الشحن السريع وPD - ما هو وكيف يعمل
ما هو الشحن السريع بشكل عام؟ فهم تقنيات الشحن السريع
يعد الشحن السريع الآن أحد أكثر مجالات التطوير الواعدة لجميع مصنعي الأدوات.
لقد اعتدنا على أن الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة تفقد شحنها بسرعة، لكننا نريد أن تقضي أجهزتنا أقل وقت ممكن في المنفذ الكهربائي.
استجابة لمتطلبات السوق، يقوم المصنعون بتجهيز الأجهزة بشكل كبير بدعم الشحن السريع.
لقد حان الوقت لفهم تنوع تقنيات وأساليب الشحن السريع المتاحة اليوم.
كيف يعمل الشحن السريع: المبدأ الأساسي
يمكن للشواحن التقليدية أو منفذ USB توفير 5 فولت للجهاز بتيار يتراوح من 0.5 إلى 2.5 أمبير. في ظل هذه الظروف، تستغرق الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية الحديثة وقتًا طويلاً جدًا للشحن — من عدة ساعات أو حتى طوال الليل.
تتميز الشواحن السريعة بتيار وجهد متزايدين. في المعايير المختلفة، يمكن أن تصل هذه القيم إلى 20 فولت و 5 أمبير.
بالإضافة إلى ذلك، هناك ردود فعل من البطارية، مما يسمح للمحول بتغيير معلمات الشحن بمرونة.
للشحن السريع، تحتاج إلى دعم المعيار من جانب الجهاز وشاحن متوافق. في حالة عدم التطابق، لن يحدث الشحن السريع ببساطة — سيتم شحن الجهاز بالطريقة البطيئة التقليدية.
على سبيل المثال، في تقنية Quick Charge، يتم استخدام وضع INOV (التفاوض الذكي للجهد الأمثل)، والذي يحدد جهد الشحن الأمثل باستخدام إشارات من البطارية.
يمكن شحن البطارية الفارغة تمامًا (أو القريبة من هذه الحالة) بأمان بجهد عالٍ، مما يملأ نصف السعة في دقائق قياسية، وبالقرب من نهاية الشحن، من الضروري تقليل الجهد لتجنب الشحن الزائد وإتلاف البطارية.
لهذا السبب يحب جميع مصنعي تقنيات الشحن السريع التباهي بدورة الشحن السريع الأولى، مدعين أنه سيتم تجديد 40-60٪ من السعة في 30-60 دقيقة.
يقوم كل مصنع تقريبًا بتجهيز الأجهزة المصنعة بمعيار "فريد"، وربط المشتري بملحقات من إنتاجه الخاص.
فيما يلي معايير الشحن السريع الأكثر شيوعًا.
الشحن السريع (كوالكوم)
هذا حاليًا أكثر معايير الشحن السريع شيوعًا من كوالكوم. وهو مدعوم من قبل معظم هواتف Android الذكية المزودة بمعالجات Snapdragon الحديثة.
تم إصدار الجيل الأول في عام 2013. منذ ذلك الحين، مرت التقنية بثلاث جولات من التطور.
أصبح الشحن أسرع، وتم استكمال الوحدة بعدد متزايد من الرقائق الجديدة — ليس فقط لتسريع العملية ولكن أيضًا لزيادة الأمان.
تصل الآن طاقة الخرج لبعض شواحن Quick Charge إلى 24 واط، لكن معظم الشركات المصنعة تحدد هذا المؤشر بـ 18 واط.
يمكن للجيل الرابع من Quick Charge شحن نصف سعة بطارية 3000 مللي أمبير في 15-20 دقيقة.
Power Delivery (USB-PD)
معيار شحن سريع معتمد على نطاق واسع، تستخدمه Apple والعديد من الشركات المصنعة الأخرى.
