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手機快充是什么

2020-09-22 08:04:42   來源:新浪科技   評論:0   [收藏]   [評論]
導讀:  一、快充的定義  快充是以功率為判斷嗎,還是以電壓為判斷標準嗎,或者以接口為判斷標準嗎?這得要綜合考慮。  對于快充的定義目前并沒有相關組織機構進行過明確的判定。  USB標準供電電壓5V,iPhone
  一、快充的定義

  快充是以功率為判斷嗎,還是以電壓為判斷標準嗎,或者以接口為判斷標準嗎?這得要綜合考慮。

  對于快充的定義目前并沒有相關組織機構進行過明確的判定。

  USB標準供電電壓5V,iPhone 11使用蘋果5V1A 5W充電那肯定是歸納入慢充毫無疑問的,而改用APPLE2.4A協議達到12W充電功率,或使用USB-C to Lightning通過PD充電器獲取超過18W的功率,這兩種都是快充。

  安卓陣型方面,通過QC提升電壓的也可以歸納入快充,VOOC、SCP等改變低壓大電流的也是快充,PD超大功率充電當然也是快充。

  簡單來說,采用不同手段達到提升充電功率的方法,都可以歸納為快充。

  二、快充是什么時候出來的?

  早在諾基亞年代,電子產品維持續航的手段大多采用更換電池的方式,當時的電子產品功能單一耗電量低,一塊電池可以用幾天,需要延長續航帶上幾塊電池是正常操作,可以說當時市場沒有快充需求。

  直到三星Note巨屏手機上市,配套的充電器第一次出現奇葩的規格,輸出電壓并非5V而是5.3V,并帶有線損補償功能抵消線材的壓降損耗以提升充電功率,這時候用戶發覺這個充電器充電速度比其他5V充電器快多了,擁有了快慢對比,于是“快充”這個體驗第一次模模糊糊地誕生。

  2014年OPPO推出搭載VOOC閃充的Find7手機,充電五分鐘通話兩小時深入人心,但僅是OPPO用戶享受到這種樂趣。2015年高通QC2.0手機海量上市,基于通用技術標準與多種第三方配件的選擇,此時快充正式拉開了帷幕,大部分用戶首次享受到快速充電帶來樂趣。

  三、USB-C大統一推動PD快充發展

  早在2013年12月,美國USB-IF協會就公布了USB-C接口,隨后2014年相關產業鏈開始已經準備好進行大規模量產。USB-C接口支持雙面盲插,解決了設備端肉眼觀測正反再插入的體驗。高達24pin的引腳讓接口支持100W電力傳輸20Gbps數據傳輸,并在后期PD3.0標準中加入了PPS電壓子集,擁有可持續發展潛力。

  2015年誕生了許多首次配備USB-C的產品,首款USB-C手機樂視超級手機1、首款USB-C筆記本New Macbook、首款平板Nokia N1、首款USB-C充電器Apple 29W、首款USB-C充電寶羽博YB-CP1,這些先行者為日后USB PD迅速普及做出了推動作用。

  USB-C接口的大統一讓行業充滿了生機,各類PD快充配件物美價廉,經過數年的市場發展,2020年USB PD快充幾乎進入了所有主流電子產品中。

  四、快充系統的組成

  快充系統由三大件組成,負責提供電力的的充電器(電源適配器),電力傳輸用的線纜(數據線),接收端設備(數碼產品),他們每一個都是快充系統的參與者。

  1、快充充電器

  以前因為電壓需求不同接口不同,每一款設備都需要對應的充電器,插線板上密密麻麻插滿了不同充電器。如今USB PD先進的通訊機制讓不同設備均可以與充電器通訊交流,索取自己需求匹配的電壓,不管是高達100W的大功率筆記本還是只有幾瓦的TWS耳機,都可以使用同一個PD充電器充電,并且多口充電器還可以提供一對多服務。

  從器件上來看,傳統硅基充電器體積巨大攜帶不方便,想要縮小充電器體積必須提高開關頻率,而傳統硅基半導體無法滿足高頻特性,所以充電器體積一直維持在較大的水平。

  2018年ANKER成功量產化首款氮化鎵充電器,宣告充電器進入了另一個次元。氮化鎵充電器高頻高效可以使用更小的變壓器、電容、電感等器件,再配合立體堆疊設計,相同功率下氮化鎵充電器體積比傳統充電器縮小近一半。

  2、快充線纜

  快充除了充電器還需要用到數據線,用于快充的數據線主要分為USB-C to USB-C、USB-C to Lightning、USB-C to USB-A三種。

  USB-C to USB-C也就是常說的CC線,根據線材規格與是否帶5A E-Marker芯片可以區分為60W電力傳輸線材與100W電力傳輸線材,用戶如需要超過3A電流使用必須要搭配5A E-Marker線材使用。CC線已成為安卓手機、平板、筆記本最通用的線材。

  USB-C to Lightning是蘋果推出用于接入PD充電器的特殊線材,適用設備包括了iPhone、AirPods、中低端款iPad等蘋果設備,作為Lightning線材每一根都需要通過MFi認證。

  USB-C to USB-A有兩種,一種是特殊規格主要用于某些特殊快充設備使用,例如華為低壓快充SCP、例如OPPO系低壓快充VOOC、例如小米私有魔改快充;另一種是通用線材,通用線材不支持PD快充,只支持QC、AFC、FCP、PE等快充。

  3、設備

  2020年大部分數碼產品均支持快充,安卓手機、iPhone8以后的機型、iPad、筆記本、游戲機、TWS耳機、智能穿戴等主流設備都支持USB PD充電。

  五、未來快充技術核心

  幾年前主流手機QC快充功率停滯在18W很長一段時間,充滿時間在2個小時左右,為什么維持了多年?那是因為用起來還行。于是華為、OPPO開始走低壓直充路線,速度更快不會有太多熱量,相比起QC具有很大優勢,充電速度1小時左右,有了一定提升。

  而下面這幾種應用在快充上的技術已穩定成熟,相比起以前種種緩慢的進化,達到了跨代升級的程度,并且可以定為未來數年乃至十年快速主流技術。

  1、電荷泵

  快充技術出現重大階梯級的飛躍是在2017年,魅族在MWC 2017上全球首發了55W Super mCharge快充技術,展示出當時十分超前的電荷泵技術,為日后各種快充發展路線提供了技術驗證價值。電荷泵芯片可以提供分壓功能,充電器提高電壓進行傳輸不再需要粗壯的線材傳遞大電流,減少線路損耗,進入手機內再通過電荷泵轉化為低壓大電流,整套系統效率極高遠超其他降壓IC。

  2、串聯直充技術

  2018年OPPO推出了串聯電池的10V5A高壓直充技術,手機內造成發熱的的轉化電路遷移到充電器上,兩片4.4V電池串聯后變為8.8V電池組,充電電壓與電池組電壓不存大壓差,做到低熱量與快充同時兼顧。

  3、石墨烯基電池

  2020年,快充最核心的電池終于迎來材料變革,石墨烯基電池大規模量產讓超大功率快充得以脫離PPT圖紙,搭配電荷泵與串充技術,手機充電功率在歷史上首次突破100W大關,甚至還超越了筆記本功率,OPPO、VIVO、小米均已成功量產超過100W快充的旗艦手機,充滿速度以分鐘為單位計算。

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責任編輯:zsz

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