آیا از انتظار طولانی برای شارژ شدن گوشی خود خسته شده‌اید؟ نگران نباشید! فناوری شارژ سریع یا همان Quick Charge با زمان کوتاه‌تر برای شارژ مشکلتان را حل می‌کند. در ادامه به زبان ساده می‌گوییم که این فناوری چگونه کار می‌کند، چه مزایا و معایبی دارد و آینده آن چگونه خواهد بود. پس اگر به دنیای تکنولوژی علاقه دارید، تا انتها همراه‌مان باشید.
شارژ سریع در یک نگاه
شارژ سریع یا کوییک شارژ (Quick Charge) فناوری اختصاصی شرکت کوالکام است که با افزایش اصولی توان ورودی به دستگاه، زمان شارژ باتری را کاهش می‌دهد. این فناوری که بیشتر گوشی‌های جدید و پرچمدار به چشم می‌خورد، نیازمند سازگاری همزمان گوشی و شارژر است. در این مطلب، با موضوعات زیر آشنا خواهید شد.
شارژ سریع چیست؟ سفر به دنیای ولت و آمپر
شارژ سریع در واقع پروتکل یا مجموعه قوانینی برای شارژ کردن باتری دستگاه‌های الکترونیکی، به‌ویژه باتری گوشی‌های هوشمند است. این فناوری توسط شرکت آمریکایی کوالکام (خالق پردازنده‌های معروف اسنپدراگون) ساخته شده است. هدف Quick Charge، مدیریت هوشمندانه توان الکتریکی است که از طریق کابل USB به دستگاه منتقل می‌شود تا باتری با سرعتی بسیار بیشتر از حالت استاندارد شارژ شود.
برای استفاده از مزایای شارژ سریع، هم دستگاه و هم شارژر باید از نسخه یکسانی از این فناوری استفاده کنند. از طرفی این فناوری اغلب در دستگاه‌های مجهز به پردازنده‌های اسنپدراگون کوالکام دیده می‌شود؛ اما استفاده از آن برای تولیدکنندگان گوشی اختیاری است و صرف وجود پردازنده کوالکام در یک دستگاه، به‌معنای پشتیبانی قطعی آن از شارژ سریع نیست.
سیر تکامل شارژ سریع؛ از اولین ایده تا امروز
فناوری شارژ سریع کوالکام از زمان معرفی اولین نسخه خود در سال ۲۰۱۳، مسیر پرفراز و نشیبی را طی کرد و تکامل یافت. این تکامل نه‌تنها افزایش سرعت را به‌همراه داشته است، بلکه با بهبودهایی در زمینه بهره‌وری انرژی و ایمنی هم همراه بود.
در سال ۲۰۱۳، کوالکام اولین نسل از فناوری شارژ سریع خود را با نام Quick Charge 1.0 معرفی کرد. این نسخه قادر بود توانی 10 واتی ارائه دهد که نسبت به شارژرهای استاندارد آن زمان، پیشرفت قابل‌توجهی محسوب می‌شد.
نسل دوم در سال ۲۰۱۴ با پیشرفت‌های چشمگیری عرضه شد. این نسل حداکثر توان قابل‌انتقال را به ۱۸ وات افزایش داد. همچنین قابلیت شارژ دوگانه (Dual Charge) را هم معرفی کرد که با تقسیم جریان به کاهش دمای گوشی در هنگام شارژ کمک می‌کرد.
در سال ۲۰۱۶ نسل سوم شارژ سریع با یک نوآوری کلیدی به نام INOV وارد بازار شد. این ویژگی به دستگاه اجازه می‌داد تا ولتاژ مورد نیاز خود از شارژر درخواست کند. یعنی گوشی هوشمند به شارژر بگوید که چه ولتاژی نیاز دارد! این موضوع باعث کاهش اتلاف انرژی به صورت گرما و افزایش بهره‌وری نسبت به نسل دوم شد.
نسل چهارم که در سال ۲۰۱۷ معرفی شد، یک نقطه عطف مهم بود. این نسل جدید با درگاه USB-C سازگار بود که باعث استاندارد شدن هرچه بیشتر فناوری و کاهش سردرگمی کاربران شد.
