Sunday, 2 December 2018

Memahami standar pengisian cepat: USB Power Delivery dan Qualcomm Quick Charge

Leave a Comment

Maju cepat ke benak saya satu dekade yang lalu: pasar menjual iPhone pertama, berbagai komunikator Windows Mobile dan smartphone Android pertama. Semuanya memiliki baterai dengan kapasitas 1200-1500 mAh dan pengisian daya pada ~ 1 A dan 5 V, yang memungkinkan Anda mengisi penuh baterai dalam satu setengah hingga dua jam. Mempertimbangkan fakta bahwa perangkat pada waktu itu, untuk sebagian besar, setidaknya diam-diam hidup sampai malam, atau bahkan hidup lebih dari sehari pada umumnya - jarang ada yang mengeluh tentang waktu pengisian lama.
Namun seiring berjalannya waktu, kapasitas baterai mulai tumbuh, masa pakai baterai turun, dan biaya tetap sama: semua ini akhirnya mengarah pada fakta bahwa kita sering harus menghabiskan berjam-jam dekat soket, hanya untuk smartphone untuk hidup sampai malam. Dan, tentu saja, pabrikan mulai memecahkan masalah: sekali kapasitas baterai tidak meningkat lebih jauh, maka Anda perlu mengisi daya baterai lebih cepat - sehingga ada standar untuk pengisian cepat, yang akan kita bicarakan hari ini.
Standar ini diadopsi oleh konsorsium USB pada tahun 2011 - yaitu, dapat digunakan secara gratis oleh pabrikan yang melengkapi perangkatnya dengan port USB. Selain itu, jika USB 3.0 standar memberikan tidak lebih dari 900 mA pada 5 V, maka saat ini sudah naik menjadi 1,5 A - lebih dari satu setengah kali, yang dapat secara signifikan mengurangi waktu pengisian.
Faktanya, ia tidak terlalu banyak digunakan: seringkali port USB yang kuat hanya ada di motherboard dan laptop teratas, dan biasanya ditandai dengan warna merah atau dengan petir:


Qualcomm Quick Charge

Sayangnya, produsen smartphone masih terus mengemas charger 1 A dan 5 V, yang berarti mereka harus membeli baterai dengan Battery Charging 1.2 secara terpisah. Namun, dalam hal apapun, itu memungkinkan untuk mengisi perangkat secara signifikan lebih cepat tanpa membahayakan mereka.
Mungkin standar paling terkenal untuk pengisian cepat, diumumkan oleh Qualcomm pada 2013. Versi 1.0 hanya mendukung chipset Snapdragon 600. Tegangan masih tetap standar untuk USB - 5 volt, tetapi arus dinaikkan ke 2 A - yaitu, sepertiga lainnya lebih dari BC 1.2. Versi pertama dari standar ini tidak menerima banyak penerimaan, jadi tidak masuk akal untuk memikirkannya untuk waktu yang lama.
QC 2.0 telah menjadi muatan cepat standar pertama yang benar-benar populer. Dia bekerja dengan perangkat Snapdragon 200, 208, 210, 212, 400, 410, 412, 415, 425, 610, 615, 616, 800, 801, 805, 808 dan 810. Perbedaan utama dari standar sebelumnya - berhenti tumbuh saat ini, yang sekarang terbatas pada 2, tapi tegangan dapat meningkat menjadi sebanyak 12 V. alasannya adalah dangkal: sebagian besar yang ada pada waktu itu, kabel USB-microUSB mendukung arus maksimum 2,4, jika tidak mereka mungkin mulai panas, yang sudah berbahaya ( seperti yang kita tahu, kerugian panas sebanding dengan kekuatan dan kekuatan perlawanan saat ini). Oleh karena itu, Qualcomm pergi dengan cara lain - dengan benar mulai menaikkan tegangan, dan sebagai hasilnya, daya maksimum sekarang 18 W (12 V dan 1,67 A) terhadap 10 W (5 V dan 2 A) untuk versi pertama QC.


