نظرات (۰)در ابتدا شارژرهای عرضه شده در کنار تمامی گوشیهای هوشمند دارای سرعت ثابت و مشخصی بودند و این دستگاهها را با توجه به ظرفیت باتری موجود در آنها با یک روند سرعتی مشابه شارژ میکردند. اما کمکم فناوری های جدیدی با عنوان شارژ سریع معرفی شد که در طی این سالها با رشد قابل توجهی روبرو شده است.
شارژرهای مبتنی بر پورتهای USB، در ابتدا تنها قادر بودند به گوشیهای هوشمند سیگنالهای الکتریکی با ولتاژ 5 ولت و حداکثر جریان 500 میلی آمپر تحویل دهند که در آن زمان با توجه به ظرفیت باتری موجود در این دستگاهها و همچنین میزان مصرف آنها کافی به نظر میرسید. اما رفته رفته با افزایش سرعت تراشه موجود در گوشیهای همراه و همچنین افزایش ابعاد و وضوح نمایشگر حاضر در آنها، نیاز به استفاده از باتریهای با ظرفیت بهتر حس شد. اما مطمئناً دیگر برای رساندن انرژی موردنیاز به این باتریها، امکان استفاده از این شارژرهای قدیمی ممکن نبود. به همین دلیل فناوری جدیدی با عنوان شارژ سریع معرفی شد که سبب میشد سرعت شارژ این باتریها به میزان قابل توجهی افزایش پیدا کند.
در این نوشتار قصد داریم به بررسی استانداردهای موجود برای شارژ گوشیهای هوشمند با استفاده از این فناوری بپردازیم. استانداردهای مشابه دیگری نیز برای شارژرهای بیسیم مطرح میشوند اما در این مطلب تنها نگاهی به استانداردهای شارژرهای باسیم خواهیم داشت.
استانداردهای USB
نسل اول از استانداردهای USB، اجازه میدادند که دستگاههای بهرهمند از این پورتها امکان دریافت انرژیهای با حداکثر توان 2.5 وات را داشته باشند. چندی بعد این میزان در پورتهای USB 3.0 به حدود 4.5 وات افزایش پیدا کرد. این مقادیر در طی آن سالها به عنوان استانداردهای رسمی برای پورتهای USB معرفی شدند اما مدتی بعد شارژرهای مبتنی بر این پورت توانستهاند با پشت سر گذاشتن این استانداردها، توان بالاتری از انرژی الکتریکی را به گوشیهای هوشمند برسانند. در حال حاضر یک شارژر USB معمولی میتواند سیگنالهای با ولتاژ 5 ولت و جریان 2 آمپر را به مقصد برساند و امکان شارژ گوشیهای همراه با توان 10 وات را ممکن کند. بعدها استفاده از کابلهای microUSB نیز موجب شد این میزان به مقدار کمی افزایش پیدا کند.
اما شارژرهای مبتنی بر پورت USB-C، بهترین رده از این کابلها هستند که میتوانند توان بالاتری از انرژی (5 ولت و 3 آمپر، معادل با 15 وات) را به گوشیهای هوشمند تحویل دهند.
استاندارهای USB Power Delivery
نگارش اول از این استانداردها در سال 2012 معرفی شد که دارای پنج مد کاری مختلف بود. این پنج مد میتوانستند انرژی با توان 10 تا 100 وات را به گوشیهای هوشمند برسانند، اما این استانداردِ با خروجی 18 وات یعنی تحت ولتاژ 12 ولت و جریان 1.5 آمپر بود که در تعدادی از گوشیهای هوشمند مورد استفاده قرار گرفت.
نگارش دوم از این استاندارد در سال 2016 با عنوان USB Power Delivery revision 2.0 معرفی شد که در بهترین حالت امکان انتقال انرژی الکتریکی با توان 100 وات را ممکن میکرد. این استاندارد اجازه میداد که این کابلها دارای دو جفت اتصال پاور به زمین باشند تا امکان انتقال این سطح از انرژی را فراهم کنند. این استاندارد با توجه به اینکه دارای مدهای کاری متعددی بود مورد توجه شرکتهای مختلف قرار گرفت.
