O que é QC (Quick Charge)?

Nesta página, explicamos em detalhes sobre o QC (Quick Charge) nos adaptadores AC. É 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, uma empresa americana que atua no desenvolvimento de tecnologia de comunicação móvel e design de semicondutores. Esse protocolo é usado principalmente para gerenciar a energia fornecida via USB, negociando a tensão através da comunicação entre dispositivo e fonte de alimentação.

Quick Charge é uma tecnologia proprietária que permite carregar pequenos dispositivos eletrônicos movidos a bateria, como celulares, com especificações superiores ao padrão básico USB de 5.0V/2.0A. No campo dos métodos de carregamento rápido por adaptadores AC, várias empresas como MediaTek com o Pump Express ou Oppo com o Voop possuem tecnologias concorrentes próprias.

Esse protocolo é utilizado não apenas em dispositivos móveis com SoCs da Qualcomm, mas também em diversos sistemas de carregamento rápido de outros fabricantes, podendo ser encontrado em adaptadores AC de parede e carregadores veiculares. Contudo, é necessário que tanto o dispositivo quanto o carregador sejam compatíveis com o método de carregamento QC para que ele possa ser utilizado.

História do QC (Quick Charge)

2012: Lançamento oficial do USB PD

Em 2012, o USB Implementers Forum (USB-IF), uma organização sem fins lucrativos criada para promover a tecnologia USB, Wireless USB, USB On-The-Go, entre outras, anunciou oficialmente a padronização do USB Power Delivery (USB PD). Com isso, passou a ser possível fornecer até 100W de energia através de portas USB compatíveis. Essa nova tecnologia revolucionária foi adotada inicialmente em um protótipo do Mi Mix 3 da Xiaomi, tornando possível carregar de 1% a 100% em apenas 17 minutos.

O surgimento do Quick Charge 1.0 e 2.0

O Quick Charge 1.0 foi desenvolvido em 2013 e era compatível apenas com os chipsets Snapdragon 600 da Qualcomm. Apesar de manter a tensão padrão de 5V do USB, sua corrente foi ajustada para 2A, aproximadamente um terço a mais do que o padrão BC 1.2.

O Quick Charge 2.0 foi a primeira tecnologia a se popularizar como um novo padrão de carregamento rápido. Essa versão suportava diversas variantes do Snapdragon. A principal diferença era que a corrente foi mantida em até 2A, mas a tensão podia chegar a 12V. Essa abordagem foi escolhida pois muitos cabos USB para MicroUSB da época não suportavam correntes acima de 2.4A, o que representava risco de superaquecimento (já que a perda térmica é proporcional ao quadrado da corrente e da resistência). Assim, a Qualcomm optou por aumentar somente a tensão. O resultado foi um aumento da potência máxima de 10W (5.0V/2.0A) no QC 1.0 para 18W (12.0V/1.67A) no QC 2.0.

Além disso, foi introduzida a funcionalidade opcional chamada Dual Charge (inicialmente chamada Parallel Charging), que usava dois PMICs para dividir a energia em dois fluxos, reduzindo assim a temperatura do dispositivo.

O surgimento do Quick Charge 3.0

Em 2015, a Qualcomm desenvolveu o Quick Charge 3.0, baseado nos mesmos princípios do QC 2.0, mas oferecendo carregamento ainda mais rápido em dispositivos compatíveis.

O Quick Charge 3.0 introduziu tecnologias como INOV (Intelligent Negotiation for Optimal Voltage), Battery Saver, HVDCP+ (High Voltage Dedicated Charging Port) e a opção de Dual Charge+. O INOV é um algoritmo que determina a transferência de energia ideal para maximizar a eficiência. O Battery Saver visa manter pelo menos 80% da capacidade original da bateria após 500 ciclos. Segundo a Qualcomm, o QC 3.0 possui uma redução de temperatura de 4 a 6℃, velocidade 16% maior e 38% mais eficiência em comparação ao QC 2.0. Com uso do Dual Charge+, essas melhorias chegam a uma redução de 7 a 8℃, 27% mais rapidez e 45% mais eficiência em comparação ao QC 2.0 com Dual Charge.

Em testes com uma bateria de 2750mAh, usando um adaptador AC tradicional (5.0V/1.0A) sem QC 3.0, foi possível carregar apenas 12% em 30 minutos. Já com QC 3.0, foi possível carregar de 0% a 80% em 35 minutos. O QC 3.0 é compatível com USB tipo A, tipo C, Micro USB e até mesmo conectores exclusivos.

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. Compatível com tanto o USB Tipo-C quanto o USB PD, permite fallback para USB PD caso um dos lados (dispositivo ou adaptador) não seja compatível. Adicionalmente, foram incluídas proteções contra superaquecimento, sobretensão e sobrecorrente, além de detecção da qualidade do cabo. A Qualcomm afirma que o QC 4 com Dual Charge++ é até 5°C mais frio, 20% mais rápido e 30% mais eficiente do que QC 3.0 com Dual Charge+.

Posteriormente, o QC 4+ foi anunciado em 1º de junho de 2017. Essa versão incorporou recursos avançados de segurança, como Intelligent Thermal Balancing, que utiliza o caminho de corrente com menor temperatura para eliminar hotspots, protegendo contra superaquecimento, curtos-circuitos e danos ao conector USB Tipo C.

Lançamento do Quick Charge 5

A linha do tempo do Quick Charge continua com o anúncio do QC 5 em 27 de julho de 2020.

Ainda longe de estar amplamente disponível no mercado, a Qualcomm afirmou que o QC 5 pode fornecer até 100W de potência com um smartphone equipado com bateria de 4500mAh, permitindo carregamento de 50% em apenas 5 minutos. Com compatibilidade com USB PD, permite comunicação entre o adaptador AC e o dispositivo ao carregar baterias duplas, dobrando a tensão e a corrente. Por exemplo, uma única célula exige 8.8V, enquanto duas células em conjunto requerem 17.6V via carregador com suporte a PPS (Programmable Power Supply), divididas depois em duas partes fornecendo corrente de 5.6A total para alcançar 100W.

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