1. Quick Charge
Quick Charge는 퀄컴에서 개발한 고속 충전 기술로, 퀄컴 스냅드래곤 AP를 탑재한 스마트폰을 빠르게 충전하기 위한 기술입니다. 고속 충전에 대한 표준이 없던 시절 획기적인 고속 충전 기술이었습니다. 퀄컴은 2015년에서 2020년까지 고속충전 기술의 선두에 있었습니다. Quick Charge는 2013년 QC 1.0을 시작으로 현재 QC 5까지 공개되었습니다. 하지만 QC 3.0 이상을 지원하는 기기는 찾아보기 힘듭니다.
| Quick Charge 1.0 | Quick Charge 2.0 | Quick Charge 3.0 | |
| 충전 속도 | 최대 10W | 최대 18W | 최대 18W |
| 전압/전류 | 5V / 2A | 5V / 3A, 9V / 2A, 12V / 1.67A |
3.6V-20V 가변 전압 / 최대 3A 최소 1.67A |
| 효율성 | 70% | 85% | 94% |
| 호환성 | Qualcomm Snapdragon |
Qualcomm Snapdragon, USB C타입 기기 |
Qualcomm Snapdragon, USB C타입 기기 |
| 안전 기능 | - | 과열 방지 및 단락 보호 | 과열 방지, 단락 및 과충전 보호 |
| 특징 | 최초 버전 | 빠른 충전 속도 및 전압 변환 기능 | 최적화된 충전 속도 및 효율성 |
1) Quick Charge 1.0
Quick Charge 1.0은 퀄컴에서 개발한 최초의 Quick Charge 기술로, 이전의 충전 방식보다 40% 빠른 충전을 제공했습니다. 하지만 스냅드래곤 AP가 탑재된 안드로이드 기기와 호환이 되기 때문에 한정적으로 사용할 수 있었습니다. 5V / 2A의 고정된 전압 및 전류를 사용하여 최대 10W의 전력을 제공하지만 Quick Charge 1.0은 현재 Quick Charge 상위 버전보다 상대적으로 낮은 충전 속도와 낮은 효율성을 같습니다. 그리고 빠른 충전 유지를 위해 과열 방지 기능이 없습니다. 따라서, 사용자는 충전 중에 기기 및 충전기의 온도를 주의해야 했습니다.
Quick Charge 1.0은 최초의 Quick Charge 기술로서, 이후에 개발된 Quick Charge 상위 버전과 비교하면 상대적으로 충전 속도와 효율성이 낮지만, 당시에는 기존의 충전 방식보다 빠른 충전을 제공하는 혁신적인 기술로 인정받았습니다.
2) Quick Charge 2.0
Quick Charge 2.0은 두 번째 세대의 Quick Charge 기술로, 75% 향상된 충전 속도와 전압 가변 기능이 추가되었습니다. Quick Charge 2.0은 1.0과 마찬가지로 스냅드래곤 AP가 탑재된 안드로이드 기기와 호환됩니다. 삼성전자의 모델 중 갤럭시 S 시리즈, 노트와 같은 제품은 스냅드래곤 AP가 아니더라도, 라이센싱을 맺어 삼성 자체 충전 기술인 AFC를 개발하여 QC 2.0과 호환되도록 하였습니다.
Quick Charge 2.0은 5V, 9V, 12V 충전 전압을 지원하며, 최대 18W의 전력으로 충전할 수 있습니다. 이는 Quick Charge 1.0과 비교하여 약 75% 더 빠른 충전 속도입니다.
충전 전압이 가변 되는 것은 충전기와 스마트폰 간에 최적의 전압을 자동으로 선택하여 전력을 효율적으로 전달하여 충전 시간을 단축시키도록 도와줍니다.
Quick Charge 2.0은 과열 방지 및 단락 보호와 같은 안전 기능을 제공하여 충전 과정에서 안전을 유지합니다.