Qualcomm Quick Charge

Tentu saja, untuk mengontrol tegangan, pengendali khusus sekarang digunakan, yang seharusnya bertanggung jawab dan di dalam smartphone itu sendiri. Mereka "berkomunikasi" satu sama lain menggunakan D + / D-kontak di port USB, dan smartphone memilih tegangan dan arus listrik yang diperlukan. Jika pengisi daya tidak mendukung QC (yaitu, itu tidak merespon tegangan khusus pada D + / D-kontak), kemudian pengisian pergi dengan arus standar 1 A pada tegangan 5 V.
Sayangnya - dengan rilis QC 2.0, masalah pertama mulai muncul: karena daya yang cukup tinggi 18 W, baterai mulai terlalu panas, yang berdampak negatif terhadap masa hidup mereka. Tentu saja, standar menetapkan kisaran suhu yang aman, di pintu keluar dari mana pengisian cepat dimatikan, tetapi produsen sering menutup mata untuk itu, sehingga pemasar bisa menyenangkan pengguna dengan slogan seperti "80% per jam".
Semuanya menjadi lebih buruk dengan rilis Snapdragon 810 panas: mengingat bahwa ketika terhubung ke pengisian daya, Android sering meningkatkan aktivitas latar belakang (misalnya, program yang diperbarui), yang memanaskan CPU, ditambah baterai juga memanas dari pengisian cepat - sebagai hasilnya, pengguna secara besar-besaran degradasi cepat baterai dan mati motherboard dari overheating. Seringkali ini sering terjadi dengan pemilik LG G4, Nexus 5x dan Flex. Sebagai tanggapan atas keluhan, perusahaan merekomendasikan untuk menggunakan pengisian cepat hanya ketika diperlukan, dan mengisi ulang dengan biaya lambat yang normal di malam hari - jelas bahwa pengguna tidak menilai respons ini dan mengajukan gugatan class action terhadap LG.
Qualcomm sendiri tidak menyebutkan waktu pengisian - itu hanya mengatakan bahwa sekarang berjalan 75% lebih cepat daripada dengan QC 1.0. Pengujian independen menunjukkan bahwa smartphone dengan baterai ~ 3000 mAh dapat diisi dengan QC 2.0 hingga 50% dalam waktu sekitar 40 menit.
Pengiriman Daya USB


Qualcomm Quick Charge

Pada tahun 2015, perangkat USB-C mulai muncul secara besar-besaran. Karena protokol ini dapat berisi banyak orang yang berbeda, produsen sering mulai memikirkan USB 2.0 atau 3.0 - karena itu, tidak ada masalah dengan dukungan QC 2.0.
Namun kemudian menjadi lebih menarik - konsorsium USB menciptakan standar Type-C 1.2, yang mendukung arus 3 A pada tegangan 5 V: misalnya, smartphone Lumia 950 dan 950XL memiliki muatan yang sangat cepat. Akan terlihat bahwa semuanya baik-baik saja, seharusnya tidak ada masalah dengan QC: tetapi tidak, kabel seperti di dalam memiliki chip kontrol khusus yang dapat bekerja hanya pada 5 V, dan QC 2.0, seperti yang kita ingat, dapat menaikkan tegangan sampai 12 V. Dan Karena dalam standar QC tidak ada pemeriksaan untuk keberadaan mikrokircuit di kabel, ini semua sayangnya bisa berakhir baik untuk kabel dan smartphone.
Tentu saja, Google tidak bisa berdiri di samping, dan secara resmi merekomendasikan bahwa produsen smartphone menolak untuk menggunakan USB-C bersama dengan QC 2.0. Namun, apa yang diharapkan, banyak produsen (misalnya, OnePlus) meyakinkan pengguna bahwa tidak akan ada masalah dengan kabel mereka, tetapi jika Anda memiliki smartphone yang terbakar menggunakan kabel pihak ketiga, ini, seperti yang mereka katakan, masalah Anda.
Lebih lanjut - bahkan lebih "menyenangkan": untuk membedakan antara kabel yang dapat melewati 3 A, 1,5 A dan 1 A, konsorsium USB memutuskan untuk membangun resistor ke mereka di 10, 22 dan 56 kΩ, masing-masing. Tetapi orang Cina, seperti biasa, memutuskan untuk hanya menempatkan 10 kΩ resistor dalam kabel murah - ini mengarah pada fakta bahwa perangkat dengan dukungan USB-C 1.2 "mengerti" bahwa Anda dapat mengambil 3 A dan meminta mereka dari pengisi daya. Hasilnya di sini dapat benar-benar siapa saja - paling baik, pengisian akan memberikan arus yang dapat (dan tidak mungkin menjadi 3 A), dan yang terburuk - itu hanya akan terbakar, mungkin merusak smartphone yang terhubung juga.
Menjelang akhir tahun 2015, konsorsium USB menghasilkan spesifikasi standar Pengiriman Daya 3.0, yang di masa depan kemungkinan besar akan menggunakan semuanya: misalnya, memungkinkan Anda untuk menetapkan voltase dari 5 hingga 20 V dan arus dari 1,8 hingga 5 A, sehingga maksimum dapat mencapai hingga 100 watt - ini sudah cukup untuk mengisi daya laptop, dan banyak solusi modern seperti Xiaomi Notebook atau Apple MacBook sudah menggunakannya. Dalam hal ini, jenis konektor dapat berupa: USB-C, microUSB, bahkan USB-A, dan transfer untuk masuk ke dua arah: yaitu, Anda dapat mengisi daya smartphone dari smartphone. Pada saat yang sama, ada kompatibilitas ke belakang dengan USB-C 1.2, artinya, Anda dapat mengisi daya Lumia 950 yang sama dari pengisian dengan dukungan PD. Semua kombinasi biaya yang tersedia tersedia di bawah ini:


Qualcomm Quick Charge

Qualcomm Quick Charge 3.0-4.0
Tentu saja, perusahaan memahami bahwa masalah dengan terlalu panas perlu ditangani, dan pada tahun 2016, dengan peluncuran Snapdragon 820/821, teknologi QC 3.0 diperkenalkan. Qualcomm berhenti mengejar daya - masih tetap dalam 18 W, tetapi sekarang ada pengaturan tegangan fleksibel: jika di versi 2.0 5, 9 atau 12 V ditetapkan secara kaku, maka tegangan dapat diubah dalam 0,2 V langkah dalam kisaran 3,6 -20 V. Selain itu, produsen smartphone sendiri sekarang dapat membatasi tegangan maksimum, misalnya, pada 12 V. Plus, Snapdragon baru (821, 820, 620, 618, 617 dan 430 didukung) masih lebih dingin dari kegagalan Pada akhirnya, kita dapat berasumsi bahwa masalah dengan terlalu panas telah dipecahkan.
Sayangnya - masalah lain, dengan USB-C, masih tetap ada, jadi menggunakan kabel pihak ketiga untuk pengisian cepat melalui port ini masih berisiko. Untuk kecepatan pengisian, perusahaan menjanjikan bahwa sebagian besar ponsel cerdas dengan QC 3.0 akan mengisi daya hingga 70% dalam waktu setengah jam:


Qualcomm Quick Charge

Standar QC 4.0 diperkenalkan pada akhir tahun 2016 dan memecahkan banyak masalah: pertama, sekarang dapat digunakan dengan kabel USB-C - tentu saja, kecepatan pengisian akan tergantung pada mereka, tetapi tetap akan lebih cepat pula dibandingkan dengan standar 1 A dan 5 V. Fitur kedua adalah kompatibilitas penuh dengan Power Delivery, jadi pertama, pengisian polling perangkat yang terhubung, apakah itu mendukung PD, dan jika tidak, beralih ke mode QC.
Spesifikasi standar QC 4.0 adalah sama dengan 3.0 - hingga 18 W pada arus hingga 2 A dan tegangan hingga 12 V, dan hingga 27 W melalui standar PD. Chipset yang didukung adalah Snapdragon 630, 636, 835. Menurut Qualcomm, teknologi baru ini akan memungkinkan Anda untuk mengisi ulang perangkat dengan baterai 2750 mAh selama 5 jam penggunaan hanya dalam 5 menit, dan mengisi baterai dari 50% dalam 15 menit.
Teknologi QC 4+ yang diperkenalkan pada tahun 2017 tidak jauh berbeda dari 4.0: misalnya, teknologi Pengisian Ganda memungkinkan Anda membagi arus menjadi dua aliran, yang mengurangi suhu sebesar 3 derajat dan meningkatkan kecepatan pengisian sebesar 15%. Chipset yang didukung adalah Snapdragon 660, 670, 710, dan 845.
Tabel keseluruhan dari semua versi QC terlihat seperti ini:


Qualcomm Quick Charge

Kompatibilitas mundur
Semua versi QC, dimulai dengan 2.0, kompatibel ke belakang: misalnya, jika ponsel memiliki versi QC yang lebih baru daripada pengisian daya, maka protokol yang mendukung pengisian tetapi dengan versi efisiensi energi yang digunakan di ponsel akan digunakan. Jika Anda menghubungkan ponsel cerdas dengan QC versi lama untuk mengisi daya dengan yang lebih baru, efeknya akan sama persis dengan menggunakan pengisian daya dengan QC versi yang sama yang didukung perangkat.
Seperti yang saya tulis di atas, secara resmi itu tidak ada, tetapi dalam prakteknya ada berbagai pilihan: jadi, ada smartphone, seperti Nexus 5x atau 6p yang sama, yang mendukung PD dan QC - dalam kedua kasus mereka akan dikenakan biaya dengan cepat. Pilihan kedua - charger dan gadget "tidak akan mengerti" satu sama lain, dan pengisian lambat standar dengan 1 A dan 5 V akan pergi, atau pengisian daya tidak akan habis sama sekali. Tapi mungkin pilihan terburuk: perangkat tanpa dukungan PD akan diberikan dengan 3 A dan 5 V (standar USB-C 1.2) karena kabel "salah" dengan resistor 10 kΩ, dan di sini situasinya tidak dapat diprediksi: standar QC dengan arus tidak berfungsi, artinya, smartphone dapat terbakar klise, atau mungkin hanya menolak untuk diisi. Oleh karena itu, jika perangkat Anda mendukung QC 2.0 atau 3.0 - sangat hati-hati memilih kabel dan pengisi daya.
If You Enjoyed This, Take 5 Seconds To Share It

0 comments:

Post a Comment