Почему ваш телефон медленно заряжается: разбираемся в протоколах зарядки

«Я же купил телефон с быстрой зарядкой, а он заряжается всю ночь» или «Поменял зарядное устройство, и скорость упала вдвое» — с такими ситуациями сталкивался почти каждый. Часто первой мыслью бывает, что состарился аккумулятор, или что зарядное устройство недостаточно мощное. Однако настоящая причина часто кроется в невидимом глазу элементе: протоколе зарядки.

Он работает как пароль для общения между телефоном и зарядным устройством, определяя, смогут ли они «договориться» и выбрать комбинацию с более высоким напряжением и большим током. Если протоколы не совпадают, даже самое мощное зарядное устройство откатится к базовому режиму вроде 5В/1А или 5В/2А и будет медленно заряжать устройство. Устройство может выглядеть как мощное, но на выходе будет низкая мощность, отсюда и непонятно низкая скорость.

Важно понимать: скорость зарядки не определяется одной лишь заявленной мощностью зарядного устройства. Мощность равна напряжению, умноженному на силу тока. Суть быстрой зарядки — в безопасных пределах подобрать более эффективную комбинацию напряжения и тока, а не просто максимально увеличить ток.

Этот процесс требует, чтобы телефон и зарядное устройство сначала «пожали друг другу руки» (процесс handshake), определили, какие режимы поддерживает каждый, а затем выбрали схему, которую оба признают и которую разрешает система.

Если «рукопожатие» прошло успешно, телефон переходит на кривую быстрой зарядки. Если нет — система выбирает самый консервативный совместимый режим. Это и есть основная причина, почему после смены зарядного устройства на стороннее скорость часто падает.

Конечно, медленная зарядка обусловлена не только протоколами. Типичные причины можно разделить на четыре категории.

1. Неподходящие аксессуары. Неоригинальные или низкокачественные зарядные устройства и кабели могут иметь недостаточную максимальную мощность или не поддерживать нужные протоколы. Например, использование 20-ваттного зарядного устройства для телефона с поддержкой 65-ваттной быстрой зарядки неизбежно приведет к низкой скорости. Или если протоколы зарядного устройства и телефона не пересекаются, система переключится на базовую зарядку.

2. Износ аккумулятора. После 1,5–3 лет использования внутреннее сопротивление литий-ионного аккумулятора увеличивается, а его способность выдерживать высокий ток снижается. Система начнет активно снижать мощность, чтобы продлить срок службы батареи. Поэтому с тем же зарядным устройством телефон со временем будет заряжаться медленнее.

3. Окружающая среда и привычки использования. Высокая или низкая температура, а также использование телефона (например, игры) во время зарядки могут активировать тепловую защиту, которая принудительно ограничивает мощность. Оптимальный диапазон для зарядки обычно составляет 15–35°C. Чем сильнее отклонение температуры, тем заметнее снижение скорости.

4. Загрязнение или повреждение порта. Пыль, ворсинки, забившие контакты, могут вызвать плохое соединение и нестабильную передачу тока. Это проявляется в непостоянной скорости зарядки (то быстро, то медленно) или даже в постоянном переключении статуса зарядки.

Разобравшись в этих четырех категориях, становится понятно, почему несовместимость протоколов так часто упускают из виду: у нее нет явных внешних признаков. Вы видите только медленную зарядку, но не можете с первого взгляда понять, что проблема в том, что устройства «говорят на разных языках».

Так сколько же протоколов зарядки существует в индустрии и почему все так сложно? В целом их можно разделить на два лагеря: универсальные (открытые) протоколы и проприетарные (закрытые). Универсальные протоколы похожи на общий язык — они совместимы между брендами и имеют широкое покрытие. Проприетарные протоколы больше похожи на зашифрованный язык — они часто быстрее, но сильно зависят от оригинальных или сертифицированных аксессуаров.

Начнем с самого базового стандарта зарядки USB — это отправная точка для всего. Ранний USB 2.0 обеспечивал только 5В/0,5А (мощность 2,5 Вт). Позже появился BC1.2, увеличивший ток до 1,5А (мощность около 7,5 Вт). Его плюс — он заряжает почти все, минус — он медленный. Если вы видите, что телефон заряжается, но процент растет очень медленно, скорее всего, он перешел в такой базовый режим.

Далее — протокол USB Power Delivery (PD), который с распространением USB-C стал основным универсальным стандартом быстрой зарядки. PD позволяет устройствам согласовывать комбинации напряжения и тока на нескольких уровнях (5В, 9В, 12В, 15В, 20В и т.д.). Мощность начинается от 18 Вт и может быть значительно выше, покрывая смартфоны, планшеты, ноутбуки и другие устройства.

Многие флагманские Android-смартфоны используют PD как базовую возможность быстрой зарядки. Apple также полностью поддерживает зарядку PD, начиная с iPhone 8 серии. Поэтому на рынке так много сторонних «PD-зарядок», позиционирующих себя как универсальные.

