QC(Quick Charge) carga rápidaとは

En esta página se explica en detalle sobre QC (Quick Charge) en adaptadores de CA. Es un método de carga conveniente que permite una carga rápida para dispositivos electrónicos pequeños como teléfonos inteligentes.

¿Qué es la carga rápida QC (Quick Charge)?

La carga rápida, o Quick Charge, es un protocolo de carga de baterías desarrollado de forma independiente por Qualcomm, una empresa estadounidense especializada en tecnologías de comunicación móvil y en el diseño y desarrollo de semiconductores. Este protocolo se utiliza principalmente para gestionar la energía suministrada a través de USB, negociando el voltaje con la fuente de alimentación.

Quick Charge es una tecnología exclusiva que permite cargar dispositivos electrónicos pequeños como teléfonos móviles con una potencia superior a la estándar USB autorizada de 5.0V/2.0A. En el ámbito de métodos de carga rápida mediante adaptadores AC de este tipo, existen tecnologías competidoras como Pump Express de MediaTek o VOOC de Oppo, desarrolladas por diversas compañías.

Este protocolo ha sido adoptado por muchos sistemas de carga rápida de distintos fabricantes, incluyendo dispositivos móviles que utilizan el SoC de Qualcomm. Puede encontrarse en cargadores de pared tipo AC o cargadores para automóvil. Cabe destacar que para que la carga QC funcione, tanto el dispositivo como el cargador deben ser compatibles con el protocolo QC.

Historia de QC (Quick Charge)

Lanzamiento oficial de USB PD en 2012

En 2012, el USB Implementers Forum (USB-IF), una organización sin fines de lucro fundada para promover tecnologías como USB, Wireless USB y USB On-The-Go, anunció oficialmente la especificación USB Power Delivery (USB PD). Gracias a ella, los dispositivos compatibles pueden obtener hasta 100 W de energía a través del puerto USB. Esta innovadora tecnología fue adoptada por primera vez en el prototipo del Mi Mix 3 de Xiaomi, que logró una carga completa del 1% al 100% en solo 17 minutos.

Aparición de Quick Charge 1.0 y 2.0

Quick Charge 1.0, desarrollado en 2013, solo era compatible con el chipset Snapdragon 600, perteneciente a la serie de SoC móviles de Qualcomm. Aunque el voltaje se mantenía en el estándar USB (5V), la corriente se estableció en 2 A, aproximadamente un 33% mayor que la corriente definida en BC 1.2.

Quick Charge 2.0 fue la primera versión ampliamente popular, compatible con muchas versiones del mencionado chipset Snapdragon. A diferencia de la versión 1.0, la corriente se mantenía en un máximo de 2 A, pero el voltaje podía alcanzar hasta 12 V. Esta mejora se implementó para evitar sobrecalentamientos causados por cables MicroUSB que no soportaban corrientes mayores a 2.4 A (dado que la pérdida térmica es proporcional al cuadrado de la corriente y la resistencia). Qualcomm optó por aumentar solo el voltaje en lugar de la corriente. Mientras que la primera versión alcanzaba una potencia máxima de 10 W (5.0V/2.0A), QC 2.0 llegaba a 18 W (12.0V/1.67A).

También se introdujo una función opcional llamada Dual Charge (inicialmente denominada Parallel Charging), que dividía la alimentación usando dos PMIC para reducir la temperatura del dispositivo.

Lanzamiento de Quick Charge 3.0

En 2015, Qualcomm desarrolló Quick Charge 3.0, basada en tecnologías similares a QC 2.0, pero permitiendo una carga aún más rápida con dispositivos compatibles.

Quick Charge 3.0 introdujo tecnologías como INOV (Intelligent Negotiation for Optimal Voltage), Battery Saver, HVDCP+ (High Voltage Dedicated Charging Port) y la opción Dual Charge+. INOV es un algoritmo que determina la mejor transferencia de potencia para maximizar la eficiencia. Battery Saver se diseñó para mantener al menos el 80% de la capacidad de carga original tras 500 ciclos de carga/descarga. Según Qualcomm, con respecto a QC 2.0, QC 3.0 puede reducir la temperatura hasta 4–6°C, aumentar la velocidad de carga en un 16% y la eficiencia en un 38%. Con Dual Charge+, la temperatura se reduce en 7–8°C, la velocidad de carga mejora un 27% y la eficiencia un 45% más que Dual Charge en QC 2.0.

En una prueba con una batería de 2750mAh, el uso de un cargador AC convencional (5.0V/1.0A) permitió solo un 12% de carga en 30 minutos, mientras que con QC 3.0 se logró una carga del 0% al 80% en 35 minutos. QC 3.0 es compatible con conectores USB tipo A, USB tipo C, Micro USB y otros conectores propietarios.

Aparición de Quick Charge 4.0 y 4.0+

Qualcomm anunció Quick Charge 4.0 junto con el Snapdragon 835 en diciembre de 2016.

Quick Charge 4 incorpora HVDCP++, Dual Charge++ (opcional), INOV 3.0 y Battery Saver Technologies 2. Es compatible con USB tipo C y USB PD. Si el cargador o el dispositivo no son compatibles con QC 4, el sistema cambia automáticamente a USB PD. Incluye protección contra sobrecalentamiento, sobretensión y sobrecorriente, así como una función para detectar la calidad del cable. Qualcomm anunció que, usando Dual Charge++, QC 4 puede reducir la temperatura en 5°C, acelerar la carga en un 20% y mejorar la eficiencia en un 30% en comparación con Dual Charge+ de QC 3.0.

Luego, el 1 de junio de 2017, se lanzó Quick Charge 4+. Esta versión incluye funciones avanzadas de seguridad, como Intelligent Thermal Balancing, que escoge automáticamente el camino de menor temperatura para la alimentación, eliminando puntos calientes y protegiendo contra sobrecalentamiento, cortocircuitos y daños en el conector USB tipo C.

Lanzamiento del nuevo Quick Charge 5

Después de repasar la historia de Quick Charge, el 27 de julio de 2020 se anunció Quick Charge 5.

Aunque aún no se ha generalizado en el mercado, Qualcomm informó que QC 5 permite alcanzar hasta 100W en smartphones con baterías de 4500mAh, logrando una carga del 50% en solo 5 minutos. Este protocolo es compatible con USB PD, y su tecnología puede duplicar voltaje y amperaje al comunicarse con el adaptador AC durante la carga de baterías duales. Por ejemplo, una sola celda requiere 8.8V. Las celdas duales pueden solicitar a un cargador de tipo PPS (Power Supply Programable) que suministre 17.6V, dividiendo ese voltaje entre dos baterías individuales para entregar un total de 5.6A y alcanzar 100W de potencia.

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