퀵 차지(Quick Charge)와 PD - 개념 및 작동 원리

퀵 차지란 무엇인가? 고속 충전 기술 이해하기

고속 충전은 현재 모든 기기 제조업체에게 가장 유망한 개발 분야 중 하나입니다.

우리는 스마트폰, 태블릿, 노트북의 배터리가 빠르게 소모되는 것에 익숙하지만, 기기가 콘센트에 연결되는 시간은 최대한 짧아야 한다고 생각합니다.

시장 수요에 대응하여 제조사들은 기기에 고속 충전 지원을 대량으로 탑재하고 있습니다.

오늘날 사용 가능한 다양한 고속 충전 기술과 방법을 이해해야 할 때입니다.

고속 충전 작동 원리: 기본 원칙

기존 충전기 또는 USB 포트는 0.5~2.5A 전류로 기기에 5V를 공급할 수 있습니다. 이러한 조건에서 최신 스마트폰과 태블릿은 충전하는 데 매우 오랜 시간이 걸립니다 — 몇 시간 또는 밤새 걸릴 수도 있습니다.

고속 충전기는 전류와 전압이 높아진 것이 특징입니다. 다른 표준에 따라 이러한 값은 20V 및 5A에 도달할 수 있습니다.

또한 배터리의 피드백이 있어 어댑터가 충전 매개변수를 유연하게 변경할 수 있습니다.

고속 충전을 위해서는 기기 측의 표준 지원과 호환 충전기가 모두 필요합니다. 일치하지 않으면 고속 충전이 발생하지 않고 기기는 기존의 느린 방식으로 충전됩니다.

예를 들어, 퀵 차지 기술은 INOV(Intelligent Negotiation for Optimum Voltage) 모드를 사용하여 배터리 신호를 통해 최적의 충전 전압을 결정합니다.

완전히 방전된 배터리(또는 이에 가까운 상태)는 높은 전압에서 안전하게 충전되어 기록적인 시간 안에 절반 용량을 '채울' 수 있으며, 충전이 끝날 무렵에는 과충전 및 배터리 손상을 방지하기 위해 전압을 낮춰야 합니다.

이것이 모든 고속 충전 기술 제조사가 30-60분 안에 용량의 40-60%가 충전된다고 주장하며 첫 번째 고속 충전 주기를 자랑하는 이유입니다.

거의 모든 제조사는 생산된 기기에 '고유한' 표준을 장착하여 구매자를 자사 생산 액세서리에 묶어둡니다.

다음은 가장 일반적인 고속 충전 표준입니다.

퀵 차지 (퀄컴)

이것은 현재 가장 흔한 퀄컴 고속 충전 표준입니다. 최신 Snapdragon 프로세서를 탑재한 대부분의 Android 스마트폰에서 지원됩니다.

첫 번째 세대는 2013년에 출시되었습니다. 그 이후로 이 기술은 세 차례 진화를 거쳤습니다.

충전 속도는 더 빨라졌고, 모듈은 공정 속도를 높일 뿐만 아니라 안전성을 높이기 위해 점점 더 많은 새로운 칩으로 보완되었습니다.

현재 일부 퀵 차지 충전기의 출력 전력은 24W에 도달하지만, 대부분의 제조사는 이 수치를 18W로 제한합니다.

4세대 퀵 차지는 3000mAh 배터리 용량의 절반을 15-20분 만에 충전할 수 있습니다.

Power Delivery (USB-PD)

Apple과 다른 많은 제조사에서 사용하는 널리 채택된 고속 충전 표준입니다.

처음에는 29, 30, 61 또는 87와트의 USB-C 포트가 있는 Apple 전원 어댑터를 사용하여 고속 충전이 가능했습니다.

또한 Apple은 USB Power Delivery(USB-PD) 인증을 받은 타사 액세서리를 지원합니다.

고속 충전은 iPhone 8/8 Plus / X / XR / Xs / Xs Max 및 이후 모델에서 지원됩니다.

예를 들어, 호환 충전기를 사용하면 30분 만에 iPhone 8을 50%까지 충전할 수 있습니다.

AFC (Adaptive Fast Charging) – 삼성

AFC 고속 충전 표준은 많은 삼성 모델에서 널리 사용됩니다. 이 기술은 Galaxy Note 4 및 Galaxy S6 시절에 등장했습니다.

이 표준을 지원하는 충전기는 두 가지 모드로 작동할 수 있습니다: 표준 5V 2A 및 고속 9V 1.67A. 이 충전 기술은 퀄컴의 퀵 차지 2.0과 호환됩니다.

삼성은 다음과 같은 통계를 제공합니다: Adaptive Fast Charging을 사용하면 3300mAh 배터리가 30분 만에 60%까지 충전되는 반면, 표준 방식으로는 이 시간 동안 약 15%만 충전할 수 있습니다.