Quick Charge 2.0은 이전 버전에 비해 70% 향상된 충전 속도와 전압 가변 기능을 제공하며, 안전성과 호환성도 개선되었습니다. 이는 안드로이드 기기 사용자들에게 편리하고 빠른 충전 경험을 제공했습니다.
3) Quick Charge 3.0
Quick Charge 3.0은 세 번째 세대의 Quick Charge 기술로, 38% 향상된 충전 속도와 최적화된 충전을 제공합니다. Quick Charge 3.0은 전작과 마찬가지로 스냅드래곤 AP가 탑재된 안드로이드 기기와 호환됩니다. 삼성전자의 갤럭시 S 시리즈 중 갤럭시 S7과 그 이후 모델들은 삼성전자의 AFC 충전 기술과의 형평성을 위해 QC 2.0까지만 지원한다.
Quick Charge 3.0은 3.6V에서 20V까지 0.2V 단위로 전압 가변을 지원하며, 최대 18W의 전력을 제공할 수 있습니다. 이를 통해 기기의 배터리를 효율적으로 충전할 수 있습니다.
또한, 충전 속도뿐만 아니라 충전 효율성도 이전 버전보다 38% 개선하여 충전 시간을 단축시켰습니다.
Quick Charge 3.0은 안전성 측면에서도 과열 방지, 단락 및 과충전 보호 등의 기능을 제공합니다. 이를 통해 충전 중에 안전하고 안정적으로 기기를 사용할 수 있습니다.
Quick Charge 3.0은 이전 버전에 비해 최적화된 충전 속도와 효율성을 제공하여 사용자에게 빠르고 안정적인 충전을 제공합니다.
4) Quick Charge 4.0
Quick Charge 4.0은 USP-PD 규격을 준수하는 네 번째 세대의 Quick Charge 기술로 사실상 버려진 규격입니다. QC 3.0에 비해 20% 향상된 충전 속도와 30% 더 효율적인 충전을 제공하지만, QC 4.0은 하위 호환성이 없기 때문에 스냅드래곤 AP가 탑재한 스마트폰에서도 지원하는 기기가 드물정도입니다.
Quick Charge 4.0에는 충전 최적화와 배터리 보호 기능이 추가되었습니다. 최적의 충전 효율을 위해 스마트폰과 충전기 사이에서 충전 전압과 전류를 통신하고, 전압, 전류, 온도를 정확하게 측정하여 충전 과정을 최적화하고, 과충전을 방지하는 기능이 포함되어 있습니다. 또한, 듀얼 충전 기술을 통해 전류를 분할하여 충전하고 열을 효율적으로 발산하여 충전 시간을 단축할 수 있습니다.
Quick Charge 4.0에는 스냅드래곤 AP를 탑재하고 있더라도 지원하는 기기가 드물며, QC 3.0 이하를 지원하는 기기와도 호환이 안되며, USP-PD 표준에 완전히 밀린 기술이라 할 수 있습니다.
2. USB PD
USB PD(USB Power Delivery)는 USB 인터페이스를 통해 높은 전력을 전송할 수 있는 표준 충전 프로토콜입니다. 이는 USB-IF(USB Implementers Forum)에 의해 개발되었으며, USB C타입 케이블을 사용하여 전력 및 데이터를 전송하는 동시에 더 높은 전력을 제공할 수 있게 해 줍니다.
USB PD는 기존의 USB 충전 방식보다 훨씬 빠른 충전 속도와 다양한 전력 옵션을 제공합니다. 이는 USB C타입 케이블 연결을 통해 최대 100W의 전력을 전송할 수 있으며, 이는 이전 USB 표준보다 훨씬 높은 전력 요구를 충족시킬 수 있습니다. 이는 노트북, 태블릿, 스마트폰 등 다양한 디바이스의 빠른 충전을 지원합니다.
