مروری کوتاه بر گذشته و حال تکنولوژی‌های شارژ سریع

در ابتدا، فناوری USB می‌توانست جریان حداکثر ۵۰۰ میلی‌آمپر را با اختلاف پتانسیل الکتریکی ۵ ولت به گوشی برساند که برای گوشی‌های اولیه کفایت می‌کرد. اما با سریع‌تر شدن تراشه‌ها و بزرگ‌تر شدن نمایشگرها، اندازه‌ی باتری‌ها هم افزایش پیدا کرد. در این مطلب می‌خواهیم به‌صورت مختصر و مفید به تکنولوژی‌های شارژ سریع نگاهی بیندازیم که تعداد آن‌ها همچنان رو به افزایش است. برای کوتاه نگه‌داشتن مطلب، ما فقط به استانداردهای معروف می‌پردازیم.

تکنولوژی USB

همانطور که در ابتدای مطلب اشاره کردیم، استانداردهای ابتدایی USB می‌توانستند شارژ با توان ۲.۵ واتی برای گوشی به ارمغان بیاورند که با معرفی USB 3.0 این توان به ۴.۵ وات افزایش پیدا کرد. در حال حاضر، این حداکثر قدرت پورت USB معمولی محسوب می‌شود اما بدیهی است که شارژرها این محدودیت را پشت سر گذاشته‌اند.

امروزه، یک شارژر USB معمولی می‌تواند ۵ ولت انرژی را با شدت جریان ۲ آمپر-یا کمی بالاتر-که معادل حدود ۱۰ وات است، از طریق کابل microUSB روانه‌ی گوشی کند. کابل‌های USB-C در این زمینه وضعیت بهتری دارند می‌توانند حداکثر ۵ ولت با حداکثر شدت جریان ۳ آمپر که معادل ۱۵ وات است، منتقل کنند. اما در این میان، انجمن پیاده‌سازی USB روش صحیح انتقال حجم عظیمی از انرژی را USB Power Delivery نامیده است.

تکنولوژی USB Power Delivery

انجمن پیاده‌سازی USB در سال ۲۰۱۲ این استاندارد را ارائه داده که ۵ حالت مختلف را در برمی‌گیرد. این حالت‌ها از ۱۰ وات تا ۱۰۰ وات هستند اما به نظر می‌رسد گوشی‌ها حالت مربوط به انتقال ۱۲ ولت و ۱.۵ آمپر که معادل ۱۸ وات است را انتخاب کرده‌اند. نسخه‌ی جدید این استاندارد در سال ۲۰۱۶ معرفی شد که تا حداکثر توان ۱۰۰ وات را در برمی‌گیرد و البته کنترل مناسبی بر جریان انتقال برق ارائه می‌دهد.

نسخه‌ی سوم آن که در سال ۲۰۱۷ معرفی شده، کنترل ولتاژ مناسبی در گام‌های ۲۰ میلی ولتی امکان‌پذیر می‌کند.

در همین زمینه باید خاطرنشان کنیم یک باتری لیتیومی معمولی با ولتاژ حدود ۳.۵ ولت کار می‌کند و به همین خاطر انتقال ولتاژ بالاتر به گوشی، نیازمند تعبیه سخت‌افزارهایی در گجت است تا در صورت نیاز بتواند این ولتاژ را کاهش دهد. این فرایند گرمای زیادی را تولید می‌کند و از لحاظ مصرف انرژی هم بازده را پایین می‌آورد.

به همین خاطر تمام این استانداردهای شارژ سریع تلاش می‌کنند که ولتاژ را پایین نگه دارند. در سطوح بالاتر قدرت، یک مشکل دیگری پدیدار می‌شود زیرا سیم‌های بسیار باریک درون کابل USB نمی‌توانند چنین قدرتی را انتقال دهند و همین باعث می‌شود که استانداردهای مذکور برای عملی کردن این موضوع، با چالش‌های زیادی روبرو شوند.

تکنولوژی Quick Charge کوالکام

کوالکام تکنولوژی شارژ سریع Quick Charge را در سال ۲۰۱۳ همراه با تراشه اسنپ‌دراگون ۶۰۰ معرفی کرد. در ابتدا، این فناوری اختلاف پتانسیل الکتریکی را با شدت جریان ۲ آمپر منتقل می‌کرد که توان ۱۰ وات به دست می‌آمد. در سال ۲۰۱۵ هم نسخه‌ی دوم آن معرفی شد که انتقال ۹ ولت با ۲ آمپر که معادل ۱۸ وات محسوب می‌شود، به ارمغان می‌آورد. البته بیشتر سازندگان به پشتیبانی از حالت ۱۵ واتی روی آوردند. موتورولا از این مشخصه تحت عنوان Turbopower یاد کرد و تکنولوژی Adaptive Fast Charge سامسونگ هم مبتنی بر نسخه دوم همین تکنولوژی کوالکام بود. به نظر می‌رسد تکنولوژی شارژ سریع ۱۸ واتی BoostMaster ایسوس هم بر مبنای همین فناوری است.