عرضه جدیدترین نسل شارژ سریع به سال 2020 باز می‌گردد. این نسخه قادر است توانی فراتر از ۱۰۰ وات را فراهم کند و طبق ادعای کوالکام، می‌تواند نیمی از شارژ یک باتری 4500 میلی‌آمپر را در 5 دقیقه تامین کند. چنین پیشرفتی با معماری شارژ باتری دو سلولی محقق شده است.
شارژ سریع چگونه گوشی شما را در چشم‌به‌هم‌زدنی شارژ می‌کند؟
فناوری شارژ سریع به این سادگی نیست که برق ورودی به باتری را زیاد کنیم تا سریع‌تر شارژ شود. بلکه یک فرایند هوشمند و کنترل‌شده است که با همکاری نزدیک بین شارژر و دستگاه انجام می‌شود. این فرایند شامل چند مرحله و فناوری کلیدی است که در ادامه به آن‌ها می‌پردازیم.
برای شارژ سریع، ابتدا یک ارتباط اولیه بین شارژر مجهز به کوییک شارژ و دستگاه برقرار می‌شود. دستگاه قابلیت‌ها و نیاز خود را به شارژر اعلام می‌کند و شارژر هم در پاسخ، توانایی‌های خود را اعلام می‌کند. این مذاکره اولیه برای تعیین پارامترهای بهینه شارژ حیاتی است. فناوری INOV که قبلاً به آن اشاره کردیم، دلیلی اصلی این مذاکره است.
سپس شارژ سریع با مدیریت هوشمندانه ولتاژ و جریان، توان کلی را افزایش می‌دهد. نسل‌های اولیه بیشتر بر افزایش پله‌ای ولتاژ تمرکز داشتند، ولی نسل‌های جدیدتر، امکان کنترل بسیار دقیق‌تری بر روی هر دو پارامتر ولتاژ و جریان دارند.
فناوری دیگری که نقش مهمی در افزایش سرعت و کاهش گرمای گوشی دارد، دوال شارژ یا شارژ موازی است. در این روش، جریان شارژ به دو مسیر تقسیم و به بخش‌های مختلف باتری هدایت می‌شود. این کار باعث توزیع بهتر بار الکتریکی و کاهش تمرکز گرما در یک نقطه می‌شود که هم سرعت را بالا می‌برد و هم به سلامت باتری کمک می‌کند.
تمام این مراحل توسط مدارهای PMIC که هم در گوشی و هم گاهی در شارژر وجود دارند، کنترل می‌شوند. این تراشه‌های تخصصی وظیفه نظارت بر جریان برق، دما، ولتاژ و اجرای پروتکل‌های ایمنی را برعهده دارند.
مزایا و معایب شارژ سریع زیر ذره‌بین
فناوری شارژ سریع نیز مانند هر پیشرفت نوآورانه، مجموعه‌ای از نقاط قوت و ضعف را دارد. درک این موارد به کاربران کمک می‌کند تا انتظارات واقع‌بینانه‌تری داشته باشند و از این فناوری بهتر استفاده کنند.
مزایای شارژ سریع
قطعاً مهم‌ترین مزیت شارژ سریع، صرفه‌جویی در زمان است. در دنیای پرشتاب امروز که وابستگی ما به گوشی‌های هوشمند روزبه‌روز بیشتر می‌شود، امکان شارژ سریع باتری در مدت کوتاه خیالمان را راحت می‌کند. این راحتی و آسودگی خاطر به‌ویژه برای افرادی که سبک زندگی پرمشغله‌ای دارند، زیاد سفر می‌کنند یا نیاز به شارژهای سریع و کوتاه در طول روز دارند، بسیار باارزش خواهد بود. سایر مزایای این فناوری عبارت‌اند از:
افزایش کارایی و بهینگی در انتقال انرژی؛
مکانیسم‌های ایمنی متعدد برای محافظت از باتری و دستگاه؛
سازگاری با نسل‌های قبلی خود و همچنین استاندارد USB-PD.
معایب و نگرانی‌های شارژ سریع
یکی از اصلی‌ترین دغدغه‌های کاربران در مورد شارژ سریع، تاثیر احتمالی آن بر سلامت و طول عمر باتری در درازمدت است. واقعیت این است که گرمای زیاد، دشمن اصلی باتری‌های لیتیوم-یونی است و می‌تواند به مرور زمان باعث فرسودگی سریع‌تر آن‌ها شود. ازآنجایی‌که شارژ سریع ذاتاً گرمای بیشتری نسبت به شارژ آهسته تولید می‌کند، این نگرانی تا حدی قابل‌درک است. معایب دیگری که این فناوری ممکن است به‌همراه داشته باشد عبارت‌اند از:
نیاز به تجهیزات سازگار؛
تعدد استانداردها و سردرگمی کاربر؛
هزینه احتمالی بیشتر.