اما در سال 2017، سومین نگارش از این استانداردها معرفی شد که هدف اصلی آن فراهم کردن یک کنترل دقیق از سطح ولتاژ خروجی برای دستگاههای مختلف بود. چرا که مدهای کاری تعریف شده در آن با پلههای تفاوت ولتاژ 20 میلی ولتی معرفی شده بودند.
با توجه به اینکه باتریهای لیتیوم یون با ولتاژی در حدود 3.8 ولت تغذیه میشوند، انتقال انرژی با ولتاژ بیشتر از آن به گوشیهای هوشمند سبب میشود که به یک مدار کاهنده در این دستگاهها نیاز باشد. استفاده از این مدارها سبب میشود که میزان قابل توجهی از گرما در بدنه گوشیهای هوشمند تولید شود. همچنین باید توجه داشت که این راهکار دارای بازدهی انرژی کمی است.
به این دلایل تولید کنندگان کابلهای شارژر سعی داشتند که تا جای ممکن میزان ولتاژ تحویلی به گوشیهای هوشمند را پایین نگه دارند. اما انتقال انرژی به گوشیهای هوشمند با محدودیت دیگری نیز همراه بود. چرا که کابلهای USB قادر نیستند به دلیل ضخامت کم خود انرژیهای الکتریکی با توان بالا را حمل کنند. با توجه به اینکه کابلهای USB-C دارای دو جفت اتصال پاور به زمین هستند، شرکتهای فعال در زمینه طراحی فناوریهای شارژ سریع متوجه شدند که تنها راه برای افزایش میزان توان تحویلی به گوشیهای هوشمند، افزایش ولتاژ این سیگنالها است.
استاندارد Quick Charge کوالکام
کوالکام یکی از اولین شرکتهایی بود که توانست استانداردهای سریع جدیدی برای شارژ گوشیهای هوشمند معرفی کند. این شرکت در سال 2013 و در هنگام عرضه تراشه اسنپدراگون 600، فناوری جدیدی با عنوان Quick Charge را معرفی کرد که میتوانست باتری موجود در دستگاههای مختلف را برای پذیرش سیگنالهای 5 ولت و 2 آمپر آماده کند. با استفاده از این فناوری ساده امکان تحویل 10 وات انرژی به گوشیهای هوشمند ممکن شد.
در سال 2015، دومین نسل از این فناوری معرفی شد که امکان تحویل 18 وات توان در ولتاژ 9 ولت و 2 آمپر را به گوشیهای هوشمند فراهم میکرد. بعدها موتورولا و سامسونگ با استفاده از این استاندارد، فناوریهای مشابهای با عنوان Turbopower و Adaptive Fast Charge را به گوشیهای خود اضافه کردند. ایسوس شرکت دیگری بود که توانست با استفاده از این استاندارد، قابلیت شارژ سریع گوشیهای خود تحت فناوری BoostMaster را طراحی کند.
کوالکام در سال 2016، سومین نگارش از این استاندارد خود را معرفی کرد که امکان کنترل ولتاژ خروجی شارژرها با افزایش ولتاژ در حدود 200 میلی ولت در هر پله را امکان پذیر میکرد. با استفاده از این استاندارد امکان تولید شارژرهای با خروجی 3.6 ولت تا 20 ولت امکان پذیر بود.
استاندارد Quick Charge 4.0 که برای اولین بار در سال 2017 معرفی شد، ترکیبی از استاندارد QC 3.0 و استانداردهای USB Power Delivery بود که توانست میزان توان خروجی شارژرهای مبتنی بر آن را به مقدار قابل توجه 27 وات افزایش دهد. پیش از معرفی این استاندارد، در بهترین حالت امکان دریافت 18 وات انرژی از طریق استاندارهای Quick Charge ممکن بود.
استاندارد Quick Charge 4.0+ نیز که جدیدترین نگارش از این استاندارد کوالکام است، امکان پشتیبانی از استانداردهای USB PD 3.0 را ممکن میکند. با استفاده از این استاندارد امکان تحویل 27 وات انرژی تحت ولتاژ 3 تا 11 ولت و همچنین جریان 0 تا 3 آمپر فراهم است. این استاندارد به تولید کنندگان این شارژرها این امکان را میدهد که میزان خروجی توان و ولتاژ کابلهای خود را به میزان بسیار دقیقی تنظیم کنند.