مانند تکنولوژی USB Power Delivery، این تکنولوژی هم سطوح مختلفی را برای ولتاژ و شدت جریان مشخص کرد. در نسخه سوم تکنولوژی مذکور در سال ۲۰۱۶، این وضعیت تغییر کرد و تکنولوژی Quick Charge به شرکت‌های سازنده گوشی‌ها اجازه داد که ولتاژ را در گام‌های ۲۰۰ میلی ولتی تنظیم کنند و از ۳.۶ ولت تا ۲۰ ولت را انتخاب کنند.

نسخه‌ی چهارم آن که در سال ۲۰۱۷ معرفی شد، مبتنی بر نسخه‌ی سوم شارژ سریع کوالکام است که البته حالا با USB Power Delivery ترکیب شده است. به همین خاطر، حداکثر قدرت خروجی آن به ۲۷ وات رسید که پیش از این فقط ۱۸ وات بود. Quick Charge 4.0+ هم بیش از آنکه نامش نشان دهد، تغییرات مهمی داشته است. این تکنولوژی مبتنی بر نسخه سوم USB Power Delivery است و می‌تواند توان ۲۷ واتی را با تغییر ولتاژ بین ۳ تا ۱۱ ولت (در گام‌های ۲۰ میلی ولتی) ارائه دهد و تغییر شدت جریان را از ۰ تا ۳ آمپر در گام‌های ۵۰ میلی‌آمپری به ارمغان بیاورد.

بیشتر بخوانید: ۵ نکته مهم برای افزایش عمر باتری گوشی

تکنولوژی VOOC اوپو

در سال ۲۰۱۴ تکنولوژی شارژ سریع VOOC به همراه گوشی اوپو Find 7 معرفی شد. این شرکت برای تکنولوژی مذکور، شارژر و کابل مخصوصی را ارائه داد که این کابل از توانایی انتقال جریان ۴ آمپری بهره می‌برد که این مقدار جریان بسیار بالاتر از استانداردهایی است که تابه‌حال در این مطلب بررسی کرده‌ایم. در ضمن باید خاطرنشان کنیم این مقدار جریان، با اختلاف پتانسیل الکتریکی ۵ ولت منتقل می‌شد.

وان‌پلاس که یکی از شرکت‌های زیرمجموعه اوپو محسوب می‌شود، از این تکنولوژی تحت عنوان Dash Charge یاد می‌کند و تغییراتی را بر روی آن اعمال کرده است.

سال گذشته، شرکت اوپو مدل لامبورگینی گوشی Find X را معرفی کرد که اولین گوشی مجهز به تکنولوژی شارژ سریع Super VOOC بود. اوپو برای این تکنولوژی، شدت جریان را به ۵ آمپر و ولتاژ را به ۱۰ ولت رساند که در مجموع توان ۵۰ واتی را به ارمغان می‌آورد. در حال حاضر، استاندارد Super VOOC سریع‌ترین تکنولوژی شارژ سریع محسوب می‌شود.

وان‌پلاس هم با تغییراتی بر تکنولوژی شارژ سریع خود، در کنار وان‌پلاس ۶T مک‌لارن از تکنولوژی Warp Charge 30 رونمایی کرد. شدت جریان این تکنولوژی حتی از Super VOOC هم بالاتر است (۶ آمپر) ولی ولتاژ را در حد ۵ ولت نگه داشته که در نهایت توان ۳۰ واتی را برای شارژ گوشی مذکور عملی می‌کند.

تکنولوژی شارژ سریع SuperCharge هواوی

در سال ۲۰۱۷ گوشی هواوی میت ۱۰ به همراه تکنولوژی شارژ سریع SuperCharge معرفی شد. این تکنولوژی جریان ۴.۵ آمپری را با ولتاژ ۵ ولتی ارائه می‌دهد که توان نهایی آن‌ها به ۲۲.۵ وات می‌رسد. هواوی برای اثبات امنیت بالای این فناوری، آن را در اختیار سازمان مشهور آلمانی «توف» (TÜV) قرار داده و آن‌ها هم بعد از انجام آزمایش‌های مفصل و دقیق، امنیت بالای تکنولوژی مذکور را تایید کرده‌اند.

میت ۲۰ پرو از نسخه‌ی دوم این تکنولوژی بهره می‌برد که در کمال تعجب این نسخه هم SuperCharge نام دارد. در این نسخه‌ی جدید، شاهد افزایش ولتاژ به ۱۰ ولت و کاهش جریان به ۴ آمپر هستیم که در نهایت توان ۴۰ واتی را برای گوشی موردنظر ارائه می‌کند.

تکنولوژی Pump Express مدیاتک

Pump Express+ که در سال ۲۰۱۴ معرفی شد، از لحاظ مشخصات و قابلیت‌ها، مشابه Quick Charge 2.0 بود. در نسخه‌ی دوم آن که در سال ۲۰۱۵ رونمایی شد، مدیاتک قابلیت تغییر ولتاژ از ۵ تا ۲۰ ولت در گام‌های ۰.۵ ولتی را عملی کرد. سپس نوبت به نسخه‌ی سوم و چهارم رسید که Pump Express+ 4.0 مانند Quick Charge 4.0+، برای افزایش سرعت شارژ از استاندارد Power Delivery 3.0 استفاده کرده است.

بیشتر بخوانید: ۵ دلیل زود خالی شدن باتری گوشی موبایل

منبع: GSM Arena