شارژ سریع در زندگی روزمره: فراتر از گوشی‌های هوشمند
اگرچه فناوری شارژ سریع بیشتر با گوشی‌های هوشمند، به‌ویژه دستگاه‌های اندرویدی شناخته شده است، ولی کاربردهای آن به این حوزه محدود نمی‌شود. در واقع، کمپانی کوالکام با گسترش این فناوری به سایر دستگاه‌ها و لوازم جانبی، به‌دنبال ایجاد یک اکوسیستم جامع شارژ سریع است.
امروزه بسیاری از تبلت‌ها و دیگر گجت‌های الکترونیکی قابل‌حمل که نیاز به شارژ باتری دارند از فناوری کوییک شارژ استفاده می‌کنند. علاوه‌براین، بسیاری از پاوربانک‌های موجود در بازار هم از این فناوری پشتیبانی می‌کنند.
کوالکام در سال ۲۰۱۹، فناوری شارژ سریع خود را به حوزه شارژ بی‌سیم نیز گسترش داد. هدف از این کار، افزایش سرعت شارژ بی‌سیم و نزدیک‌کردن آن به سرعت شارژ سیمی بود.
یکی از نقاط قوت فناوری شارژ سریع، وجود طیف گسترده‌ای از لوازم جانبی تایید شده در بازار است. این لوازم جانبی شامل انواع شارژرهای دیواری، شارژرهای خودرو، کابل‌ها و پاوربانک‌ها هستند. وجود لوگوی Quick Charge بر روی این محصولات به کاربران اطمینان می‌دهد که آن محصول با استانداردهای کوالکام سازگار است و می‌تواند عملکرد و ایمنی مورد انتظار را داشته باشد.
مقایسه شارژ سریع کوالکام با سایر فناوری‌ها
دنیای فناوری شارژ سریع فقط به کوییک شارژ کوالکام محدود نمی‌شود. شرکت‌های مختلف، به‌ویژه تولیدکنندگان بزرگ گوشی‌های هوشمند، استانداردهای اختصاصی خود را توسعه داده‌اند یا از استانداردهای دیگری استفاده می‌کنند. این رقابت منجر به نوآوری‌های زیادی شده، اما گاهی نیز باعث سردرگمی کاربران می‌شود. در ادامه به مقایسه کوییک شارژ با برخی از مهم‌ترین رقبای آن می‌پردازیم.
Quick Charge در مقابل USB-PD
یواس‌بی پی‌دی یک استاندارد جهانی است که توسط انجمن USB-IF طراحی شده و با فراگیری درگاه تایپ سی، به سرعت در حال رشد است. USB-PD قادر است توان بسیار بالایی را با ولتاژ و جریان متغیر به دستگاه منتقل کند. این روزها بسیاری از لپ‌تاپ‌ها، تبلت‌ها و گوشی‌های هوشمند از همین استاندارد استفاده می‌کنند.
نکته اینجاست که از نسخه ۴ به بعد، فناوری کوییک شارژ کوالکام هم با USB-PD سازگار شده است و به شدت بر یکی از زیرمجموعه‌های USB-PD به نام PPS، برای کنترل دقیق ولتاژ و جریان و دستیابی به راندمان بالا متکی است. البته‌که این همگرایی به نفع مصرف‌کنندگان است زیرا احتمال سازگاری بین دستگاه‌ها و شارژرهای مختلف را افزایش می‌دهد.
Quick Charge در مقابل VOOC
واک نام فناوری شارژ سریع اختصاصی شرکت اوپو است که توسط شرکت‌های هم‌خانواده آن مانند وان‌پلاس و ریل‌می نیز استفاده می‌شود. مشخصه اصلی VOOC، استفاده از شدت جریان بسیار بالا در کنار ولتاژ پایینتر است. این رویکرد به خنک ماندن بیشتر گوشی در حین شارژ کمک می‌کند؛ چون بخش زیادی از مدار تبدیل ولتاژ و مدیریت حرارت به خود آداپتور شارژر منتقل شده است. بااین‌حال، برای استفاده از VOOC و مشتقات آن، نیاز به شارژر و کابل اختصاصی همان شرکت است.