استاندارد Oppo VOOC
استاندارد VOOC برای اولین بار در سال 2014 و در هنگام معرفی گوشی Oppo Find 7 به همگان معرفی شد. این استاندارد از یک شارژر و یک کابل ویژه استفاده میکند تا بتواند جریان 3 آمپری را به گوشیهای هوشمند برساند. این استاندارد قادر است نسبت به استاندارهایی که در بالا به معرفی آنها پرداختیم جریان خروجی بالاتری را فراهم کند. این در حالی است که ولتاژ خروجی این شارژرها نیز همچنان در حدود 5 ولت باقی مانده است. در حال حاضر شرکت وان پلاس از این استاندارد برای پشتیبانی از فناوری شارژ سریع خود که آن را با نام Dash Charge میشناسیم استفاده میکند.
کمپانی Oppo نیز سال گذشته گوشی با عنوان Find X Lamborghini را معرفی کرد که از استاندارد جدیدی با نام Super VOOC بهره میبرد. این استاندارد نیز قادر بود جریان 5 آمپر و ولتاژ 10 ولت را در خروجی خود تامین کند تا به این ترتیب امکان تحویل توان قابل توجه 50 وات به گوشی هوشمند ممکن باشد. در حال حاضر این استاندارد را میتوان قدرتمندترین و سریعترین استاندارد شارژ سریع دنیا معرفی کرد.
وان پلاس در هنگام معرفی گوشی OnePlus 6T McLaren، فناوری شارژ سریعی با عنوان Warp Charge 30 را معرفی کرد که گفته میشود از این استاندارد بهره میگیرد. این فناوری میتواند جریان 6 آمپری تحت ولتاژ 5 ولت را در اختیار گوشیهای هوشمند قرار دهد تا با استفاده از آن بتوان باتری موجود در گوشیهای هوشمند را با توان 30 وات شارژ کرد.
استاندارد SuperCharge هواوی
هواوی گوشی Mate 10 خود را در سال 2017 همراه با یک فناوری شارژ سریع جدید با عنوان SuperCharge معرفی کرد که میتوانست خروجی 5 ولت و تحت جریان 4.5 آمپر را تامین کند. به این ترتیب با استفاده از این فناوری و شارژر موجود در جعبه این گوشی میتوان این آن را با توان 22.5 آمپر شارژ کرد. هواوی در آن زمان اعلام کرد که این فناوری توسط TÜV بررسی شده است تا دارای امنیت کامل باشد.
سال گذشته نیز گوشی Mate 20 Pro همراه با نسل دوم از این فناوری عرضه شد که هواوی برای اشاره به آن بازهم از نام SuperCharge استفاده کرد. در قیاس با نسخه اول، این فناوری دارای دو برابر ولتاژ خروجی، یعنی 10 ولت بود. تحت جریان 4 آمپر، این فناوری میتوانست توان قابل توجه 40 واتی را به این گوشی هوشمند برساند.
استاندارد Pump Express مدیاتک
استاندارد Pump Express+ که در سال 2014 توسط مدیاتک معرفی شد قابلیتهای مشابه با استاندارد Quick Charge 2.0 شرکت کوالکام را داراست. نسخه 2015 از آن که به عنوان نگارش دوم معرفی شد، محدوده ولتاژ خروجی آن را از 5 تا 20 ولت تغییر داد که شرکتهای مختلف میتوانستند در آن با تغییرات پلهای 0.5 ولت، شارژرهای مختلفی را تولید کنند.
در سالهای 2016 و 2017 نیز نسخه سوم و چهارم از این فناوری معرفی شد که از استانداردهای USB PD پشتیبانی میکرد. استاندارد PE+ 4.0 نیز مشابه با استاندارد Quick Charge 4.0+، قابلیت پشتیبانی از Power Delivery 3.0 را دارا بود.
