Das iPhone Duo hat ebenfalls die AVS-Schnellladefunktion aktiviert, doch ein Detail daran ist sehr ungewöhnlich.

Nach der Veröffentlichung des iPhone Duo haben das Faltformfaktor und die Falzlinie viel Aufmerksamkeit erregt. Wir hingegen wollen mit einem anderen Problem anfangen, das das tägliche Nutzungserlebnis beeinflusst: Welches Schnellladekonzept hat Apple unter den räumlichen Beschränkungen des gefalteten Gehäuses für das Gerät entwickelt? Welche Veränderungen wird dies für das tägliche Ladeerlebnis mit sich bringen?

Wir haben sofort die IonFlow (KI-PD-Analyseplattform) von Tang Factory verwendet, um das iPhone Duo umfassenden Ladetests zu unterziehen. Die Tests decken die gesamte AVS-Ladegeräte- und Ladestationenserie von Hard Candy ab, darunter 45W- und 60W-Einport-Ladegeräte, 68W-Dreiport-Ladegeräte, die AI Power Hub Mirror Fünfport-Ladestation sowie das hauseigene 40W-Dynamik-Netzteil von Apple.

Während der Tests haben wir ein Detail entdeckt, das Apple nie explizit angegeben hat: Das iPhone Duo unterstützt SPR AVS.

Das ist ein unerwartetes Ergebnis.

Denn Apple hat dies weder bei der Keynote noch auf der Produktseite erwähnt, aber die vom Protokollanalysator aufgezeichneten Ergebnisse sind konsistent: Bei allen getesteten Ladegeräten mit SPR-AVS-Unterstützung hat das iPhone Duo dieses Protokoll bereits während der Handshake-Phase ausgehandelt und nutzt es während der gesamten Haupt-Schnellladephase kontinuierlich.

Nachdem das Ladegerät die AVS-Fähigkeit bereitgestellt hat, hat es einen AVS-Level angefordert

SPR AVS ist die Abkürzung für Standard Power Range Adjustable Voltage Source. Wie wirkt es sich auf die Ladeleistung aus und was sollten Nutzer bei der Auswahl eines Ladegeräts beachten? Im Folgenden erklären wir diese Änderung anhand von Protokollaufzeichnungen und gemessenen Daten und untersuchen ihre Bedeutung für Nutzer und die Ladegeräteindustrie im Kontext der Entwicklungsgeschichte des USB-C-Schnellladens.

Warum hat Apple SPR AVS vollständig angenommen,

Was wird es verändern?

Das herkömmliche USB-PD-Schnellladen funktioniert nach dem Prinzip der Aushandlung fester Stufen. Das Ladegerät gibt eine Reihe von Spannungen an – üblicherweise 5V, 9V, 15V, 20V – und das iPhone wählt die Stufe aus, die seinen Anforderungen am nächsten kommt, wobei praktisch nur 5V, 9V und 15V verwendet werden und die 20V-Stufe nicht zum Einsatz kommt. Nach der Auswahl der Stufe wird die verbleibende Spannungsdifferenz von der internen Schaltung im Gerät umgewandelt. Das ist wie eine Treppe mit mehreren großen Stufen: Die ideale Spannung liegt zwischen zwei Stufen, das Handy kann nicht in der Luft schweben und muss sich daher nach dem Ladegerät richten.

Bei Android ist das schon lange nicht mehr der Fall. PPS ist seit vielen Jahren verbreitet, und die Spannung kann in Schritten von 20 mV angepasst werden. Lange Zeit war das iPhone das einzige Gerät, das noch an den festen Stufen festhielt.

Das mit USB PD 3.2 eingeführte SPR AVS bietet dem iPhone auch die Möglichkeit, von der „Treppe“ zur „Rampe“ überzugehen. Um dies zu verstehen, kann man von zwei Aspekten ausgehen: Spannungsregelung und Stromsteuerung.

Erstens kann die Spannung kontinuierlich fein eingestellt werden und ist nicht mehr auf wenige feste Stufen beschränkt. Das Ladegerät passt die Ausgangsspannung in Schritten von 100 mV (0,1 V) an, wobei der einstellbare Bereich je nach Leistungsfähigkeit 9–15 V abdeckt oder sogar auf 20 V erweitert werden kann. Dadurch kann das Handy im unterstützten Bereich die Spannung wählen, die seinen eigenen Anforderungen am besten entspricht.

