تحول فناوری های شارژ سریع موبایل از گذشته تا به امروز

در سال‌های نه چندان دور باتری ‌های موبایل ظرفیت هایی معمولی داشتند و سرعت شارژ متوسط نیز نیازهای کاربران را برطرف می‌کرد. اما حالا حتی تصور عرضه یک گوشی پرچمدار بدون قابلیت شارژ سریع هم غیر ممکن است.

گوشی های هوشمند در ابتدای راه باتری های نسبتا متوسطی داشتند و شارژرهای یو اس بی می‌توانستند جریان معادل ۵۰۰ میلی‌آمپر را با اختلاف پتانسیل ۵ ولت به گوشی برسانند. اما با گسترش تکنولوژی و تقاضای کاربران، نمایشگرهای موبایل هر روز بزرگتر شده و پرچمداران به پردازنده‌های سریعتری مجهز شدند. این موضوع باعث شد که انرژی مورد نیاز برای تامین سوخت این لوکوموتیو‌های غول‌پیکر بالاتر برود و همین هم باعث افزایش سایز باتری ها شد. با افزایش ظرفیت موثر باتری ها حالا نیاز به فناوری‌های جدیدی احساس می‌شد تا در مدت زمان کمتری بتوان این بشکه‌های انرژی را پر کرد؛ فناوری شارژ سریع (Fast Charging) دقیقا در پاسخ به همین نیاز ابداع شده است.

و حالا کمپانی‌های متعددی هستند که فناوری‌های انحصاری خود در این زمینه را توسعه داده‌اند و در ادامه این مقاله در گجت نیوز می‌خواهیم مهمترین فناوری های شارژ سریع شناخته شده در دنیای موبایل را در گذشته و امروز بررسی کنیم:

شارژ یو اس بی استاندارد

همانطور که در بالا به آن اشاره کردیم استانداردهای اولیه یو اس بی اجازه می‌داد قدرتی معادل ۲.۵ وات را به گوشی برسانید که این موضوع با معرفی پورت های یو اس بی ۳.۰ به ۴.۵ وات افزایش پیدا کرد. این رقم در واقع حداکثر قدرت یک پورت یو اس بی معمولی است که به طور رسمی اعلام شده، اما قطعا شارژرهای موبایل از این مرز فراتر رفته‌اند.

امروزه یک شارژر یو اس بی معمولی ۵ ولت انرژی را با شدت جریان ۲ آمپر به گوشی می رساند که قدرت متعادلی را برای آن به ارمغان می‌آورد، این قدرت کمی بالاتر از یک کابل میکرو یو اس بی است.

اما کابل‌های یو اس بی تایپ سی می توانند قدرت بیشتری را با خود حمل کند و با رساندن شدت جریان به ۳ آمپر و اختلاف پتانسیل ۵ ولتیو آنها قادرند توانی معادل ۱۵ وات را فراهم کنند. هرچند که انجمن متولیان یو اس بی، روش صحیح برای انتقال مقدار زیادی از قدرت را USB Power Delivery می‌دانند.

فناوری USB Power Delivery

بازنگری ابتدایی در سال ۲۰۱۲ انجام رونمایی شد. این نسخه پنج پروفایل استاندارد قدرت‌رسانی را در خود داشت که گستره‌ای در رنج بین ۱۰ وات تا ۱۰۰ وات را در بر می‌گیرد. اما به نظر می‌رسد که از میان این پنج استاندارد، گوشی های موبایل، پروفایل ۱۸ وات (۱۲ ولت و ۱.۵ آمپر) را برگزیدند. نسخه USB Power Delivery revision 2.0 که در سال ۲۰۱۶ معرفی شد می‌تواند توان تا حداکثر ۱۰۰ وات بالا ببرد و البته همزمان با این افزایش قدرت، کنترل مناسبی را نیز بر روی انتقال انرژی ارائه می‌دهد. این تکنولوژی از چهار جفت کابل انرژی و سیم اتصال به زمین برای انتقال این حجم از قدرت استفاده می‌کند.

