Che cos'è QC (Quick Charge)?

In questa pagina viene fornita una spiegazione dettagliata del QC (Quick Charge) negli alimentatori AC. Si tratta di un pratico metodo di ricarica che consente una ricarica rapida di piccoli dispositivi elettronici come gli smartphone.

Che cos'è QC (Quick Charge)?

Quick Charge è un protocollo di ricarica della batteria sviluppato autonomamente da Qualcomm, azienda statunitense specializzata in tecnologie di comunicazione mobile e progettazione di semiconduttori. Viene utilizzato principalmente per gestire l'energia fornita tramite USB negoziando la tensione attraverso la comunicazione con l'alimentatore.

Quick Charge è una tecnologia proprietaria che consente di caricare piccoli dispositivi elettronici alimentati a batteria, come gli smartphone, con valori nominali superiori allo standard USB di base di 5.0V/2.0A. Nel settore dei sistemi di ricarica rapida per adattatori AC, molte aziende dispongono di tecnologie concorrenti proprietarie, come il sistema Pump Express di MediaTek e il sistema VOOC di Oppo.

Questo protocollo è adottato non solo negli smartphone dotati di SoC Qualcomm, ma anche in diversi sistemi di ricarica rapida di vari produttori. Può essere trovato in adattatori AC da parete e caricabatterie per auto. Si noti che la ricarica QC non è possibile se sia il dispositivo sia il caricatore non supportano lo standard QC.

Storia di QC (Quick Charge)

2012: annuncio ufficiale di USB PD

Nel 2012, il forum USB Implementers Forum (USB-IF), organizzazione no-profit fondata per promuovere USB, Wireless USB e USB On-The-Go, ha annunciato ufficialmente la finalizzazione dello standard USB Power Delivery (USB PD), consentendo ai dispositivi di ricevere fino a 100W di potenza tramite porte USB supportate. Questa tecnologia innovativa è stata adottata per la prima volta nel prototipo Xiaomi Mi Mix 3, consentendo una ricarica rapida dall'1% al 100% in 17 minuti.

Introduzione di Quick Charge 1.0 e 2.0

Sviluppato nel 2013, Quick Charge 1.0 era compatibile solo con il chipset Snapdragon 600 della serie SoC mobile di Qualcomm. La tensione rimaneva allo standard USB (5V), mentre la corrente era impostata a 2A, circa un terzo superiore rispetto alla corrente prevista dallo standard BC 1.2.

Il primo standard di ricarica rapida a ottenere grande popolarità è stato Quick Charge 2.0, compatibile con molte versioni degli Snapdragon sopra citati. La principale differenza rispetto a Quick Charge 1.0 era che la corrente era limitata a un massimo di 2A, mentre la tensione poteva aumentare fino a 12V. Questo approccio fu adottato perché molti cavi USB e MicroUSB dell'epoca non supportavano correnti superiori a 2.4A, con il rischio di surriscaldamento (le perdite di calore sono proporzionali al quadrato della corrente e alla resistenza). Qualcomm scelse quindi di aumentare solo la tensione. Di conseguenza, la potenza massima passò da 10W (5.0V/2.0A) nella prima versione QC a 18W (12.0V/1.67A) con QC 2.0.

Fu inoltre introdotta una funzione opzionale chiamata Dual Charge (inizialmente nota come Parallel Charging), che utilizzava due PMIC per dividere l'alimentazione in due flussi, riducendo la temperatura del dispositivo.

Introduzione di Quick Charge 3.0

Nel 2015 Qualcomm sviluppò Quick Charge 3.0. Basata fondamentalmente sulla stessa tecnologia di Quick Charge 2.0, consentiva una ricarica ancora più rapida con dispositivi compatibili.

Quick Charge 3.0 introdusse INOV (Intelligent Negotiation for Optimal Voltage), Battery Saver, HVDCP+ (High Voltage Dedicated Charging Port) e l'opzione Dual Charge+. INOV è un algoritmo che determina il trasferimento di potenza ottimale massimizzando l'efficienza. Battery Saver mira a mantenere almeno l'80% della capacità originale della batteria dopo 500 cicli di carica e scarica. Secondo Qualcomm, rispetto a Quick Charge 2.0, Quick Charge 3.0 riduce la temperatura fino a 4-6°C, aumenta la velocità del 16% e migliora l'efficienza del 38%. Con Dual Charge+, rispetto a Quick Charge 2.0 con Dual Charge, si ottiene una riduzione della temperatura fino a 7-8°C, un aumento della velocità del 27% e un miglioramento dell'efficienza del 45%.

In un test con una batteria da 2750mAh, utilizzando un adattatore AC tradizionale (5.0V/1.0A) senza Quick Charge 3.0, si raggiungeva solo il 12% di carica in 30 minuti. Con Quick Charge 3.0, il dispositivo poteva essere caricato dallo 0% all'80% in 35 minuti. Quick Charge 3.0 è compatibile con USB Type-A, USB Type-C, Micro USB e connettori proprietari.

Introduzione di Quick Charge 4.0 e 4.0+

Nel dicembre 2016 Qualcomm annunciò Quick Charge 4.0 insieme allo Snapdragon 835.

Quick Charge 4 integra HVDCP++, Dual Charge++ opzionale, INOV 3.0 e Battery Saver Technologies 2. Supporta sia USB Type-C sia USB PD e, se uno dei due lati (adattatore o dispositivo) non è compatibile, è previsto il fallback a USB PD. Include inoltre protezioni contro surriscaldamento, sovratensione e sovracorrente, nonché il rilevamento della qualità del cavo. Qualcomm ha dichiarato che Quick Charge 4 con Dual Charge++ offre fino a 5°C in meno, il 20% in più di velocità e il 30% in più di efficienza rispetto a Quick Charge 3.0 con Dual Charge+.

Successivamente, il 1° giugno 2017 è stato annunciato Quick Charge 4+. Qualcomm ha introdotto funzionalità di sicurezza avanzate come Intelligent Thermal Balancing, che ottimizza l'erogazione di potenza utilizzando autonomamente il percorso di corrente più freddo ed eliminando i punti caldi, garantendo protezione contro surriscaldamento, cortocircuiti e danni ai connettori USB Type-C.

Arriva il più recente Quick Charge 5

Finora abbiamo presentato Quick Charge in ordine cronologico; il 27 luglio 2020 è stato annunciato Quick Charge 5.

Sebbene la diffusione sul mercato richiederà ancora tempo, secondo Qualcomm Quick Charge 5 consente fino a 100W di potenza su smartphone con batteria da 4500mAh, permettendo di raggiungere il 50% di carica in soli 5 minuti. È compatibile con USB PD e comunica con l'adattatore AC durante la ricarica di batterie a doppia cella, raddoppiando tensione e corrente. Ad esempio, una singola batteria richiede 8.8V; nel caso di doppia cella, il caricatore PPS (Programmable Power Supply) fornisce 17.6V, che vengono suddivisi tra due batterie separate, erogando un totale di 5.6A per raggiungere 100W.

Caricabatterie QC di UNIFIVE

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