QC(Quick Charge)快速充電是
在本頁中,我們詳細解說了AC變壓器中的QC(Quick Charge)快速充電技術。這是一種可讓智慧型手機等小型電子裝置進行快速充電的便利充電方式。
QC(Quick Charge)快速充電是什麼?
快速充電是由美國公司高通所獨立開發的電池充電協議,此公司專門從事移動通信技術與半導體設計開發。該協議主要透過與電源間的通訊來協商電壓,以便管理透過USB供應的電力。
Quick Charge是一種專有技術,能讓以電池為動力的小型電子設備(如手機等)在超過基本USB標準5.0V/2.0A的額定下進行充電。在這類AC變壓器快速充電技術領域,還有如MediaTek的Pump Express與Oppo的Voop等各家公司推出的競爭技術。
這個協議不僅被應用於搭載高通SoC的手機設備上,也被多個廠商的快速充電系統採納,可在壁掛式AC變壓器與車用充電器中見到。需要注意的是,裝置與充電器雙方皆需支援QC充電方式,否則無法使用QC快速充電。
QC(Quick Charge)快速充電的歷史
2012年,USB PD正式發表
2012年,由致力於推廣USB、無線USB、USB OTG等技術的非營利組織USB實作者論壇(USB-IF)於正式發表中宣布USB Power Delivery(USB PD)標準最終定案,使設備可透過支援的USB埠抽取最多100W的電力。這個劃時代的新技術首次應用於小米的Mi Mix 3原型機上,成功實現17分鐘內從1%充電至100%的快速充電。
Quick Charge 1.0與2.0登場
2013年開發的Quick Charge 1.0僅支援高通Snapdragon 600晶片組的行動SoC系列。雖維持USB(5V)的標準電壓,但電流設為2A,比BC 1.2的電流高出約1/3。
Quick Charge 2.0是第一款在快速充電領域中大受歡迎的新標準。它支援更多版本的Snapdragon處理器。與Quick Charge 1.0主要的差異在於將電流限制於最高2A,同時電壓可提高至12V。高通採用此方式是因為當時大多數USB與MicroUSB連接線不支援超過2.4A的電流,若未妥善處理可能導致過熱事故,十分危險(因為熱損耗與電流大小與電阻的平方成正比)。最終,QC 2.0的最大功率從初代的10W(5.0V/2.0A)提升至18W(12.0V/1.67A)。
此外,還導入了名為Dual Charge(最初稱為Parallel Charging)的選項功能,透過使用兩組PMIC將供電分流,以降低裝置溫度。
Quick Charge 3.0登場
於2015年,高通開發出Quick Charge 3.0。基本上延續Quick Charge 2.0的技術,並與其相容的設備共同使用以實現更快速的充電。
Quick Charge 3.0引入了INOV(Intelligent Negotiation for Optimal Voltage)、Battery Saver、HVDCP+(High Voltage Dedicated Charging Port)與可選的Dual Charge+。INOV是一種演算法,在最大化效率的同時判斷最佳電力傳輸。Battery Saver則致力於在500次充放電後,維持電池至少80%的原始容量。根據高通的說法,使用Quick Charge 3.0相較於2.0時,最高可降低4至6℃的溫度、加快16%的充電速度並提升38%的效率。若搭配Dual Charge+,相較於Quick Charge 2.0的Dual Charge,最多可降低7至8℃、加快27%、提升45%效率。
在一項使用2750mAh電池的實驗中,傳統AC變壓器(5.0V/1.0A)在30分鐘內僅能充電12%;而使用Quick Charge 3.0時,裝置可於35分鐘內從0%充電至80%。Quick Charge 3.0相容於USB Type-A、USB Type-C、Micro USB及專屬連接埠。
Quick Charge 4.0與4.0+登場
高通於2016年12月發表Quick Charge 4.0及Snapdragon 835。
Quick Charge 4搭載HVDCP++、選用的Dual Charge++、INOV 3.0、Battery Saver Technologies 2等技術,相容USB Type-C與USB PD的規格;當AC變壓器或設備任一方不支援時,將回退至USB PD。此版本還強化了過熱、過壓、過流保護,並新增線材品質檢測功能。高通指出,使用Dual Charge++的Quick Charge 4相較於Quick Charge 3.0的Dual Charge+,可降低最多5°C溫度、加快20%、提高30%效率。
接著於2017年6月1日發表Quick Charge 4+。高通導入先進的安全功能,如Intelligent Thermal Balancing,可自動選擇較低溫通道以消除熱點並最佳化電力供應,保護設備免受過熱、短路與USB Type-C端口損壞。
最新的Quick Charge 5登場
前面已依時間介紹了Quick Charge的演進,而於2020年7月27日,高通發表了Quick Charge 5。
雖目前尚未廣泛普及,但根據高通的說明,Quick Charge 5能在搭載4500mAh電池的智慧型手機實現最高100W的電力,僅需5分鐘即可充入50%電量。此規格與USB PD相容,其技術可在充電雙電池時與AC變壓器通訊,將電壓與電流提升至原來的兩倍。例如,單顆電池需8.8V電力;雙電池則可透過PPS(Programmable Power Supply)充電器提供17.6V輸出,並分成兩路至個別電池,合計輸出5.6A電流,以實現100W目標。
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