همچنین نسخه Power Delivery revision 3.0 در سال ۲۰۱۷ معرفی شد، کنترل ولتاژ مناسبی را در قدم‌های ۲۰ میلی ولتی امکان‌پذیر می‌کند.

نکته: یک باتری لیتیومی رایج در بازار با ولتاژی در حدود ۳.۸ ولت کار می‌کند، بنابراین وارد کردن ولتاژ های بالاتر به موبایل های هوشمند به سخت افزاری داخل تلفن نیاز دارد تا ولتاژ را کنترل کرده و در صورت لزوم، آن را کاهش دهد. این مرحله دمای بسیار زیادی را تولید می‌کند و به هیچ وجه از نظر انرژی نیز بهینه نیست. به همین دلیل است که تمام این استانداردها تلاش می‌کنند تا ولتاژ را پایین نگه دارند؛ البته در قدرت‌های بالاتر، یک مشکل جدید نیز خودش را نشان می‌دهد و آن هم این است که سیم های بسیار باریک داخل کابل‌های یو اس بی نمی‌تواند چنین قدرت زیادی را انتقال دهند. کابل های یو اس بی تایپ سی دارای چهار سیم اتصال به زمین و سیم انتقال جریان هستند اما آنها هم در نهایت به مرحله‌ای می‌رسند که برای انتقال قدرت بیشتر، لازم است که ولتاژ را افزایش دهیم.

فناوری Quick Charge کوالکام

فناوری شارژ سریع کوالکام به نام Quick Charge همراه با پردازنده اسنپدراگون ۶۰۰ در سال ۲۰۱۳ برای اولین بار رونمایی شد و به بیان ساده، این فناوری اختلاف پتانسیل ۵ ولت را با شدت جریان ۲ آمپر ترکیب می‌کند تا توان ۱۰ واتی به دست آید. نسخه ۲.۰ این فناوری در سال ۲۰۱۵ معرفی شد که  این ارقام را تا ۹ ولت و ۲ آمپر بالا برد تا به توان ۱۸ واتی دست یابیم؛ در حالی که مد پشتیبانی شده توسط اکثر گوشی ها نسخه ۱۵ واتی بود. موتورولا در تبلیغات خود از آن تحت برند Turbopower استفاده کرده و سیستم Adaptive Fast Charge سامسونگ نیز بر پایه نسخه ۲.۰ این تکنولوژی بنا شده است؛ همچنین به نظر می‌رسد که فناوری شارژ سریع ۱۸ واتی BoostMaster ایسوس نیز در همین خانواده قرار دارد.

درست مشابه یو اس بی، فناوری Quick Charge کوالکام نیز چند سطح از پیش تعریف شده برای ولتاژ و شدت جریان را تعیین کرد. این اتفاق در نسخه ۳.۰ در سال ۲۰۱۶ رخ داد که به تلفن ها اجازه می‌دهد اختلاف پتانسیل را در قدم‌های ۲۰۰ میلی ولتی کنترل کنند و این ولتاژ را بین ۳.۶ تا ۲۰ ولت تغییر دهند.

نسخه ۴.۰ فناوری Quick Charge که در سال ۲۰۱۷ معرفی شد، بر روی همان استاندارد نسخه‌ی سوم بنا شده بود، با این تفاوت که حالا با USB Power Delivery نیز ترکیب شده است که به لطف این اتفاق، حداکثر توان قدرت انتقالی می‌تواند تا ۲۷ وات افزایش یابد که این مقدار پیش از این در استانداردهای کوالکام، ۱۸ وات بود.

نسخه‌ی Quick Charge 4.0+ بیش از آنکه نام آن نشان می‌دهد، نسبت به نسل‌های قبل از خود تغییر کرده است. این ورژن بر روی استاندارد USB PD 3.0 بنا شده و می‌تواند توان ۲۷ واتی را با تغییر اختلاف پتانسیل از ۳ تا ۱۱ ولت در قدم‌های ۲۰ میلی ولتی در اختیار بگذارد و همچنین شدت جریان را از ۰ تا ۳ آمپر کنترل کرده و آن را در قدم‌های ۵۰ میلی‌آمپری تغییر دهد.

