QC(Quick Charge) signifie charge rapide

Cette page explique en détail le QC (Quick Charge) pour les adaptateurs secteur. Il s'agit d'une méthode de charge pratique permettant une recharge rapide des petits appareils électroniques tels que les smartphones.

QC (Quick Charge) : Qu'est-ce que la charge rapide ?

La charge rapide est un protocole de recharge de batterie développé par Qualcomm, une entreprise américaine spécialisée dans les technologies de communication mobile et la conception de semi-conducteurs. Ce protocole est utilisé pour gérer l'alimentation électrique fournie via USB, en négociant la tension entre l'alimentation et le périphérique.

Quick Charge est une technologie propriétaire qui permet de recharger des petits appareils électroniques alimentés par batterie, comme les téléphones portables, à des puissances supérieures à la norme USB de base 5.0V/2.0A. Dans le domaine des technologies de charge rapide pour adaptateurs secteur, plusieurs entreprises possèdent leurs propres solutions concurrentes, comme Pump Express de MediaTek ou VOOC d'Oppo.

Ce protocole est utilisé non seulement dans les téléphones équipés de SoC Qualcomm, mais aussi dans les systèmes de charge rapide de divers fabricants, que ce soit dans les adaptateurs muraux ou les chargeurs de voiture. Il est à noter que Quick Charge ne peut être utilisé que si l’appareil et le chargeur sont tous deux compatibles avec ce protocole.

Historique de QC (Quick Charge)

2012 : Annonce officielle de l'USB PD

En 2012, l'USB Implementers Forum (USB-IF), une organisation à but non lucratif fondée pour promouvoir l'USB, le Wireless USB, l'USB On-The-Go, etc., a annoncé la finalisation de la spécification USB Power Delivery (USB PD), permettant aux appareils de tirer jusqu’à 100W via un port USB compatible. Cette technologie révolutionnaire a d'abord été utilisée dans un prototype du Mi Mix 3 de Xiaomi, permettant une recharge de 1% à 100% en seulement 17 minutes.

Apparition de Quick Charge 1.0 & 2.0

Développé en 2013, Quick Charge 1.0 n'était compatible qu'avec les chipsets Snapdragon 600 de Qualcomm. Bien que la tension reste standard à 5V, le courant est défini à 2A, soit environ un tiers de plus que le courant permis par la norme BC 1.2.

Quick Charge 2.0 a été le premier à susciter une grande popularité en tant que nouvelle norme de charge rapide. Il prenait en charge plusieurs versions de Snapdragon. La principale différence avec la version précédente est que la tension pouvait monter jusqu’à 12V, tout en limitant le courant à 2A. Cette approche visait à minimiser les risques de surchauffe en raison de câbles microUSB non conçus pour des courants de plus de 2.4A (les pertes thermiques étant proportionnelles au carré du courant multiplié par la résistance). Qualcomm a donc opté pour une augmentation de la tension plutôt que du courant. Ainsi, la puissance maximale passe de 10W (5.0V/2.0A) pour QC 1.0 à 18W (12.0V/1.67A) pour QC 2.0.

Une fonction optionnelle appelée Dual Charge (initialement Parallel Charging) a été introduite pour réduire la température de l'appareil en divisant l'alimentation en deux voies à l’aide de deux PMIC.

Apparition de Quick Charge 3.0

En 2015, Qualcomm a développé Quick Charge 3.0, qui utilise les mêmes bases techniques que la version 2.0, mais permet une recharge encore plus rapide avec des appareils compatibles.

Quick Charge 3.0 introduit INOV (Intelligent Negotiation for Optimal Voltage), le Battery Saver, le HVDCP+ (High Voltage Dedicated Charging Port), et l’option Dual Charge+. INOV est un algorithme permettant de déterminer la puissance optimale tout en maximisant l’efficacité. Le Battery Saver vise à maintenir au moins 80% de la capacité de la batterie après 500 cycles de charge/décharge. Selon Qualcomm, Quick Charge 3.0 offre jusqu’à 4–6°C de réduction thermique, une vitesse accrue de 16% et une efficacité améliorée de 38% par rapport à QC 2.0, et avec Dual Charge+, il atteint jusqu’à 7–8°C de réduction thermique, 27% plus rapide et 45% plus efficace.

Lors d’une expérience avec une batterie de 2750mAh, l’adaptateur AC standard (5.0V/1.0A) n’a chargé que 12% en 30 minutes, tandis que Quick Charge 3.0 a permis de charger de 0% à 80% en 35 minutes. QC 3.0 est compatible avec USB type A, type C, Micro USB et des connecteurs propriétaires.

Apparition de Quick Charge 4.0 et 4.0+

En décembre 2016, Qualcomm a annoncé Quick Charge 4.0 en même temps que le Snapdragon 835.

Quick Charge 4 inclut HVDCP++, une option Dual Charge++, INOV 3.0 et Battery Saver Technologies 2. Il est compatible avec USB type C et USB PD, et prend en charge un repli automatique vers USB PD si l’une des parties n’est pas compatible QC4. Il intègre aussi des protections contre la surchauffe, la surtension, le surcourant, et peut détecter la qualité du câble. Qualcomm affirme que QC 4 avec Dual Charge++ est jusqu'à 5°C plus froid, 20% plus rapide, et 30% plus efficace que QC 3.0 avec Dual Charge+.

Ensuite, Quick Charge 4+ a été annoncé le 1er juin 2017. Qualcomm y intègre des fonctionnalités de sécurité avancées comme le système Intelligent Thermal Balancing qui sélectionne le chemin du courant le plus froid pour éliminer les points chauds et éviter les dommages dus à la chaleur ou à des courts-circuits, notamment au niveau des connecteurs USB type C.

La toute dernière version, Quick Charge 5

Comme présenté dans cet historique, Quick Charge 5 a été annoncé le 27 juillet 2020.

Bien que son adoption sur le marché reste à venir, Qualcomm affirme que QC 5 peut fournir jusqu’à 100W de puissance à un smartphone avec une batterie de 4500mAh, permettant de recharger 50% de sa capacité en seulement 5 minutes. Cette norme est compatible avec USB PD et permet lors de la recharge de batteries à double cellule de doubler la tension et le courant via communication avec l’adaptateur secteur. Par exemple, si chaque cellule requiert 8.8V, le chargeur PPS (Programmable Power Supply) fournit 17.6V, divisés entre deux batteries, avec un courant total de 5.6A pour atteindre 100W.

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