USB PD는 다양한 전력 프로필을 지원하여 충전하는 디바이스의 전력 요구에 맞게 자동으로 조정됩니다. 예를 들어, 휴대폰의 경우에는 낮은 전력 프로필을 사용하여 충전 시간을 단축하고, 노트북의 경우에는 높은 전력 프로필을 사용하여 빠르게 충전할 수 있습니다. 이러한 전력 프로필 통신은 충전하는 디바이스와 충전기 간에 이루어지며, 최적의 전력을 제공하기 위해 효율적으로 조정됩니다.
또한, USB PD는 단순히 충전 기능뿐만 아니라, 데이터 전송과 동시에 전력을 전송할 수 있는 기능도 제공합니다. 이를 통해 ★USB C타입 케이블을 통해 빠른 데이터 전송과 동시에 디바이스를 충전할 수 있습니다. 반대로 말하면 USB C타입을 사용하지 않으면 USB PD를 재기능으로 사용하지 못합니다.
즉, USB PD는 범용성과 편의성을 제공하는 표준 충전 프로토콜로서, 점점 더 많은 디바이스에서 지원되고 있으며, USB C타입을 탑재한 디바이스들이 이를 채택하여 다양한 장치 간 효율적인 충전을 제공하고 있습니다.
| USB PD 2.0 | USB PD 3.0 | USB PD 3.1 PDO | USB PD 3.1 PPS | |
| 충전 속도 | 최대 60W | 최대 100W | 최대 240W | 최대 240W |
| 전압/전류 | 5V, 9V, 12V, 15V, 20V |
5V, 9V, 12V, 15V, 20V |
5V, 9V, 12V, 15V, 20V |
동적으로 조정 가능 |
| 특징 | 고정된 전압 레벨 제공 | 향상된 전력 전송 및 기능 개선 |
USB PD 3.0과의 하위 호환성 유지, 성능 개선 |
동적인 전압 및 전류 조정 기능 추가 |
1) USB PD 2.0
USB PD 2.0은 USB C타입 케이블을 사용하여 다양한 디바이스를 고속으로 충전하고 전력을 전달할 수 있는 기능을 제공합니다.
USB PD 2.0에서 PDO(Power Delivery Object) 기능은 전력 전송을 위한 프로필을 정의하는 객체입니다. 각 PDO는 특정 전압과 최대 전력을 나타내며, 충전기와 디바이스 간의 통신을 통해 선택되어 집니다.
예를 들어 아래와 같은 프로필이 있다고 가정합니다.
| PDO | 전압 | 전류 | 최대전력 |
| PDO 1 | 5V | 3A | 15W |
| PDO 2 | 5V | 1.5A | 7.5W |
| PDO 3 | 9V | 3A | 27W |
| PDO 4 | 9V | 1.5A | 13.5W |
| PDO 5 | 12V | 3A | 36W |
| PDO 6 | 12V | 1.5A | 18W |
| PDO 7 | 15V | 3A | 45W |
| PDO 8 | 15V | 1.5A | 22.5W |
| PDO 9 | 20V | 3A | 60W |
| PDO 10 | 20V | 1.5A | 30W |
최대 60W의 전력을 전달할 수 있고, Power Delivery Object (PDO) 기술을 사용하여 5V, 9V, 12V, 15V, 20V 전압을 지원하며, 디바이스의 충전 요구에 따라 적절한 전압, 전류를 선택하여 최적의 충전 효율을 제공할 수 있게 합니다.
그리고 충전 중 충전기와 디바이스 간의 정보를 교환하며, 최적의 충전 전압과 전력을 협상할 수 있으며, 역방향으로 전력을 공급할 수도 있습니다. 이를 통해 디바이스 간의 전력 공유와 충전이 가능하지만, USB C타입 케이블을 사용하여야만 통신이 가능합니다.
USB PD 2.0은 고전력 충전, 다양한 전압 지원, 양방향 전력 전달 등의 기능을 제공하여 더욱 효율적이고 빠른 충전을 가능하게 합니다. 이를 통해 다양한 디바이스 간의 호환성과 편의성을 향상할 수 있습니다.
