فست شارژ یا شارژ سریع چیست و چگونه کار می‌کند؟

امروزه بسیاری از دستگاه‌ها از جمله تلفن های‌ همراه، هدفون های‌ وایرلس و بسیاری دیگر دارای قابلیت شارژ سریع یا فست شارژ (Fast Charge) هستند که به معنی قابلیت شارژ سریع‌تر دستگاه شما برای کاهش زمان شارژ است. اما فناوری شارژ سریع چگونه کار می‌کند و چه تأثیری بر باتری دستگاه شما دارد؟ در این مطلب با نحوه کار فناوری فست شارژ و تأثیرات استفاده از آن آشنا می‌شویم.

فست شارژ چیست

فست شارژ (Fast Charge) فناوری است که با افزایش جریان شارژ یا جریان و ولتاژ، میزان توان الکتریکی دریافتی در دستگاه الکترونیکی شما مانند تلفن همراه یا لپتاپ‌تان را افزایش می‌دهد تا این دستگاه‌ها سریع‌تر شارژ شده و با مدت کوتاهی شارژ دستگکاه بتوانید برای مدت طولانی در طول روز بتوانید از آن‌ها استفاده کنید.

البته برای استفاده از این فناوری باید از پشتیبانی شدن آن توسط تلفن همراه خود اطمینان برقرار کنید، خوشبختانه امروزه اکثر تلفن‌های همراه از این قابلیت پشتیبانی می‌کنند؛ اما همچنان باید بررسی کنید تا ببینید که از کدام فناوری و با چه توانی پشتیبانی می‌کنند.

دقت کنید که قابلیت فست شارژ برای کامل کردن شارژ دستگاه شما نیست؛ بلکه برای رساندن آن به درصد نسبتا بالا از مقدار کم و در زمان کوتاه است. به همین دلیل است که تمام تلفن‌های همراه و دستگاه‌هایی که از این قابلیت پشتیبانی می‌کنند، مشخصات شارژ سریع دستگاه خود را به عنوان مثال 50 درصد شارژ در 30 دقیقه ذکر می‌کنند.

این قابلیت امروزه در دستگاه‌های فراوان از تلفن‌های همراه گرفته تا تبلت‌ها، لپتاپ‌ها، تجهیزات جانبی مانند ایرفون‌ها و هدفون‌ها، ساعت‌های هوشمند، ماشین‌های الکتریکی و حتی ماوس‌ها و کیبوردهای وایرلس قابل شارژ دیده می‌شود.

انواع فست شارژ

در حال حاضر برای شارژ سریع دستگاه‌های همراه دو فناوری وجود دارد که به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فناوری‌های فست شارژ USB-PD یا USB Power Delivery و Qualcomm Quick Charge، نام دارند.

Qualcomm Quick Charge چیست

Quick Charge فناوری فست شارژ شرکت Qualcomm است که توسط سازندگان تفاوت‌های همراه فراوانی مورد استفاده قرار گفته و با نام‌های مختلفی معرفی می‌شود، مانند Super VOOC و Dash Charging.

از سال 2013 که اولین نسخه از Quick Charge ارائه شد تا کنون 4 نسخه از این فناوری معرفی شده‌است و نسخه 5 آن نیز به زودی ارائه می‌شود.

در حال حاضر جدیدترین نسخه از این فناوری فست شارژ که Quick Charge 4.0 است با ولتاژ شارژ 20 ولت و جریان 5 آمپر، حداکثر توان شارژ 100 وات را می‌تواند به شما ارائه دهد.

در جدول زیر می‌توانید مشخصات شارژ نسخه‌های مختلف این فناوری را مشاهده کنید:

فناوری فست شارژ	تاریخ انتشار	ولتاژ شارژ	جریان شارژ	حداکثر توان شارژ
Quick Charge 1.0	2013	تا 6.3 ولت	تا 2 آمپر	10 وات
Quick Charge 2.0	2014	تا 12 ولت	تا 3 آمپر	18 وات (9V x 2A)
Quick Charge 3.0	2016	تا 20 ولت	تا 4.6 آمپر	36 وات (12V x 3A)
Quick Charge 4.0	2017	تا 20 ولت	تا 4.6 آمپر	100 وات (20V x 5A)

USB PD چیست

USB PD یک پروتکل انتقال انرژی در پلتفرم USB است که امکان انتقال شارژ با توان بالا را برای این فناوری تا توان 240 وات امکان پذیر می‌کند.

