру для передачи данных любой стороной к разъему: переворачивай провод как хочешь.
Короткий успешный тест
Тестирование показало, что максимальная пропускная способность кабеля подходит для быстрой зарядки любых устройств: вплоть до 12 В, 2 А. Работает быстрая зарядка Apple (тестировалось на iPad), Qualcomm Quick Charge 2.0/3.0, Mediatek Pump Express.
При зарядке с максимальными параметрами нет сбоев и нагрева. Тест успешен для всех устройств — можно пользоваться.
Все устройства распознают провод и нормально работают. Определенные проблемы могут возникнуть с Lightning, так как используется только 5 контактов: хотя в тестировании iPhone 7 Plus воспринял провод, защитные механизмы Apple могут задать жару.
Все прочие алгоритмы ведут себя как с родным. Сейчас на нем висит мой Android — постоянно, когда я за столом (около 8 часов в день с перерывами). Работает как часы.
Из серьезных недостатков — все разъемы прилично (на 2.5 миллиметра) торчат при установке в смартфон. В чехле это почти незаметно, а вот без него первое время становится очень непривычно. 
И если бы не один важный момент, можно было бы просто написать обзор о хорошем проводе за копейки. Случай помог выяснить один баг, который распространяется на все магнитные провода.
Смартфон достаточно тяжелый, чтобы провод смог его утащить вслед за собой. Поэтому, если шнурок чем-то придерживается, в момент примагничивания площадки контакты иногда плохо прижимаются — остается небольшой незаметный зазор.
При плохом контакте и больших токах зарядки разъем начинает нагреваться, что может привести к возгоранию.
Лечится проблема очень просто — достаточно освободить чуть больше провода, чем нужно. Тогда в момент стыковки он сам встанет на место. Либо класть смартфон по линии укладки кабеля, немного проведя смартфона вдоль нее сразу после стыковки. 
Температура нагрева не превышает температуры горячего смартфона. Но все равно, это достаточно неприятный момент, о котором стоит помнить. Стоит ли из-за этого отказаться от «магнитных проводов»?
Цена такая:
В целом, чуть дороже обычных магнитных проводов с одним штекером и без возможности перевернуть провод или универсальных кабелей. Удобно, дешево — стоит попробовать.
Быстрая зарядка: что надо знать о кабелях и смартфонах
Рассмотрим процесс заряда телефона, все его составляющие. И попробуем дать рекомендации, которые помогут правильно выбирать зарядные устройства и всегда оставаться на связи.
Современные устройства связи заряжаются от 5 Вольт, именно это напряжение присутствует на выходе USB разъема компьютера, роутера, телевизора и так далее. Таким разъемом, как правило, снабжаются зарядные устройства, вставляемые в розетку. Но помимо напряжения важным параметром является ток, которым происходит заряд.
Если говорить про компьютер, то стандартным максимальным значением тока для USB 2.0 является 0.5 А (ампер), что очень не много для современных устройств. Если устройство для заряда требует больший ток (1-2 А), то зарядка будет проходить мучительно долго, и может не завершиться никогда.
Другой стандарт USB 3.0 (разъем обозначается синим пластиком внутри) обеспечивает ток до 1 А, что уже гораздо лучше, но такие разъемы есть только на современных компьютерах (телевизоры, роутеры и другие устройства обычно снабжаются разъемом стандарта USB 2.0 или вообще USB 1.1). То есть, если нам требуется зарядить телефон от компьютера, следует по возможности выбирать синий разъем стандарта USB 3.0, устройство зарядится гораздо быстрее.
Не случайно универсальные зарядные устройства имеют разную цену, в большинстве случаев они отличаются максимально возможным током заряда — чем выше цена, тем, как правило, больше ток, соответственно, потенциально меньше время заряда устройства (в данном случае не учитываем наценку за бренд и дизайн).
Конечно, важно знать возможности своего устройства, чтобы выбрать зарядку с требуемыми параметрами. Как правило, большинство производителей указывает максимальный ток 1 А. Но далеко не все реально его обеспечивают. Чтобы сравнить разные зарядные устройства, воспользуемся тестером, показывающим ток и напряжение, а также имитацию потребителя с различным током потребления.
В идеале зарядное устройство должно выдавать 5 Вольт и максимальный ток, который способно потребить заряжаемое устройство. Но в реальности картина отличается. Для исключения влияния кабеля, соединяющего зарядное устройство и телефон, тестер будем подключать напрямую к зарядному устройству.