2) USB PD 3.0
USB PD 3.0은 USB-PD 2.0에 비해 장치의 배터리와 전력에 대한 정보를 더 많이 전달하여, 기존보다 높은 전력과 전력 전달 효율 그리고 안정성을 제공합니다.
USB PD 3.0에서는 PDO(Plugable Data Objects)와 PPS(Programmable Power Supply) 두 가지 모두 지원됩니다. PDO는 앞서 설명한 것 과같이 고정된 전압/전류 값을 갖습니다. 반면 PPS는 동적 전압/전류 제어를 가능하게 해주는 기능으로, 디바이스가 요구하는 특정 전압/전류 값을 설정할 수 있습니다. 두 기능을 함께 사용될 수 있습니다.
USB PD 3.0을 지원하는 삼성전자의 EP-T4510 제품의 예시를 살펴보도록 합시다.
| PDO | 5.0V-3.0A, 9.0V-3.0A, 15.0V-3.0A, 20.0V-2.25A |
| PPS | (3.3-20.0V) 2.25A |
PDO는 전압에 따라 각 3.0A로 고정이 되어있습니다. 만약, 기기에서 전압 조절을 원할 경우 PPS에 따라 2.25A전류를 고정시키고 전압을 가변 합니다.
USB PD 3.0은 이러한 PDO 프로필을 통해 고정된 전압/전류 조합을 지원하여 전력을 제공하고, PPS를 통해 디바이스의 요구에 따라 최적의 전압을 선택하고 전력을 제공할 수 있어 효율적인 충전을 가능하게 합니다.
3) USB PD 3.1
USB PD 3.1은 가장 최신 버전으로, 더 높은 전력 지원과 기능 개선을 제공하는 표준입니다.
최대 240W의 전력을 지원하고, 3.0에서는 전압이나 전류 하나만 가변(PPS) 가능했으나, 전압, 전류 동시에 가변이 가능합니다.
전압 28V, 36V, 48V가 신규 추가되었으며, 48V 5A로 최대 240W 충전 가능합니다. 그에 따라 전동킥보드나 전기자전거 등 개인형 이동장치도 충전시킬 수 있게 되었습니다.
3. AFC
AFC(Adaptive Fast Charging)는 삼성전자에서 개발한 충전 기술로, 고속 충전을 지원하는 표준입니다. AFC는 삼성 스마트폰 및 기타 장치에서 사용되며, 빠른 충전 시간과 효율적인 전력을 제공합니다.
AFC는 주로 퀄컴의 Quick Charge 기술을 기반으로 동작하며, 삼성의 특정 모델에 내장된 충전 컨트롤러와 호환됩니다. 이를 통해 충전기와 장치 간에 통신이 이루어지고 최적의 충전 전압과 전류가 설정됩니다.
AFC는 일반적으로 9V/1.67A의 전압 전류 조합으로 사용할 때 가장 빠릅니다. 그래서 스마트폰의 배터리를 빠르게 충전할 수 있습니다.
AFC는 삼성 스마트폰과 삼성의 공식 충전기 간 최고의 성능을 보이며, 충전 속도와 효율성을 향상합니다. 그러나 AFC는 다른 브랜드의 기기나 충전기와의 호환성이 제한적일 수 있으므로 주의가 필요합니다.
'취미 > 정보글' 카테고리의 다른 글
| 청년도약계좌 소득별 계산기!! (0) | 2023.06.12 |
|---|---|
| 웨딩 촬영 준비물 (0) | 2023.06.11 |
| USB PD 충전기 구매 가이드 & 충전기 추천!!! (0) | 2023.06.08 |
| 닌텐도 스위치 충전기 아무거나 해도 될까요? (0) | 2023.06.01 |
| H.Point 사용처 총정리 (0) | 2022.04.12 |
