빠른 충전

Quick Charge
급속 충전 프로토콜을 지원하는 충전기

Quick Charge(QC)는 퀄컴이 개발한 전용 배터리 충전 프로토콜로, 주로 전원 공급기와 통신하고 전압을 협상하는 방식으로 USB를 통해 전달되는 전력을 관리하는 데 사용된다.

Quick Charge는 퀄컴 SoCs에서 실행되는 휴대폰과 일부 충전기와 같은 기기에서 지원되며, 기기와 충전기 모두 QC를 지원해야 하며 그렇지 않으면 QC 충전이 이루어지지 않는다.USB 충전기가 공급하는 출력 전압을 높여 표준 USB보다 빠르게 기기에 배터리를 충전하는 한편, 제어되지 않는 빠른 충전에 의한 배터리 손상을 방지하는 기법을 채택하고 내부로 들어오는 전압을 조절한다.

Quick Charge 2.0 이상을 지원하는 충전기는 대부분 벽면 어댑터지만 일부 차내 충전기에 구현되며, 일부 전력은행은 이를 이용해 충전 수신과 배송을 병행한다.

Quick Charge는 다른 제조업체의 독점적인 급속 충전 시스템에서도 사용된다.

세부 사항

퀵 차지(Quick Charge)는 기존 USB 와이어와의 호환성을 유지하면서 USB 전원 공급(USB PD) 표준을 고려하지 않은 채 기본적인 USB 표준으로 10와트를 허용하면서 주로 휴대폰을 비롯한 배터리 구동 장치를 충전할 수 있는 독점 기술이다.

높은 전압은 케이블의 구리선을 더 이상 가열하지 않고 더 많은 양의 전력(와트지)을 케이블의 동선을 통해 밀어내고 열 손상을 입힐 수 있게 한다. 와이어의 열은 오로지 전류에 의해 발생하기 때문이다.

옴의 법칙에서 설명한 것처럼 전압 상승의 또 다른 이점은 저항이 더 높은 와이어에서 발생하는 전압 강하를 보상하기 때문에 더 긴 USB 케이블을 통과할 수 있다는 점이다.

수많은 다른 회사들은 미디어와 같은 그들만의 경쟁 기술을 가지고 있다.Tek Pump Express 및 OPPO VOOC(Dash Charge로 라이센스가 부여됨)는 후자는 전원 공급 전압보다는 전류를 상승시켜 내부 전압 조절에 따른 열을 줄이지만 VOOC § Technology에서 설명한 것처럼 과열이 없이 전류를 처리하기 위해 더 두꺼운 USB 와이어에 의존한다.[1]

QuickCharge 전압 요청 신호를 시뮬레이션하는 회로 보드

공개적으로 문서화되지는 않았지만 프로토콜(예: 장치와 충전기 사이의 전압 협상)은 역설계되었으며, 최종 장치에 대한 협상을 시뮬레이션하는 트리거 회로를 사용하여 충전기에 사용자 지정 전압을 수동으로 요청할 수 있다.[2][3]

빠른 충전을 사용하려면 전원을 제공하는 호스트와 디바이스가 모두 이를 지원해야 한다.

Quick Charge 2.0은 두 개의 PMIC를 사용하여 전원을 두 개의 스트림으로 나누어 전화 온도를 낮추기 위해 [4]Dual Charge(초기 병렬 충전)라는 선택적 기능을 도입했다.[5]

Quick Charge 3.0은 INOV(Intelligent Agreement for Optimal Voltage), 배터리 절약 기술, HVDCP+ 및 옵션인 Dual Charge+를 도입했다.INOV는 효율을 극대화하면서 최적의 전력 전달을 결정하는 알고리즘이다.배터리 세이버 테크놀로지스는 500회 충전 사이클 이후에도 배터리 본래의 충전 용량의 80% 이상을 유지하는 것을 목표로 한다.[6]퀄컴은 퀵차지 3.0이 퀵차지 2.0보다 최대 4~6°C, 16% 더 빠르고 38% 더 효율적이며, 퀵차지 3.0은 퀵차지 2.0보다 최대 7~8°C, 27% 더 빠르고 45% 더 효율적이라고 주장한다.[4]

퀵 차지 4는 2016년 12월 스냅드래곤 835와 함께 발표됐다.Quick Charge 4는 HVDCP++, 옵션인 Dual Charge++, INOV 3.0 및 배터리 절약 기술 2를 포함한다.USB-C와 USB PD 사양 모두와 교차 호환돼 충전기나 장치가 호환되지 않을 경우 USB PD로 폴백을 지원한다.단, Quick Charge 4 충전기는 Quick Charge와 역호환성이 없다.[citation needed]또한 케이블 품질 검출뿐만 아니라 과전압, 과전류 및 과열을 방지하기 위한 추가적인 안전 조치도 갖추고 있다.퀄컴은 듀얼 충전++가 탑재된 퀵 충전 4가 듀얼 충전+[5]가 탑재된 퀵 충전 3.0보다 20% 빠르고 효율이 30% 높다고 주장한다.