Тест 1 (заявлено 5 Вольт и 1 А):
Видим, что напряжение на 120 мВ ниже заявленного и ток меньше на 70 мА.
Тест 2 (заявлено 5 Вольт и 1 А):
Видим, что напряжение чуть выше заявленного и ток отличается от заявленного всего на 40 мА.
Тест 3 (заявлено 5 Вольт и 1 А):
Видим, что напряжение чуть выше заявленного и ток соответствует заявленному.
Тест 4 (заявлено 5 Вольт и 0.7 А):
Напряжение и ток существенно меньше, чем у предыдущих, не стоит ожидать быстрой зарядки от этого устройства.
Тест 5 (заявлено 5 Вольт и 1 А):
Напряжение и ток соответствуют заявленным.
Тест 6 (параметры не обозначены):
Напряжение и ток меньше, чем у предыдущих, не стоит ожидать быстрой зарядки от этого устройства.
Тест 6 (зарядное устройство, совмещенное с блоком розеток, заявлено 5 Вольт и 2.4 А):
Весьма приличные параметры.
Тест 7 (зарядное устройство, совмещенное с тройником розеток, заявлено 5 Вольт и 1 А):
Очень хорошие показатели.
Как видим, не все производители сумели обеспечить заявленные характеристики, и в тех случаях, где напряжение ниже нужного и ток меньше, мы, естественно, получим более долгую зарядку телефона или планшета.
Вторым важным элементом в процессе заряда является кабель, соединяющий зарядное устройство с телефоном. Существует множество вариантов таких кабелей, есть даже с подсветкой. Однако основным их параметром является материал токопроводящих жил (желательно медь) и толщина жилы (чем толще, тем меньше кабель будет влиять на процесс заряда). Протестируем несколько кабелей.
Тест 0 (тестер подключен напрямую к зарядному устройству):
Тест 1 (кабель, идущий в комплекте с телефоном Sony Xperia Z3):
Неплохой кабель для тока 1 А, при 2 А возникает перегруз и потеря параметров.
Тест 2 (кабель, купленный отдельно):
Хороший кабель для 1 А, потеря параметров при 2 А.
Тест 3 (кабель купленный отдельно):
Плохой кабель, зарядка будет идти очень медленно.
Тест 4 (кабель, купленный отдельно):
Тест 5 (короткий кабель, идущий в комплекте с Power Bank Xiaomi 10400):
Отличный кабель, зарядка будет очень быстрой.
По результатам тестов видно, что от кабеля очень сильно зависят параметры питания (ток и напряжение), доходящие до заряжаемого устройства, соответственно, если важна быстрая зарядка, кабель следует брать качественный.
И кратко рассмотрим возможности современных устройств по обеспечению их быстрого заряда. Помимо традиционного механизма заряда батареи телефонов есть стандарты быстрой зарядки: QuickCharge 1.0 (2012 год) и QuickCharge 2.0 (2014 год). Телефоны, поддерживающие данные технологии, заряжаются существенно быстрее своих собратьев.
Лидером быстрой зарядки, по данным phonearena.com, является Samsung Galaxy S6 (1 час 18 минут при емкости батареи 2 550 мАч). На втором месте Oppo Find 7a (1 час 22 минут при емкости батареи 2 800 мАч), на третьем месте Samsung Galaxy Note 4 (1 час 35 минут при емкости батареи 3220 мАч),
На четвертом месте Google Nexus 6 (1 час 38 минут при емкости батареи 3 220 мАч), на пятом месте HTC One M9 (1 час 46 минут при емкости батареи 2 840 мАч). Также технологию быстрой зарядки поддерживают: LG G3,OnePlus One, Samsung Galaxy S5, LG G4, Samsung Galaxy Note 3, Apple iPhone 6, Motorola Moto G, Sony Xperia Z3 и ряд других.
Так что, если важна скорость зарядки, стоит выбирать телефоны с поддержкой технологии QuickCharge.
Естественно, быстрая скорость заряда возможна только при использовании качественных зарядных устройств и кабелей, поддерживающих требуемые токи и напряжение. Конечно, лучше использовать зарядное устройство, идущее в комплекте с телефоном. Но если оно покупается отдельно, то при выборе стоит учитывать выше описанные параметры.