Quick Charge در مقابل Super Charge
سوپر شارژ فناوری اختصاصی شرکت هواوی است. این فناوری نیز مانند VOOC بر روش افزایش شدت جریان تمرکز دارد و ولتاژ و جریان را به صورت هوشمند و براساس وضعیت باتری و دمای دستگاه تنظیم می‌کند. SuperCharge هم برای عملکرد بهینه نیازمند شارژر و کابل اختصاصی هواوی است و می‌تواند به سرعت‌هایی تا 64 وات و بالاتر برسد.
Quick Charge در مقابل Adaptive Fast Charging
فناوری شارژ سریع تطبیقی، استاندارد قدیمی‌تر سامسونگ با اصولی مشابه نسل دوم کوییک شارژ کوالکام است. گوشی‌های جدیدتر سامسونگ از فناوری «Super Fast Charging» استفاده می‌کنند که بر پایه استاندارد USB-PD کار می‌کند و سازگاری بیشتری با اکوسیستم جهانی دارد.
به‌طورکلی تفاوت اصلی بین این فناوری‌ها در رویکرد آن‌ها، میزان باز یا بسته بودن استاندارد، نیاز به کابل و شارژر خاص، و سرعت‌های قابل‌دستیابی است. در جدول زیر می‌توانید مقایسه جامعی از فناوری‌های معرفی‌شده را نشان می‌دهد:
آینده از این هم سریع‌تر است!
فناوری شارژ سریع مسیری طولانی را پیموده؛ اما به نظر می‌رسد این سفر هنوز به پایان نرسیده است. شرکت‌ها همچنان در تلاش‌اند تا مرزهای سرعت، کارایی و ایمنی را جابه‌جا کنند و تجربه کاربری بهتری را رقم بزنند.
یکی از روندهای اصلی، افزایش مداوم توان شارژ است. در حالی که Quick Charge 5 از توان بالای ۱۰۰ وات پشتیبانی می‌کند، بعضی از شرکت‌ها فناوری‌هایی با توان ۱۲۰، ۱۵۰، ۲۰۰ وات و حتی بالاتر را به نمایش گذاشته‌اند یا در محصولات خود استفاده می‌کنند.
با افزایش توان، چالش مدیریت گرما و حفظ کارایی نیز اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. نسل‌های آینده شارژ سریع، بدون شک بر روی سیستم‌های هوشمندتر تحویل توان و راه‌حل‌های خنک‌کننده پیشرفته‌تر تمرکز خواهند کرد تا از آسیب به باتری و دستگاه جلوگیری کنند و اتلاف انرژی به حداقل برسد.
از طرفی، انتظار داریم استاندارد USB Power Delivery یا همان USB-PD، نقش محوری‌تری در آینده شارژ سریع ایفا کند. همگرایی به‌سمت یک استاندارد جهانی می‌تواند به کاهش سردرگمی کاربران، افزایش سازگاری بین دستگاه‌ها و شارژرها، و کاهش ضایعات الکترونیکی کمک کند.
همان‌طور که در گذشته شاهد بودیم، ویژگی‌هایی که ابتدا در گوشی‌های پرچمدار معرفی می‌شوند، به‌تدریج به مدل‌های میان‌رده و حتی اقتصادی هم راه پیدا می‌کنند. بنابراین انتظار می‌رود فناوری شارژ سریع نیز از این قاعده مستثنی نباشد و در آینده نزدیک، حتی گوشی‌های ارزان‌قیمت‌تر نیز از سرعت شارژ قابل‌قبولی بهره‌مند شوند.
سخن پایانی
این روزها شارژ سریع نیازی اساسی و پرتقاضا در دنیای تکنولوژی است. با وجود چالش‌هایی مانند مدیریت گرما و تاثیر بر عمر باتری، نوآوری‌های پیوسته در این حوزه، آینده‌ای را نوید می‌دهد که شارژ کامل دستگاه‌ها تنها در کمتر از یک دقیقه انجام می‌شود. نظر شما چیست؟ آیا تجربه استفاده از فناوری شارژ سریع را داشته‌اید؟ خوشحال می‌شویم سوالات و نظرات خود را همین پایین برای ما کامنت کنید.
منابع:
نظرات کاربران