O que é QC (Quick Charge)?

Nesta página, explicamos em detalhes o QC (Quick Charge) em adaptadores AC. Trata-se de um método de carregamento conveniente que permite o carregamento rápido de pequenos dispositivos eletrônicos, como smartphones.

O que é QC (Quick Charge)?

Quick Charge é um protocolo de carregamento de bateria desenvolvido de forma independente pela Qualcomm, empresa norte-americana que atua no desenvolvimento de tecnologias de comunicação móvel e semicondutores. Ele é utilizado principalmente para gerenciar a energia fornecida via USB, negociando a tensão por meio da comunicação com a fonte de alimentação.

Quick Charge é uma tecnologia proprietária que permite carregar pequenos dispositivos eletrônicos movidos a bateria, como telefones celulares, com potência superior ao padrão básico USB de 5.0V/2.0A. No segmento de métodos de carregamento rápido para adaptadores AC, diversas empresas possuem tecnologias concorrentes próprias, como o sistema Pump Express da MediaTek e o sistema VOOC da Oppo.

Esse protocolo é adotado não apenas em dispositivos móveis equipados com SoC da Qualcomm, mas também em sistemas de carregamento rápido de diversos fabricantes. Pode ser encontrado em adaptadores AC de parede e carregadores veiculares. Vale destacar que o carregamento QC só é possível quando tanto o dispositivo quanto o carregador são compatíveis com o padrão QC.

História do QC (Quick Charge)

2012: anúncio oficial do USB PD

Em 2012, o USB Implementers Forum (USB-IF), organização sem fins lucrativos criada para promover o Universal Serial Bus (USB), incluindo Wireless USB e USB On-The-Go, anunciou oficialmente a finalização da especificação USB Power Delivery (USB PD). Isso permitiu que dispositivos extraíssem até 100W de energia por meio de portas USB compatíveis. Essa tecnologia inovadora foi adotada pela primeira vez no protótipo do Xiaomi Mi Mix 3, possibilitando carregamento rápido de 1% a 100% em 17 minutos.

Lançamento do Quick Charge 1.0 e 2.0

Desenvolvido em 2013, o Quick Charge 1.0 era compatível apenas com o chipset Snapdragon 600 da série de SoCs móveis da Qualcomm. A tensão permaneceu no padrão USB (5V), mas a corrente foi ajustada para 2A, aproximadamente um terço maior que a corrente do padrão BC 1.2.

O primeiro padrão de carregamento rápido que alcançou grande popularidade foi o Quick Charge 2.0, que suportava diversas versões do Snapdragon mencionado acima. A principal diferença em relação ao Quick Charge 1.0 era a limitação da corrente a no máximo 2A, enquanto a tensão podia aumentar até 12V. O objetivo dessa mudança era lidar com o fato de que muitos cabos USB e Micro USB da época não suportavam correntes superiores a 2.4A, o que poderia causar superaquecimento e riscos de segurança (a perda de calor é proporcional ao quadrado da corrente multiplicado pela resistência). A Qualcomm optou por aumentar apenas a tensão. Como resultado, a potência máxima passou de 10W (5.0V/2.0A) na primeira versão do QC para 18W (12.0V/1.67A) no QC 2.0.

Também foi introduzido um recurso opcional chamado Dual Charge (inicialmente denominado Parallel Charging), que utilizava dois PMICs para dividir a energia em dois fluxos, reduzindo a temperatura do dispositivo.

Lançamento do Quick Charge 3.0

Em 2015, a Qualcomm desenvolveu o Quick Charge 3.0. A tecnologia é basicamente semelhante à do Quick Charge 2.0, mas permite carregamento ainda mais rápido quando utilizada com dispositivos compatíveis com o Quick Charge 3.0.

O Quick Charge 3.0 introduziu INOV (Intelligent Negotiation for Optimal Voltage), Battery Saver, HVDCP+ (High Voltage Dedicated Charging Port) e o opcional Dual Charge+. O INOV é um algoritmo que determina a transferência de energia ideal para maximizar a eficiência. O Battery Saver tem como meta manter pelo menos 80% da capacidade original da bateria após 500 ciclos de carga e descarga. Segundo a Qualcomm, em comparação com o Quick Charge 2.0, o Quick Charge 3.0 reduz a temperatura em até 4-6°C, aumenta a velocidade em 16% e melhora a eficiência em 38%. Quando utilizado com Dual Charge+, a temperatura pode ser reduzida em até 7-8°C, a velocidade aumentada em 27% e a eficiência melhorada em 45% em comparação com o Quick Charge 2.0 com Dual Charge.

Em testes com uma bateria de 2750mAh, um adaptador AC convencional (5.0V/1.0A) carregou apenas 12% em 30 minutos. Já com o Quick Charge 3.0, foi possível carregar de 0% a 80% em 35 minutos. O Quick Charge 3.0 é compatível com USB Type-A, USB Type-C, Micro USB e conectores proprietários.

Lançamento do Quick Charge 4.0 e 4.0+

Em dezembro de 2016, a Qualcomm anunciou o Quick Charge 4.0 juntamente com o Snapdragon 835.

O Quick Charge 4 inclui HVDCP++, Dual Charge++ opcional, INOV 3.0 e Battery Saver Technologies 2. É compatível com as especificações USB Type-C e USB PD, e oferece suporte a fallback para USB PD caso o adaptador ou o dispositivo não seja compatível. Também adiciona proteções contra superaquecimento, sobretensão e sobrecorrente, além de detecção de qualidade do cabo. Segundo a Qualcomm, o Quick Charge 4 com Dual Charge++ reduz a temperatura em até 5°C, aumenta a velocidade em 20% e melhora a eficiência em 30% em comparação com o Quick Charge 3.0 com Dual Charge+.

Posteriormente, o Quick Charge 4+ foi anunciado em 1 de junho de 2017. Foram introduzidos recursos avançados de segurança, como Intelligent Thermal Balancing, que otimiza o fornecimento de energia utilizando automaticamente o caminho de corrente com menor temperatura e eliminando pontos de calor, além de proteção contra superaquecimento, curto-circuito e danos ao conector USB Type-C.

Lançamento do mais recente Quick Charge 5

Apresentamos até agora a evolução do Quick Charge em ordem cronológica. Em 27 de julho de 2020, foi anunciado o Quick Charge 5.

Ainda em fase inicial de adoção no mercado, segundo a Qualcomm, o Quick Charge 5 permite fornecer até 100W de potência em smartphones com bateria de 4500mAh, possibilitando carregar 50% em apenas 5 minutos. O padrão é interoperável com USB PD e permite comunicação com o adaptador AC ao carregar baterias de célula dupla, dobrando os valores de tensão e corrente. Por exemplo, uma única célula requer 8.8V. No caso de célula dupla, o sistema pode solicitar 17.6V de um carregador PPS (Programmable Power Supply), dividindo posteriormente em duas baterias individuais e fornecendo corrente total de 5.6A para atingir 100W.

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