Quick Charge 4+는 2017년 6월 1일에 발표되었다.그것은 USB-C 커넥터의 과열과 단락 또는 손상으로부터 보호하고 핫스팟을 제거하기 위해 지능형 열 균형 조정 및 고급 안전 기능을 도입한다.이전 버전에서는 Dual Charge(듀얼 차지)가 선택 사항이었던 반면, Dual Charge(듀얼 차지)++는 필수 사항이다.Quick Charge 4와 달리 Quick Charge 4+는 Quick Charge C 2.0 및 3.0 장치와 완전히 역호환된다.[7][8]

Quick Charge 5는 2020년 7월 27일에 발표되었다.[9]최대 100W의 전력을 갖춘 퀄컴은 4500mAh 배터리가 탑재된 휴대전화에서 단 5분 만에 50% 충전을 주장하고 있다.퀄컴은 이 표준이 USB PD PPS 프로그램 가능 전력 공급과 교차 호환되며 이중 셀 충전을 할 때 충전기와 통신할 수 있고, 전압과 암페어 출력도 2배 이상 높일 수 있다고 밝혔다.예를 들어, 단일 배터리는 8.8V의 전력을 요청한다.그런 다음 이중 셀은 PPS 충전기에 17.6V 출력을 요청하고 이를 두 개의 분리된 배터리로 절반으로 나누어 총 5.6A를 당겨 100와트를 달성할 수 있다.이 기술을 적용한 첫 전화기는 샤오미 10 울트라였다.[10]

무선 전력에 대한 빠른 충전

2019년 2월 25일, 퀄컴은 무선 전력에 대한 퀵 차지(Qualcomm은 무선 전력에 대한 빠른 충전을 발표했다.무선 전력에 대한 빠른 충전은 충전기나 장치가 호환되지 않을 경우 무선 전력 컨소시엄에 의해 Qi 표준에 다시 해당된다.[11]

버전

기술 전압 최대 새 기능 출시일자 메모들
현재 힘[a]
빠른 충전 1.0 최대 6.3V[12] 2 A 10W
  • AICL(자동 입력 전류 한계치)
  • APSD(자동 전원 감지)
 2013 스냅드래곤 215, 600[13][14]
빠른 충전 2.0
  • 클래스 A: 5V, 9V, 12V
  • 클래스 B: 5V, 9V, 12V, 20V[15]
 1.67 A, 2 A 또는 3 A 18 W(9V × 2 A)[16][b]
  • HVDCP(고전압 전용 충전 포트)
  • 이중 충전(옵션)
 2014[c] 스냅드래곤 200, 208, 210, 212, 400, 410, 412, 415, 425, 610, 615, 616, 653, 800, 801, 805, 808, 810[18]
빠른 충전 3.0 0.2V 단위로 3.6–22V[19] 증가.[15] 2[19].6 A 또는 4.6 A 36 W(12V × 3A)
  • HVDCP+
  • 듀얼 충전+(옵션)
  • INOV 1.0 & 2.0
  • 배터리 절약 기술
 2016 스냅드래곤 427, 429, 430, 435, 439, 450, 460, 617, 620, 625, 626, 632, 650, 652, 653, 662, 662, 820, 821[18]
빠른 충전 3+ 빠른 충전 4에서 20mV 단계로 확장 가능한 전압 이전 세대의 빠른 충전 장치와 역호환되는 장치

통합 케이블 전원 기능/다양한 안전 메커니즘 식별

 2020 스냅드래곤 765, 765G[20]
빠른 충전 4
  • QC를 통해 20mV 단위로 3.6~20V 증가
  • USB PD를[21] 통해 5V, 9V
  • USB PD 3.0 PPS(Programmable Power Supply)를 통해 20mV 단위로[22] 3–21V 증가
  • 2.6 A 또는 QC를 통한 4.6 A
  • USB PD를 통한 3A
  • QC를[16] 통해 100 W(20V × 5A)
  • USB PD를 통한 27W
  • HVDCP++
  • 듀얼 충전++(옵션)
  • INOV 3.0
  • 배터리 절약 기술 2
  • USB PD 호환
 2017 스냅드래곤 630, 636, 660, 710,[23][24] 720G, 835,[25][26] 845
빠른 충전 4+
  • 이중 충전++(필수)
  • 인텔리전트한 열 밸런싱
  • 고급 안전 기능
 스냅드래곤 670, 675, 690, 712, 730, 730G, 732G, 750G, 765G, 768G, 778G, 780G, 845, 855, 855+/860, 865, 865+, 870[27][28]
빠른 충전 5 >100 W
  • >100 W 충전 전력
  • 15분 만에 100%
  • 열 관리 개선(40°C 이하)
  • 듀얼 충전
 2020 스냅드래곤 888, 888+