Zweitens ist die Art der Stromsteuerung anders, es wird keine programmierbare Strombegrenzung wie bei PPS mehr verwendet. PPS erlaubt es dem Handy, die Stromobergrenze festzulegen, aber diese Obergrenze stimmt möglicherweise nicht mit der tatsächlichen Kapazität des Ladegeräts und dem Spannungsabfall des Kabels überein. Bei niedriger Spannung bleibt die Leistung leicht hängen. SPR AVS entfernt diese programmierbare Strombegrenzung (Current Limit Mode), das Ladegerät gibt den maximal verfügbaren Strom für die beiden Bereiche 9–15 V und 15–20 V an, und das Handy steuert die Stromaufnahme innerhalb der ausgehandelten erlaubten Bereiche, ohne die Obergrenze selbst erraten zu müssen.

Bei gleicher 15V-Spannung,

Wo liegt die Bedeutung von SPR AVS?

Zuerst die Messergebnisse: Die einstellbare Spannung wird aktiviert, aber während des gesamten Vorgangs wird 15V gewählt.

Die von der IonFlow-Analyseplattform aufgezeichnete gesamte Ladekurve ist sehr stabil: Ab 0% erreicht der Akkustand nach 20 Minuten 42%–45%, nach 30 Minuten ca. 60% und nach 60 Minuten 86%; nach ca. 75 Minuten (ca. 94%–95%) beendet das Handy das SPR-AVS mit einer unteren Grenze von 9V und wechselt zurück zur festen 5V-Stufe, um den Ladevorgang abzuschließen. Die gesamte Ladezeit beträgt ca. 85 Minuten.

In den Datenpaketen ist die Spannung bemerkenswert: Während des gesamten SPR-AVS-Bereichs fordert das iPhone Duo stets 15V an und passt diese nicht an. Der maximale Strom beträgt ca. 3A, was einer Spitzeneingangsleistung von ca. 45W entspricht.

Die Wahl von 15V ist an sich nicht neu – die vorherige iPhone-Generation hat ebenfalls diese Spannung unter der festen Stufe verwendet. Das bedeutet, dass sich bei der iPhone Duo-Generation das Aushandlungsverfahren geändert hat, nicht die Betriebsspannung.

Das Handy nimmt maximal ca. 45W auf, warum verlangt die offizielle Webseite 60W?

Hier müssen zwei Zahlen getrennt betrachtet werden.

Erstens die Stromaufnahmeleistung des Handys in diesem Test: 15V, maximal ca. 3A, was ca. 45W entspricht.

Die in diesem Test verwendeten AVS-Ladegeräte umfassen das Hard Candy 45W, das Little Demon 60W, das Hard Candy C3 68W und den AI Power Hub Mirror. Darunter verfügen das 68W C3 und der Power Hub beide über eine 20V-Stufe mit höherer Leistungsfähigkeit, und die Kabel erfüllen die 60W-Spezifikation von 20V⎓3A. Dennoch wählt das Duo weiterhin 15V. Das zeigt, dass 45W die eigene Wahl des Handys ist, keine Obergrenze, die von Ladegerät oder Kabel eingeschränkt wird. Ein Hard Candy 45W SPR-AVS-Ladegerät reicht leistungsmäßig vollständig aus, um das Gerät mit voller Leistung zu betreiben.

Zweitens die von der offiziellen Apple-Website angegebene Bedingung für Zubehör: „Ein USB-C-Ladekabel und ein USB-PD-Netzteil mit Unterstützung von 60 Watt (oder höherer Leistung) sind erforderlich.“ Wie viel Leistung das Netzteil liefern kann und wie viel Leistung das Handy tatsächlich aufnimmt, sind zwei verschiedene Dinge, die sich nicht widersprechen.

Die Angabe 60W bezieht sich auf die Spitzenleistung des Netzteils, nicht auf die kontinuierliche Leistungsaufnahme des Handys. Das von Apple selbst empfohlene 40W-Dynamik-Netzteil hat eine Nennleistung von 40W und eine Spitzenleistung von 60W. Wenn man es zum Laden des Duo verwendet, erreicht der Akkustand nach 20 Minuten ebenfalls 50%. Dass ein mit 40W ausgezeichnetes Ladegerät empfohlen werden kann, zeigt bereits, dass der kontinuierliche Leistungsbedarf des Duo bei 45W liegt.

Das 60W-Kabel entspricht dem Kabel mit der Spezifikation 20V⎓3A. Das Duo benötigt bei 15V einen Strom von 3A, also genau dieses Kabel.

Allerdings ist „ausreichend“ nicht gleich „gut“.