في البداية، يكون الشحن السريع ممكنًا باستخدام محولات طاقة Apple ذات منفذ USB-C بقدرة 29 أو 30 أو 61 أو 87 واط.
بالإضافة إلى ذلك، تدعم Apple الملحقات التابعة لجهات خارجية الحاصلة على شهادة USB Power Delivery (USB-PD).
يتم دعم الشحن السريع على iPhone 8/8 Plus / X / XR / Xs / Xs Max والطرز الأحدث.
على سبيل المثال، عند استخدام شاحن متوافق، يمكنك شحن iPhone 8 بنسبة 50٪ في 30 دقيقة.
AFC (Adaptive Fast Charging) – سامسونج
يستخدم معيار الشحن السريع AFC على نطاق واسع في العديد من طرز سامسونج. ظهرت التقنية في أيام Galaxy Note 4 و Galaxy S6.
يمكن للشواحن التي تدعم هذا المعيار العمل في وضعين: قياسي 5 فولت عند 2 أمبير وسريع 9 فولت عند 1.67 أمبير. تقنية الشحن هذه متوافقة مع Quick Charge 2.0 من كوالكوم.
تعطي سامسونج هذه الإحصائيات: عند استخدام Adaptive Fast Charging، تشحن بطارية بسعة 3300 مللي أمبير بنسبة تصل إلى 60٪ في 30 دقيقة، بينما يمكن للطريقة القياسية شحن حوالي 15٪ فقط خلال هذا الوقت.
Pump Express (MediaTek)
يتم تطوير تقنية الشحن السريع هذه بواسطة MediaTek. في الوقت الحالي، يتم استخدام الجيل الثالث Pump Express 3.0 بنشاط.
أثناء الشحن، يراقب مصدر الطاقة درجة حرارة البطارية بنشاط ويغير وضع التشغيل اعتمادًا على التغيير في درجة الحرارة.
الشرط الأساسي لهذا النوع من الشحن السريع هو وجود معالج MediaTek ومنفذ Type-C.
أحد الأجهزة المدعومة — Meizu Pro 6 — يمكنه شحن بطارية 2560 مللي أمبير بالكامل في ساعة واحدة فقط!
TurboPower (لينوفو / موتورولا)
تم تطوير المعيار والحفاظ عليه بواسطة لينوفو، ويستخدم حاليًا في هواتف موتورولا الذكية. بناءً على معيار Quick Charge 2.0 مع دعم التوافق مع الإصدارات السابقة. يحتاج الجهاز إلى معالج Snapdragon للعمل.
قرر مطورو TurboPower زيادة طاقة الشحن إلى 25.8 واط. يمكن للشاحن توفير من 5 إلى 12 فولت حسب مرحلة الشحن.
بطارية بسعة 3750 مللي أمبير باستخدام TurboPower قادرة على الشحن بنسبة تصل إلى 80٪ في 45 دقيقة، ويستغرق الشحن الكامل 80 دقيقة فقط.
VOOC Flash Charging / Dash Charge (BBK / Oppo / OnePlus)
قامت BBK، وهي شركة تصنيع إلكترونيات صينية، بتطوير وتنفيذ تقنيتها الخاصة للشحن السريع للبطارية.
يتم تنفيذها في أجهزة Oppo تحت اسم VOOC Flash Charging، وعلى أجهزة OnePlus تسمى نفس التقنية Dash Charge.
الشحن بجهد عادي 5 فولت ينتج طاقة تصل إلى 25 واط. تشحن بطارية 3000 مللي أمبير بنسبة تصل إلى 75٪ في 30 دقيقة إذا كان كل من الهاتف الذكي ومصدر الطاقة يدعمان VOOC Flash Charging.
تحتوي أجهزة OnePlus على حد لطاقة الشحن يبلغ 20 واط وتتطلب استخدام كابل أصلي للشحن.
يشحن Dash Charge بطارية 3000 مللي أمبير بنسبة تصل إلى 63٪ في 30 دقيقة.