Но «универсальный» не всегда означает «быстрый». Со стороны телефона обычно устанавливается ограничение на максимально принимаемую мощность (например, только 18 Вт, 27 Вт или 45 Вт). Даже если зарядное устройство мощнее, лишняя мощность не будет использована. Что еще важнее, для работы PD на полную мощность нужен соответствующий кабель, особенно на высоких уровнях мощности. В противном случае система ограничит ток.

До того как PD стал универсальным стандартом, протокол Quick Charge (QC) от Qualcomm долгое время занимал центральное место в мире быстрой зарядки для Android, особенно на платформах Snapdragon. QC повышает мощность за счет увеличения напряжения и динамической регулировки. От QC2.0 до QC3.0 и последующих версий общая идея заключается в том, чтобы зарядное устройство и телефон договорились о наиболее подходящем уровне напряжения, тем самым ускоряя зарядку при контролируемом нагреве.

Проблема QC не в технологии, а в фрагментации экосистемы: он отлично работает на некоторых брендах и моделях, но не является изначально универсальным для таких систем, как Apple или Huawei. Поэтому возникает неловкая ситуация: и на зарядном устройстве, и на телефоне написано «быстрая зарядка», но при подключении работает только обычная. Причина в том, что пересечение поддерживаемых протоколов слишком мало, и система откатывается к базовому уровню.

Чтобы уменьшить эту фрагментацию, в индустрии появился универсальный протокол быстрой зарядки UFCS (Universal Fast Charging Specification). Его цель — обеспечить совместимость между брендами, снизить для пользователей необходимость копить оригинальные зарядные устройства и кабели, а также сократить количество электронных отходов.

В идеале это прекрасно, но реальный прогресс не совсем соответствует ожиданиям широкой публики. Одна из непосредственных причин — то, что основная мощность при межбрендовой совместимости остается относительно консервативной. Даже с новыми версиями, многие сценарии совместимости остаются на относительно умеренном уровне, например, 40 Вт, что заметно отличается от скоростей в 120 Вт или 200 Вт, которые предлагают проприетарные протоколы.

Кроме того, вовлеченность и усилия по внедрению со стороны некоторых производителей не всегда одинаковы, что создает у пользователей ощущение «поддержка есть, но пользоваться неудобно». С другой стороны, UFCS может быть более актуален для зарубежных рынков, где повседневная мощность зарядки изначально невысока, и даже 40 Вт совместимой зарядки уже значительно лучше традиционной медленной зарядки 5В. Если в будущем удастся повысить лимит мощности и оптимизировать правила приоритета, у него все еще есть шанс стать по-настоящему универсальным межбрендовым решением.

Переходя к проприетарным протоколам, возникает вопрос: почему их до сих пор так много? Причина проста: производители хотят проводить более глубокую оптимизацию на системном уровне в отношении скорости зарядки, теплового контроля и стратегий безопасности. Скорость развития и ограничения универсальных протоколов часто не могут удовлетворить запросы гонки за сверхбыстрой зарядкой, поэтому компании разрабатывают собственные решения.

Система FCP/SCP от Huawei прошла эволюцию от высокого напряжения к низкому напряжению, высокому току и зарядовому насосу (charge pump), что позволяет достигать более высокой мощности с акцентом на тепловой контроль и стабильность. Серия VOOC от OPPO известна схемой низкого напряжения и высокого тока, хорошим тепловым контролем, а после перехода на более высокие мощности демонстрирует выдающуюся скорость. У vivo и iQOO схожий подход.

Mi Turbo Charge от Xiaomi оптимизирует собственные протоколы на основе совместимости с универсальными системами, такими как PD и PPS. Некоторые модели также совместимы с UFCS. К счастью, Xiaomi открыла исходный код своего протокола, и многие сторонние бренды адаптируют под него свои продукты.

Общая черта проприетарных протоколов — для достижения максимальной скорости часто необходимы оригинальные или сертифицированные аксессуары, особенно кабели. Многие недооценивают важность кабеля. На самом деле, кабель не только определяет сопротивление и нагрев, но и участвует в механизмах распознавания и ограничения тока.

Одни кабели не поддерживают более высокий ток, у других отсутствуют необходимые возможности распознавания. Как только включается высокая мощность, система ее блокирует. В результате, если вы поменяли зарядное устройство, но не кабель, или кабель выглядит рабочим, но его характеристики недостаточны, в итоге вы получите только медленную или полускоростную быструю зарядку.

Вернемся к самому практичному вопросу: как вернуть скорость зарядки на должный уровень.

1. Отдавайте предпочтение оригинальным аксессуарам или сертифицированным продуктам, которые четко указывают поддержку протокола быстрой зарядки вашего телефона и имеют кабель соответствующей спецификации. Это самый простой шаг.

2. Регулярно проверяйте состояние аккумулятора. Когда степень износа значительно снижается, ограничение мощности системой — это норма. Не списывайте все на зарядное устройство.

3. Содержите порт зарядки в чистоте, чтобы избежать сбоев в «рукопожатии» из-за плохого контакта.

4. Старайтесь заряжать при комнатной температуре и избегайте высоких нагрузок на устройство во время зарядки, потому что тепловое ограничение скорости часто бывает более «жестким», чем ограничение из-за протокола.