QC(Quick Charge) signifie recharge rapide

Cette page fournit une explication détaillée sur la technologie QC (Quick Charge) des adaptateurs secteur. Il s'agit d'une méthode de charge pratique permettant une recharge rapide des petits appareils électroniques tels que les smartphones.

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

La charge rapide, ou Quick Charge, est un protocole de charge de batterie développé indépendamment par Qualcomm, une entreprise américaine spécialisée dans les technologies de communication mobile et la conception de semi-conducteurs. Ce protocole permet de gérer l'alimentation fournie via USB en négociant la tension entre l'alimentation électrique et l'appareil.

Quick Charge est une technologie propriétaire qui permet de charger des appareils électroniques compacts alimentés par batterie, comme les téléphones portables, à des puissances supérieures aux 5,0V/2,0A autorisés par la norme USB de base. Dans le domaine des chargeurs rapides via adaptateurs secteur, plusieurs entreprises proposent des technologies concurrentes propriétaires, telles que Pump Express de MediaTek ou VOOC d'Oppo.

Ce protocole est adopté non seulement dans les téléphones équipés de SoC Qualcomm, mais également dans les systèmes de charge rapide d'autres fabricants, comme les adaptateurs secteur muraux et les chargeurs pour voiture. À noter qu'une charge QC ne peut être effectuée que si l'appareil et le chargeur prennent tous deux en charge ce protocole.

Historique de la charge rapide 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 l’adoption finale de la norme USB Power Delivery (USB PD). Cette norme permet de fournir une alimentation allant jusqu'à 100W via un port USB compatible. Cette technologie révolutionnaire a été utilisée pour la première fois dans le prototype du Mi Mix 3 de Xiaomi, permettant une recharge complète de 1 % à 100 % en 17 minutes.

Apparition du Quick Charge 1.0 & 2.0

Développé en 2013, le Quick Charge 1.0 était compatible uniquement avec le chipset Snapdragon 600 de Qualcomm. Bien que la tension soit restée à la norme USB (5V), le courant a été élevé à 2A, soit environ un tiers de plus que celui du standard BC 1.2.

Quick Charge 2.0, le premier véritable succès commercial dans le domaine de la recharge rapide, était compatible avec de nombreuses versions du Snapdragon. La différence majeure avec la version 1.0 résidait dans la possibilité d’augmenter la tension jusqu’à 12V tout en limitant le courant à 2A. Cette approche a été adoptée afin d’éviter les risques de surchauffe liés à des câbles micro-USB ne supportant pas plus de 2,4A. (La perte thermique étant proportionnelle au carré de l’intensité et à la résistance.) Qualcomm a donc opté pour une augmentation de la tension plutôt que du courant. La puissance maximale est ainsi passée 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 nommée Parallel Charging) a également été introduite, permettant de diviser la puissance entre deux circuits via deux PMIC afin de réduire la température de l’appareil.

Apparition du Quick Charge 3.0

En 2015, Qualcomm a développé Quick Charge 3.0. Cette version repose sur les mêmes principes que QC 2.0 tout en offrant des performances de charge encore plus rapides avec des appareils compatibles.

Quick Charge 3.0 introduit l’INOV (Intelligent Negotiation for Optimal Voltage), la fonction Battery Saver, HVDCP+ (High Voltage Dedicated Charging Port), et l’option Dual Charge+. INOV est un algorithme qui permet de déterminer la tension optimale tout en maximisant l'efficacité. La fonction Battery Saver vise à préserver au moins 80 % de la capacité d'origine de la batterie après 500 cycles de charge/décharge. Selon Qualcomm, Quick Charge 3.0 permet une baisse de température de 4 à 6°C, une accélération de 16 % et une amélioration de l'efficacité de 38 % par rapport à Quick Charge 2.0. Avec Dual Charge+, la baisse de température peut atteindre 7 à 8°C, la vitesse augmenter de 27 % et l'efficacité de 45 %.

Dans un test réalisé avec une batterie de 2750mAh, une recharge de 30 minutes avec un adaptateur classique (5.0V/1.0A) permettait seulement d’atteindre 12 %, tandis qu’avec Quick Charge 3.0, l’appareil atteignait 80 % en 35 minutes. QC 3.0 est compatible avec l’USB Type-A, l’USB Type-C, le Micro USB, ainsi que certains connecteurs propriétaires.

Apparition du 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 introduit HVDCP++, l’option Dual Charge++, INOV 3.0 ainsi que Battery Saver Technologies 2. Il est compatible avec les spécifications USB Type-C et USB PD, et prend en charge un repli automatique vers USB PD si l’adaptateur secteur ou l’appareil n’est pas compatible. Des sécurités contre la surchauffe, les surtensions et les surintensités ont également été ajoutées, ainsi qu’une fonction de détection de la qualité du câble. Qualcomm affirme que le Quick Charge 4, avec Dual Charge++, améliore la vitesse de 20 %, l'efficacité de 30 %, et réduit la température de 5°C par rapport au Quick Charge 3.0 avec Dual Charge+.

Quick Charge 4+ a été annoncé le 1er juin 2017. Qualcomm y a intégré des fonctions de sécurité avancées telles que l’équilibrage thermique intelligent (Intelligent Thermal Balancing), qui identifie et utilise le chemin de courant le plus frais pour éviter les points de surchauffe, protégeant ainsi contre les dommages dus à la chaleur, les courts-circuits et les défauts de connecteurs USB Type-C.

Le tout nouveau Quick Charge 5

Après cette chronologie, Qualcomm a dévoilé le Quick Charge 5 le 27 juillet 2020.

Bien que son adoption par le marché prenne encore du temps, Qualcomm affirme que Quick Charge 5 peut fournir jusqu'à 100W d’alimentation pour recharger à 50 % en seulement 5 minutes une batterie de smartphone de 4500mAh. Cette norme est rétrocompatible avec USB PD. Elle permet de doubler tension et courant en communiquant avec l'adaptateur secteur lors de la recharge de cellules doubles. Par exemple, chaque cellule nécessitant 8,8V, le chargeur PPS (Programmable Power Supply) fournit alors 17,6V, divisés entre deux batteries, avec un courant total de 5,6A pour atteindre les 100W requis.

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