Pump Express (미디어텍)

이 고속 충전 기술은 미디어텍에 의해 개발되었습니다. 현재 3세대 Pump Express 3.0이 활발히 사용되고 있습니다.

충전 중에 전원 공급 장치는 배터리 온도를 능동적으로 모니터링하고 온도 변화에 따라 작동 모드를 변경합니다.

이 유형의 고속 충전을 위한 전제 조건은 미디어텍 프로세서와 Type-C 포트의 존재입니다.

지원되는 장치 중 하나인 Meizu Pro 6는 2560mAh 배터리를 단 1시간 만에 완전히 충전할 수 있습니다!

TurboPower (레노버 / 모토로라)

이 표준은 레노버에 의해 개발 및 유지 관리되며 현재 모토로라 스마트폰에 사용됩니다. 이전 버전과의 호환성을 지원하는 퀵 차지 2.0 표준을 기반으로 합니다. 장치가 작동하려면 Snapdragon 프로세서가 필요합니다.

TurboPower 개발자는 충전 전력을 25.8W로 높이기로 결정했습니다. 충전기는 충전 단계에 따라 5~12V를 공급할 수 있습니다.

TurboPower를 사용하는 3750mAh 배터리는 45분 만에 80%까지 충전할 수 있으며, 완전 충전에는 80분만 소요됩니다.

VOOC Flash Charging / Dash Charge (BBK / Oppo / 원플러스)

중국 전자제품 제조사 BBK는 자체 배터리 고속 충전 기술을 개발하고 구현했습니다.

이 기술은 Oppo 브랜드 장치에서는 VOOC Flash Charging으로 구현되며, 원플러스 장치에서는 동일한 기술이 Dash Charge라고 불립니다.

일반 5V 전압에서 충전은 최대 25W의 전력을 생성합니다. 스마트폰과 전원 공급 장치 모두 VOOC Flash Charging을 지원하는 경우 3000mAh 배터리가 30분 만에 75%까지 충전됩니다.

원플러스 장치는 충전 전력 제한이 20W이며 충전에 정품 케이블을 사용해야 합니다.

Dash Charge는 3000mAh 배터리를 30분 만에 63%까지 충전합니다.

Super Charge (화웨이)

이 표준은 화웨이에 의해 개발되었습니다. 이러한 충전은 Huawei Mate 9 모델부터 플래그십 라인에서 사용되기 시작했습니다.

5V 전압에서 충전은 피크 시 최대 22.5W의 전력을 생성할 수 있습니다.

Super Charge 기술을 사용하면 4000mAh 배터리가 30분 만에 57%까지 충전됩니다.

Super mCharge (메이주)

이 이름의 개발은 메이주에 의해 시연되었습니다.

모든 11V 모바일 충전기 중 가장 강력한 것은 최대 55W의 전력을 제공할 수 있습니다. 이는 일부 최신 노트북의 전원 공급 장치와 비교할 수 있습니다.

이 충전 방법은 사용되는 케이블에 심각한 제한을 가합니다. 스마트 모듈과 추가 보호 기능이 있는 특수 코드만이 장치를 가능한 한 빠르게 전원을 공급할 수 있습니다.

이 기술의 제작자는 3000mAh 배터리가 20분 만에 완전히 충전된다고 주장합니다.

비교: 복잡하지만 명확하게 설명합니다

결론

보시다시피, 고속 충전 세계에는 단일 표준이 없습니다. 개발자가 자체 독점 솔루션이나 엄격하게 정의된 표준을 사용하여 사용자를 정품 액세서리에 묶는 것이 더 유리합니다.

다음은 기존 기기 고속 충전 표준의 비교표입니다.

이러한 배경에서 Apple의 솔루션은 예상치 못하게 유망해 보입니다.

회사는 자체 표준을 개발하지 않고 USB Implementers Forum의 보편적 개발을 채택했습니다. Google도 이 표준을 지원하며 USB Type-C 포트가 있는 Android 기기에서 이를 보편화하려고 노력하고 있습니다.

이 표준의 주요 장점은 스마트폰 충전부터 강력한 노트북의 빠른 전원 공급에 이르기까지 다양한 프로필을 지원한다는 것입니다.

이를 통해 범용 전원 공급 장치를 사용할 수 있으며, 전원 공급 장치는 연결된 기기에 적합한 전력 및 전압 모드를 선택합니다.

그래서 Apple은 자체 표준을 자랑하지 않고 고속 충전을 올바르게 구현하고 있습니다. 보시다시피, 차이는 단순한 '마케팅'이 아닙니다...

교통 수단 및 가구용 QC3.0, QC4.0, PD 고속 충전기 구매

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