نکته قابل توجه درباره USB PD در مقایسه با Quick Charge این است که شارژر و دستگاه در حال شارژ با یکدیگر از طریق اتصال USB در حین شارژ ارتباط می‌گیرند و تنها شما در صورتی می‌توانید از حداکثر توان این فناوری فست شارژ استفاده کنید که هر دو دستگاه اجازه آن را صادر کنند.

این باعث می‌شود تا عملیات شارژ با بالاترین بازدهی ممکن خود انجام شود که باعث می‌شود تا حرارت اضافه ایجاد شده در هنگام فست شارژ به حداقل خود برسد.

همچنین دستگاه‌های پشتیبانی کننده از USB PD از پورت شارژ خود که شارژ دریافت می‌کنند، امکان شارژ کردن دستگاه‌های دیگر را نیز با سرعت بالا دارند.

تمام این قابلیت‌ها به علاوه حداکثر توان شارژ بالاتر باعث می‌شود تا USB PD بیشتر در دستگاه‌های همراه بزرگتر و با مصرف بیشتر مانند لپتاپ‌ها دیده شوند تا تجهیزاتی مانند تلفن همراه.

در جدول‌های زیر مشخصات هر نسخه از فناوری شارژ سریع USB PD را مشاهده می‌کنید:

USB Power Delivery 1.0 چیست

نسخه اول و 1.0 فناوری USB Power Delivery نسخه‌ای ساده‌تر با پروفایل‌های توان ثابت است که می‌تواند بین 10 تا 100 وات توان شارژ را به شما ارائه دهد.

پروفایل	ولتاژ	جریان	توان شارژ	دستگاه‌های پشتیبانی کننده
1	5V	2A	10W	تلفن‌های هوشمند، هارد درایوها، تجهیزات جانبی کوچک
2	12V	1.5A	18W	تلفن‌های هوشمند، تبلت‌ها، اولترابوک‌ها، تجهیزات جانبی بزرگ
3	12V	3A	36W	تلفن‌های هوشمند، نوت بوک‌ها، مانیتورها، هاب‌ها
4	20V	3A	60W	لپتاپ‌ها بزرگ، هاب‌ها، داک استیشن‌ها
5	20V	5A	100W	هاب‌ها، کارت‌های گرافیک اکسترنال

USB Power Delivery 2.0/3.0 چیست

پروفایل	ولتاژ	جریان	توان شارژ	دستگاه‌های پشتیبانی کننده
1	5V	0.1-3.0A	10W	هدفون‌ها، تجهیزات جانبی کوچک
2	9V	1.67-3.0A	15-27W	تلفن‌های همراه، دوربین‌ها، Drone های کوچک
3	15V	1.8-3.0A	27-45W	تبلت‌ها و لپتاپ‌های کوچک
4	20V	2.25-5.0A	45-100W	لپتاپ‌های بزرگ، مانیتورها

USB Power Delivery 3.1 چیست

پروفایل	ولتاژ	جریان	توان شارژ	دستگاه‌های پشتیبانی کننده
1	28V	3.57-5.0A	140W	مانیتورها و لپتاپ‌های گیمینگ
2	36V	3.89-5.0A	180W	مانیتورها و لپتاپ‌های گیمینگ
3	48V	3.75-5.0A	240W	مانیتورها، لپتاپ‌های گیمینگ، کامپیوترهای رومیزی

نحوه کار فناوری فست شارژ

ممکن است توجه کرده باشید که چرا قابلیت فست شارژ در بازه‌هایی از شارژ اتفاق می‌افتد؛ به عنوان مثال شارژ از 0 درصد تا 50 درصد در 30 دقیقه.