기타 충전 프로토콜

빠른 충전 기반 프로토콜

참고: 이 충전기는 급속 충전 가능 충전기와 호환됨

기타 독점 프로토콜

메모들

  1. ^ 일부 휴대전화는 작동 중 급속 충전을 비활성화하고 대기 모드나 전원 끄기 상태에서는 급속 충전을 활성화한다.
  2. ^ Quick Charge 3.0 전원 공급 장치는 Quick Charge 2.0과 역호환되기 때문에 Quick Charge 3.0 충전기는 동일한 전압에서 높은 전류를 지원하므로 Quick Charge 2.0보다 Quick Charge 2.0 부하에 더 많은 전력을 전달할 수 있는 경우가 많다.
  3. ^ 2014년 9월 출시된 갤럭시노트4에는 이미 퀵차지 2.0이 탑재됐다.[17]
  4. ^ 삼성 자체 개발한 15W급속 2.0 휴대전화 충전기는 12V(일부 다른 15W급속 2.0 충전기가 1.25A를 지원하는)가 아닌 5V와 9V(각각 2A와 1.67A)만 지원한다.[29][30]

참조

  1. ^ "How fast can a fast-charging phone charge if a fast-charging phone can charge really fast?". CNet. Retrieved 2016-12-04.
  2. ^ Hackster.io 가이드:Qualcomm Quick Charge Powerbank의 사용자 지정 전압
  3. ^ Hackaday 가이드: "USB Power Bank에서 12V 빠른 충전 해제"
  4. ^ a b Roach, Everett (September 2015). "Advancing charging technologies: Qualcomm Quick Charge" (PDF). Qualcomm.
  5. ^ a b Humrick, Matt. "Qualcomm Announces Quick Charge 4: Supports USB Type-C Power Delivery". www.anandtech.com. Retrieved 2019-08-20.
  6. ^ "Introducing Quick Charge 3.0: next-generation fast charging technology". Qualcomm. 2015-09-14. Retrieved 2019-08-20.
  7. ^ "For fast charging, look for Qualcomm Quick Charge 4+ in your next mobile device". Qualcomm. 2017-06-01. Retrieved 2019-08-20.
  8. ^ "How can Quick Charge 4+ turbocharge your mobile device?". Qualcomm. 2018-02-23. Retrieved 2019-08-20.
  9. ^ https://www.qualcomm.com/news/releases/2020/07/27/qualcomm-announces-worlds-fastest-commercial-charging-solution-quick-charge
  10. ^ Russell, Brandon (12 August 2020). "The Xiaomi Mi 10 Ultra is the first phone with Qualcomm's 100W+ Quick Charge 5 technology". www.xda‑developers.com. Retrieved 24 February 2021.
  11. ^ "Qualcomm Announces Quick Charge for Wireless Power and Introduces Qi Interoperability". Qualcomm. 2019-02-24. Retrieved 2019-08-20.
  12. ^ Qualcomm.com: Qualcomm Quick Charge 1.0 배터리 충전기 IC
  13. ^ "Qualcomm Quick Charge 1.0: Less Time Charging, More Time Doing". Qualcomm. 2013-02-14. Retrieved 2016-12-05.
  14. ^ "Qualcomm's Quick Charge 2.0 technology explained". Android Authority. 2014-11-06. Retrieved 2016-12-05.
  15. ^ a b "What is Qualcomm Quick Charge?". Power Bank Expert. Retrieved 21 July 2020.
  16. ^ a b "What is Qualcomm Quick Charge 3.0?". Belkin. Retrieved 2019-08-20.
  17. ^ "갤럭시 노트 4: 급속 충전을 사용하려면 어떤 종류의 충전기를 사용해야 하는가?" — Samsung.com
  18. ^ a b "Compare Snapdragon Processors". Qualcomm. Retrieved 14 May 2017.
  19. ^ a b "Quick Charge 3.0 specs". Qualcomm.
  20. ^ "Introducing Qualcomm Quick Charge 3+, fast and efficient charging for the masses". Retrieved 2022-03-02.
  21. ^ "Nubia Z17 by Nubia and PD6 by BatPower Compatibility". Retrieved 2017-09-20.
  22. ^ "Fresco Logic to demonstrate the Industry's First USB-C PD3.0 Programmable Power Supply (PPS) Total Solution". Retrieved 2018-02-25.
  23. ^ "Snapdragon 710 Mobile Platform Qualcomm". Qualcomm. Retrieved 2018-08-25.
  24. ^ https://www.qualcomm.com/media/documents/files/snapdragon-710-product-brief.pdf
  25. ^ "Qualcomm can charge your phone faster than you can read this story". CNET. Retrieved 2016-12-04.
  26. ^ "Snapdragon 835 Mobile Platform". Qualcomm. Retrieved 2018-08-25.
  27. ^ "Snapdragon 845 Mobile Platform Qualcomm". Qualcomm. Retrieved 2018-01-04.
  28. ^ https://www.qualcomm.com/media/documents/files/snapdragon-845-mobile-platform-product-brief.pdf
  29. ^ "Samsung EP-TA20EWEU". Samsung de (in German). Retrieved 2020-11-08.
  30. ^ "Voltcraft CQCP2400 operating instructions" (PDF) (User manual). Voltcraft. Output voltage/current 5 V/DC, max. 2400 mA or 9 V/DC, max. 1670 mA or 12 V/DC, max. 1250 mA

외부 링크