15V⎓3A ist die Nennvolllast eines 45W-Ladegeräts, und die Haupt-Schnellladephase muss 20 bis 30 Minuten lang mit dieser Leistung kontinuierlich betrieben werden. Kleine, kompakte GaN-Ladegeräte erwärmen sich bei langer Volllast schnell, reduzieren die Leistung früh und haben einen geringeren Spielraum für Effizienz und Lebensdauer. Ein 60W-Ladegerät, das mit 45W betrieben wird, hat nur 75% Last und einen viel größeren Temperaturspielraum. Das ist mit Sicherheit der praktischste Grund, warum Apple die Angabe „60W“ in die Bedingungen aufgenommen hat: Es geht um einen Spielraum, nicht um eine Mindestanforderung.

Was die Abweichung zwischen den von uns gemessenen 42%–45% nach 20 Minuten und der offiziellen Angabe von „bis zu 50%“ betrifft: Die Daten von Apple stammen von Prototypen aus der Serienvorbereitung im Juli und sind als „maximal“ angegeben. Die tatsächlichen Ergebnisse werden von der Umgebungstemperatur, der Anfangstemperatur des Geräts, dem Bildschirmzustand und der Definition von „0%“ beeinflusst. Wir haben das kontinuierliche Laden unter Laborbedingungen aufgezeichnet, ohne Kühlung oder Ausschalten des Bildschirms durchzuführen, sodass der niedrigere Wert im normalen Bereich liegt.

Auch bei gleicher Wahl von 15V liegt der Wert von AVS darin, dass ein feinerer Einstellspielraum erhalten bleibt. Wer das bis hierhin verfolgt hat, wird sich wahrscheinlich fragen: Wenn das herkömmliche PD bereits eine feste 15V-Stufe hat und die gemessene Geschwindigkeit gleich ist, wozu dient dann überhaupt SPR AVS?

Es geht nicht um die heutige Geschwindigkeit, sondern um das Protokoll selbst. Die aktuellen Ergebnisse sind gleich, aber die zugrundeliegende Architektur ist bereits eine Generation weiter – die Master-Slave-Beziehung zwischen Handy und Ladegerät hat sich geändert, und die Fähigkeit zur „dynamischen Spannungsregelung“ ist vollständig erhalten geblieben.

Erstens hat die Entscheidungsgewalt über die Spannung gewechselt.

Bei herkömmlichen Ladegeräten ist 15V eine der wenigen fest vorgegebenen Optionen des Ladegeräts; unter SPR AVS ist es ein Betriebspunkt, den das iPhone Duo aktiv aus einem durchgehenden, zusammenhängenden Spannungsbereich auswählt. Noch wichtiger ist: Selbst wenn die Strategie in diesem Fall die Spannung konstant auf 15V hält, ist der Kanal immer geöffnet – das Handy kann jederzeit eine neue Anfrage in Schritten von 0,1V stellen, was in diesem Fall einfach nicht geschehen ist. Diese Fähigkeit ist kein nutzloses Feature: Wenn später die Firmware optimiert werden soll, um die Ladestrategie zu verbessern, ist die Schnittstelle bereits vorhanden.

Zweitens ist die Schnellladebasis für die gesamte Apple-Produktlinie vereinheitlicht worden.

Bei der diesjährigen Generation des iPhone 18 Pro/Max sind die Unterschiede im internen Stromversorgungsdesign deutlich sichtbar. Das iPhone 18 Pro und das iPhone 18 Pro Max haben ein größeres Gehäuse, mehr Kapazität des Akkus und bessere Kühlungsbedingungen, sodass sie die Leistung über 45W hinausschieben können, indem sie Betriebspunkte außerhalb der festen 18V-Stufe nutzen. Das iPhone Duo hingegen ist durch das Faltformfaktor eingeschränkt, der Kühlraum wird durch das Scharnier und die Doppelakku-Struktur aufgeteilt, sodass die Ladestrategie konservativer ist und in diesem Test die 15V gewählt wurde – genau wie bei der vorherigen iPhone-Generation.

In der Ära der festen Stufen mussten solche Unterschiede von der Handyseite ausgeglichen werden. Mit dem Wechsel zu SPR AVS hat Apple die gesamte Produktlinie mit derselben „Sprache“ vereinheitlicht: Jedes iPhone, das an dasselbe SPR-AVS-Ladegerät angeschlossen wird, kann die Spannung anfordern, die seinen eigenen Anforderungen am besten entspricht.

Von „vorhanden, aber ungenutzt“ zur schrittweisen Verbreitung

Wenn man den Zeitraum auf zwei Jahre ausdehnt, wird die „Absicht“ von Apple und der Implementierungspfad von SPR AVS klarer.

Bei dem dynamischen Netzteil, das letztes Jahr zusammen mit den neuen Geräten vorgestellt wurde, unterstützte die Ladegerätseite bereits SPR AVS. Laut unabhängigen Messungen von Seiten wie ChargerLAB