این موضوع به این دلیل است که اگر تا به حال نحوه شارژ شدن یک باتری لیتیوم یونی را بررسی کرده باشید متوجه خواهید شد که سرعتی که یک باتری در فرآیند شارژ شدن دارد زمانی که باتری شارژ کمتری دارد بیشتر از زمانی که است باتری شارژ ذخیره شده بیشتری را در خود دارد.

فواید شارژ باتری با فناوری شارژ سریع به 3 بخش تقسیم می‌شود:

1. Constant Current: در این مرحله ولتاژ افزایش پیدا می‌کند تا به ماکسیمم میزان خود برسد و جریان ثابت می‌ماند و در این فاز میزان انرژی بسیار زیادی وارد باتری شما می‌شود.
2. Saturation: در این مرحله که ولتاژ در بالاترین حد خود قرار دارد میزان جریان کاهش پیدا می‌کند.
3. Trickle/Topping: در این مرحله باتری به صورت کامل شارژ شده‌است و در صورتی که دستگاه شما همچنان به منبع شارژ خود متصل باشد به صورت دوره‌ای میزان کمی از شارژ توسط دستگاه دریافت می‌شود تا شارژ مصرف شده در زمان شارژ نشدن دستگاه دوباره پر شود.

کنترل میزان انرژی منتقل شده به دستگاه و طول زمان هر یک از فرآیند‌های بالا فناوری شارژ سریع را تشکیل می‌دهند. علاوه بر این توجه کنید که اتفاقات بالا در جریان بین برد باتری به باتری اتفاق می‌افتد و آداپتور شما برای تلفن‌های همراه ولتاژ 5 ولت و جریانی وابسته به قدرت وات آداپتور را به صورت ثابت در اختیار شما قرار می‌‌دهد.

تاثیر فست شارژ بر سلامت باتری

شارژ سریع باتری با فناوری Fast Charge برای باتری مضر نیست و باعث کاهش عمر مفید باتری نمی‌شود؛ اما باعث می‌شود تا دمای باتری، با توجه به افزایش ولتاژ شارژ افزایش پیدا کند.

در عین حال بزرگترین عامل آسیب زننده به سلامت باتری حرارت و دمای بالا است. تلفن‌های همراه تلاش می‌کنند تا با تعبیه سیستم‌های خنک کننده بهتر و با کارایی بالاتر در دستگاه‌های خود این حرارت را در حین شارژ از دستگاه و باتری دفع کنند؛ اما همچنان می‌بینیم که تلفن‌های همراه در زمانی که با آداپتورهای فست شارژ در حال شارژ هستند گرم می‌شوند.

در نتیجه فست شارژ می‌تواند به صورت غیر مستقیم بر سلامت باتری دستگاه شما آسیب بزند، اما اگر گوشی شما حین شارژ سریع گرم نمی‌شود یا اگر بتوانید آن را خنک کنید، از آسیب حرارت به باتری جلوگیری خواهید کرد.

آینده فناوری شارژ

فناوری شارژ دستگاه‌های مختلف در حال پیشرفت هستند و تولید کنندگان این دستگاه‌ها به صورت مداوم در حال تلاش برای بالاتر بردن سرعت شارژ و بازدهی فواید شارژ دستگاه‌های خود هستند. به همین دلیل است که در بسیاری از تلفن‌های همراه امروزی از پورت شارژ USB Type-C به دلیل قابلیت انتقال جریان بیشتر آن استفاده می‌شود تا شرکت‌ها محدودیتی از طرف تجهیزات فیزیکی خود نداشته باشند.

همچنین فناوری‌های جدیدی برای شارژ دستگاه‌ها مانند شارژ وایرلس نیز در حال رشد و توسعه هستند؛ اما همچنان این فرآیند شارژ به دلیل بازدهی بسیار کمتر آن نیاز به مدیریت حرارتی ویژه‌ دستگاه‌ها برای استفاده از فناوری فست شارژ دارند، به همین دلیل است که سریع‌ترین فرآیند شارژ وایرلس یونیورسال امروزه تنها 10W است.

در صورتی که سؤالی در رابطه با فناوری شارژ سریع در دستگاه‌های مختلف دارید می‌توانید تا سؤال خود را در بخش نظرات ثبت کنید تا در اسرع وقت پاسخگوی سؤال شما باشیم.