Super Charge (هواوي)
تم تطوير المعيار بواسطة هواوي. بدأ استخدام هذا الشحن في الخط الرئيسي بدءًا من طراز Huawei Mate 9.
عند جهد 5 فولت، يمكن للشحن في أوقات الذروة إنتاج طاقة تصل إلى 22.5 واط.
باستخدام تقنية Super Charge، تشحن بطارية 4000 مللي أمبير بنسبة تصل إلى 57٪ في 30 دقيقة.
Super mCharge (Meizu)
تم عرض تطبيق بهذا الاسم بواسطة Meizu.
الأقوى بين جميع شواحن الهواتف المحمولة 11 فولت يمكنه توفير طاقة تصل إلى 55 واط. هذا مشابه لمصادر الطاقة على بعض أجهزة الكمبيوتر المحمولة الحديثة.
تفرض طريقة الشحن هذه قيودًا شديدة على الكابل المستخدم. فقط سلك خاص مزود بوحدة ذكية وحماية إضافية يمكنه تزويد الجهاز بالطاقة بأسرع ما يمكن.
يدعي مبتكرو التقنية أن بطارية 3000 مللي أمبير تشحن بالكامل في 20 دقيقة.
المقارنة: الأمر معقد، لكننا نوضحه
الاستنتاجات
كما ترى، لا توجد رائحة معيار واحد في عالم الشحن السريع. من الأكثر ربحية للمطورين استخدام حلولهم الخاصة أو معيار محدد بدقة لربط المستخدمين بالملحقات الأصلية.
هذا جدول مقارنة للمعايير الحالية للشحن السريع للأجهزة:
| المطور / التقنية | الجهد / الطاقة القصوى |
| كوالكوم Quick Charge 2.0 | 5/9/12/20V، <15W |
| كوالكوم Quick Charge 3.0 | 3.2-20V، <15W |
| كوالكوم Quick Charge 4+ | 5-24V، <15W |
| USB Implementers Forum – Power Delivery (USB-PD) | 5/12/20V، حتى 100W |
| سامسونج Adaptive Fast Charging (AFC) | 5/9V، 15W |
| MediaTek Pump Express 3.0 | 9/12V، <18W |
| لينوفو (موتورولا) TurboPower | 5/9/12V، 25.8W |
| BBK (Oppo) VOOC Flash Charging | 5V، 25W |
| BBK (OnePlus) Dash Charge | 5V، 20W |
| هواوي Super Charge | 5V، 22.5W |
| Meizu Super mCharge | 11V، 55W |
يبدو حل Apple واعدًا بشكل غير متوقع على هذه الخلفية.
لم تقم الشركة بتطوير معيارها الخاص، بل اعتمدت التطوير العالمي من USB Implementers Forum. تدعم Google أيضًا هذا المعيار، في محاولة لجعله عالميًا لأجهزة Android ذات منفذ USB Type-C.
الميزة الرئيسية لهذا المعيار هي دعم عدد كبير من الملفات الشخصية، المناسبة لكل من شحن الهواتف الذكية ولتغذية أجهزة الكمبيوتر المحمولة القوية بسرعة.
سيسمح لك ذلك باستخدام مصدر طاقة عالمي، وهو بدوره سيختار وضع الطاقة والجهد المناسب للجهاز المتصل.
لذا فإن Apple لا تتباهى بمعيارها الخاص — إنها تنفذ الشحن السريع بشكل صحيح. كما نرى، الفرق ليس فقط في "التسويق" ...
شراء شواحن سريعة QC3.0 و QC4.0 و PD للنقل والأثاث
إذا كنت بحاجة إلى شواحن سريعة لمركبات النقل أو القوارب أو الدراجات النارية، فيرجى إلقاء نظرة على كتالوج شواحن USB للمركبات. نقوم أيضًا بتصنيع شواحن USB مدمجة للأثاث.