فناوری شارژ سریع VOOC اوپو

فناوری شارژ سریع VOOC در سال ۲۰۱۴ به همراه گوشی اوپو فایند ۷ معرفی شد. این فناوری از یک شارژر و کابل مخصوص برای انتقال جریان ۴ آمپری استفاده می‌کند که این مقدار بسیار فراتر از استانداردهایی است که تا به حال در لیست‌مان بررسی کردیم؛ این شدت جریان با اختلاف پتانسیل ۵ ولتی انتقال پیدا می‌کند. امتیاز استفاده از این فناوری توسط کمپانی وان پلاس خریداری شده و این کمپانی چینی آن را تحت برند Dash Charge در محصولات خود به کار گرفته است.

سال گذشته اوپو مدل فایند ایکس لامبورگینی را معرفی کرد که اولین گوشی این کمپانی با پشتیبانی از فناوری شارژ سریع Super VOOC بود. این تغییر جدید شدت جریان را به ۵ آمپر و ولتاژ را به ۱۰ ولت افزایش داد تا دست‌یابی به توان باور‌نکردنی ۵۰ واتی امکان‌پذیر شود؛ این فناوری در حال حاضر سریع‌ترین شارژر استاندارد در حوزه گوشی‌های موبایل محسوب می‌شود.

البته وان پلاس با معرفی فناوری Warp Charge 30 در گوشی وان پلاس ۶ تی مک لارن، راهش را از اوپو در به‌کارگیری این فناوری جدا کرده است. نسخه‌ی وان پلاس، شدت جریان را به ۶ آمپر می‌رساند اما اختلاف پتانسیل را به ۵ ولت کاهش می‌دهد تا دست‌یابی به توان ۳۰ واتی امکان‌پذیر شود.

فناوری SuperCharge هواوی

فناوری شارژ سریع این برند چینی همراه با گوشی میت ۲۰ هواوی و در سال ۲۰۱۷ معرفی شد که این فناوری یک جریان متعادل ۴.۵ آمپری با اختلاف پتانسیل ۵ ولت را فراهم می‌کند تا توان ۲۲.۵ در اختیار کاربران قرار بگیرد. طبق ادعای هواوی، این فناوری توسط موسسه TÜV آزمایش شده است تا امنیت استفاده از آن به طور کامل تایید شود.

سری میت ۲۰ پرو در سال گذشته نسخه دوم این فناوری را به همراه خود داشت که طی یک اقدام عجیب این نسخه نیز همان SuperCharge نامیده می‌شود. در نسخه جدید اختلاف پتانسیل دو برابر شده و به ۱۰ ولت رسیده، اما شدت جریان به ۴ آمپر کاهش یافته است تا محقق شدن توان فوق‌العاده ۴۰ واتی را شاهد باشیم.

فناوری Pump Express مدیاتک

فناوری Pump Express که در سال ۲۰۱۴ معرفی شد، از نظر مشخصات و تعبیه‌ی قابلیت‌های مختلف، مشابه Quick Charge کوالکام است. در سال ۲۰۱۵ نسخه دوم این فناوری ارائه شد تا توانایی تغییر ولتاژ از ۵ تا ۲۰ ولت در قدم‌های نیم ولتی امکان‌پذیر شود. سپس بعد از آن نسخه Pump Express+ 3.0 در سال ۲۰۱۶ و نسخه چهارم در سال ۲۰۱۷ معرفی شدند که بر پایه فناوری‌های حوزه‌ی یو اس بی که در ابتدای مطلب مطرح کردیم، بنا شده‌اند. Pump Express+ 4.0 مدیاتک درست مشابه فناوری Quick Charge 4.0+، استاندارد Power Delivery 3.0 را برای افزایش سرعت شارژ به کار می‌گیرد.