Cos'è QC (Quick Charge) ricarica rapida

In questa pagina viene spiegato in dettaglio il QC (Quick Charge) negli adattatori AC. È un comodo metodo di ricarica che consente una rapida ricarica dei piccoli dispositivi elettronici come gli smartphone.

Che cos'è la ricarica rapida QC (Quick Charge)?

La ricarica rapida è un protocollo di ricarica sviluppato in maniera indipendente da Qualcomm, un'azienda americana che si occupa dello sviluppo di tecnologie per le comunicazioni mobili e della progettazione di semiconduttori. Questo protocollo gestisce l'energia fornita tramite USB negoziando la tensione con la fonte di alimentazione.

Quick Charge è una tecnologia proprietaria che permette di ricaricare dispositivi elettronici compatti alimentati a batteria, come i telefoni cellulari, a una potenza superiore agli standard USB di base, ovvero oltre i 5.0V/2.0A. In questo settore della ricarica rapida tramite adattatori AC, esistono altre tecnologie concorrenti sviluppate da diverse aziende, come Pump Express di MediaTek e Voop di Oppo.

Questo protocollo è adottato non solo dai dispositivi mobili dotati di SoC Qualcomm, ma anche da diversi sistemi di ricarica rapida di altri produttori. È possibile trovarlo in adattatori AC da muro e caricabatterie da auto. Tuttavia, Quick Charge non funziona se sia il dispositivo che il caricabatterie non supportano entrambi questa tecnologia.

Storia della ricarica rapida QC (Quick Charge)

Annuncio ufficiale di USB PD nel 2012

Nel 2012, il forum USB Implementers Forum (USB-IF), un'organizzazione non profit fondata per promuovere USB, Wireless USB, USB On-The-Go ecc., ha annunciato ufficialmente la specifica USB Power Delivery (USB PD). Questo ha permesso ai dispositivi di ottenere fino a 100W di potenza tramite porte USB compatibili. Questa rivoluzionaria tecnologia è stata adottata per la prima volta in un prototipo di Mi Mix 3 di Xiaomi, che ha permesso di passare dallo 0% al 100% di carica in soli 17 minuti.

Introduzione di Quick Charge 1.0 e 2.0

Quick Charge 1.0, sviluppato nel 2013, era compatibile solo con il chipset Snapdragon 600 della serie SoC mobile di Qualcomm. La tensione rimaneva a 5V secondo lo standard USB, ma la corrente era impostata a 2 A, circa un terzo in più rispetto alla corrente BC 1.2.

Quick Charge 2.0 è stata la prima tecnologia ad acquisire vera popolarità come nuovo standard di ricarica rapida. Supportava molte versioni dello Snapdragon menzionato sopra. La principale differenza rispetto a QC 1.0 era che la corrente era limitata a un massimo di 2 A, mentre la tensione poteva salire fino a 12V. L'obiettivo di questa tecnologia era evitare surriscaldamenti pericolosi causati dal fatto che molti cavi che collegavano porte USB e Micro USB non supportavano correnti superiori a 2.4 A. (Le perdite di calore sono proporzionali al quadrato della corrente e alla resistenza.) Qualcomm ha scelto di aumentare solo la tensione, diversamente da altri. La potenza massima, quindi, è passata da 10 W (5.0V/2.0A) della versione iniziale a 18 W (12.0V/1.67A) con QC 2.0.

È stata anche introdotta un'opzione denominata Dual Charge (nota inizialmente come Parallel Charging), che utilizzava due PMIC per dividere l'alimentazione in due flussi separati, contribuendo così a ridurre la temperatura del dispositivo.

Introduzione di Quick Charge 3.0

Nel 2015, Qualcomm ha sviluppato Quick Charge 3.0. Utilizza principalmente la stessa tecnologia di Quick Charge 2.0, ma consente una ricarica ancora più rapida con dispositivi compatibili.

Con Quick Charge 3.0, sono state introdotte le funzionalità INOV (Negotiation intelligente per tensione ottimale), Battery Saver, HVDCP+ (High Voltage Dedicated Charging Port) e l'opzione Dual Charge+. INOV è un algoritmo che identifica il trasferimento di energia ottimale per massimizzare l'efficienza. Battery Saver mira a mantenere almeno l'80% della capacità originale della batteria anche dopo 500 cicli di carica/scarica. Secondo Qualcomm, rispetto a QC 2.0, QC 3.0 consente una riduzione della temperatura tra i 4 e i 6 °C, una ricarica più veloce del 16% e una maggiore efficienza del 38%. Utilizzando Dual Charge+ con QC 3.0, si ottiene una temperatura più bassa fino a 7–8 °C, velocità maggiore del 27% e un'efficienza aumentata del 45% rispetto a QC 2.0 con Dual Charge.

In un test con una batteria da 2750 mAh, un adattatore AC tradizionale (5.0V/1.0A) ha caricato solo il 12% in 30 minuti, mentre con Quick Charge 3.0 il dispositivo ha raggiunto l'80% in 35 minuti partendo da 0%. QC 3.0 è compatibile con USB di tipo A, tipo C, Micro USB e anche con connettori proprietari.

Introduzione di Quick Charge 4.0 e 4.0+

Nel dicembre 2016, Qualcomm ha annunciato contemporaneamente Quick Charge 4.0 e Snapdragon 835.

Quick Charge 4 incorpora HVDCP++, un'opzione Dual Charge++, INOV 3.0, Battery Saver Technologies 2. Supporta le specifiche di USB Type-C e USB PD e può fare fallback a USB PD se l'adattatore AC o il dispositivo non è compatibile. Include inoltre protezioni contro surriscaldamento, sovratensione e sovracorrente, oltre a una funzione di rilevamento della qualità del cavo. Qualcomm ha dichiarato che QC 4 con Dual Charge++ offre una riduzione della temperatura fino a 5 °C, una velocità maggiore del 20% e un’efficienza aumentata del 30% rispetto al QC 3.0 con Dual Charge+.

Successivamente, il 1º giugno 2017 è stato annunciato Quick Charge 4+. Qualcomm ha introdotto funzionalità di sicurezza avanzate come Intelligent Thermal Balancing, che seleziona automaticamente il percorso di corrente meno caldo, eliminando i punti caldi, e proteggendo da surriscaldamento, cortocircuiti e danni ai connettori USB Type-C.

Introduzione del più recente Quick Charge 5

Dopo aver descritto la storia di Quick Charge in ordine cronologico, l'ultima tecnologia, Quick Charge 5, è stata annunciata il 27 luglio 2020.

La sua adozione sul mercato richiederà tempo, ma secondo Qualcomm, QC 5 permette di ottenere fino a 100W di potenza con uno smartphone dotato di batteria da 4500 mAh, raggiungendo il 50% di carica in soli 5 minuti. Questo standard è compatibile con USB PD e include una tecnologia che consente di raddoppiare tensione e corrente durante la ricarica di celle doppie, comunicando con l'adattatore AC. Ad esempio, una singola batteria richiede 8.8V. Le celle doppie possono così ricevere 17.6V da un caricatore PPS (Programmable Power Supply), che vengono divise tra due batterie separate, generando una corrente complessiva di 5.6A necessaria per raggiungere 100W.

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