快充有多快

姓名:梁祥????????學號:17021210935

【嵌牛導讀】:當旗艦智能手機的性能原來越高,屏占比越來越大,帶來的不僅有如絲般的順滑體驗,還有再也離開不了的充!電!寶!用戶在游戲正嗨時落入四處找尋充電寶的尷尬境地,已經把研發人員掛在了燒烤架上。除了被殺了祭天,攻城獅和程序猿還能帶來什么改進方案呢,不急,馬上就有答案。

【嵌牛鼻子】:快充,電壓調節

【嵌牛提問】:快充究竟是什么,到底會不會BOOM!!!

【嵌牛正文】:

雖然充電五分鐘,通話兩小時的宣傳語曾一度火遍四海八荒,但是人們對手機性能的渴求卻總是擺在了第一要位。當在無數評測視頻中手游精細程度與手機性能,手拉手向前走的時候,手機的電池性能的地位變得越來不被重視。竊以為,任何不考慮續航的手機設計都是耍流氓。但是,這也不能難為手機廠商:性能要強、厚度要薄、重量要輕。很多時候手機內部經過電路設計壓縮,系統設計優化,仍然不能達到理想的續航體驗。畢竟買個手機不是為了在它沒電的時候,作為板磚自衛使用。因此,也有一部分廠商選擇犧牲重量和厚度,做出了續航兩天,待機半月的噱頭。但是,因此也換來了用戶對充電速度的吐槽。于是乎,噔噔噔噔,快充技術出現了。

目前市面上快充技術已經有很多了,但主流的有這三款:高通Quick Charge2.0、聯發科Pump Express和OPPO VOOC。在充電時,充電器會將電流輸送到電池中去,然后電池會將電能儲存起來。在確定的電壓條件下,增加電流意味著功率增加,從而能夠更快地將電池充滿。所以這也是快充技術最原始和最直接的一個因素,提高輸出的電壓(V)或者電流(A)。高壓低電流的代表是高通的Quick Charge、聯發科的MTP Pump Express Plus等,低壓高電流的代表是OPPO的VOOC閃充,USB PD的代表是Nexus 5X/6P。除了這些市占率較高的快充標準之外,還有各家廠商自行推出的形形色色的快速充電標準,例如華為的Fast Charger Protocol、360手機的QCharge、摩托羅拉的渦輪快充等等等等,多種標準的共存是造成混亂的根源。

首先來扒一扒高壓低電流方案,以高通Quick Charge為例,最初的Quick Charge 1.0使用的是5V/2A輸出標準,到了Quick Charge 2.0發展到5V/9V/12V三種電壓最大充電電流3A的水準,最新的Quick Charge 3.0則是在2.0的基礎上進行改進,以每200mV的提升進行分檔,支持3.6V到20V的工作電壓動態調節,簡單說就是在手機上實現了12V電壓支持,比較有代表性的產品是聯想P1,它就支持5V/7V/9V/12V智能切換,輸出電量為2A,充電功率最高達到24W。

聯發科MTP Pump Express Plus的原理和高通Quick Charge大同小異,都是在保證充電電流2A的基礎上,通過加大充電器到手機USB端口的電壓來實現更大的充電功率。至于各家廠商自行“研發”的快充標準基本上都是大同小異,以360手機極客版為例,使用標配的充電頭可以實現8.99V×2.05A=18.42W的充電功率,使用華為充電頭也能夠實現8.99V×2.05A=18.42W的充電功率,使用9.0V/1.67A的三星充電頭也能實現8.99V×1.77A=15.91W的充電功率,所以這些廠商的快充充電標準大多就是高通和聯發科快充技術的馬甲,一定程度上能夠通用。


再來看下低壓高電流標準的OPPO VOOC閃充,OPPO選擇的是保持電壓不變,通過加大電流來提升充電速率的方法,其在充電時充電電壓維持5V不變,但是充電電流提升到4A~5A,最大充電功率能夠達到25W,而且因為不用增降壓所以線路損耗要比高壓低電流標準小的多,所以其在充電時手機并不會有明顯的發熱現象。正是因為這些優點,OPPO VOOC閃充在很長一段時間都是快充行業的領跑者,即使今天高壓低電流標準能夠在充電功率上接近VOOC閃充,但是在發熱方面還是處于劣勢,最為明顯的是,VOOC閃充允許用戶使用手機時進行快速充電,而高壓低電流標準一旦用戶使用手機,充電電流就會從息屏時的2A下降到0.5A,來降低發熱。

OPPO VOOC閃充既然這么好,那么它為啥沒能徹底壓倒高壓低電流標準呢?原因就出在充電電流上。我們目前通用的USB數據線以及Micro USB數據接口,安全的充電電流基本上都是2A,如果讓它們直接通過4A的電流,很容易出現安全事故。所以OPPO從充電器到充電線到數據接口都進行了重新設計,充電線接口有8個觸點,通過并聯電路來實現多路5V充電。這樣就使得VOOC閃充的成本要更高,而且僅能在自家產品上使用,不如高壓低電流標準靈活多變。簡單的說,就是OPPO一個人在和高通、聯發科這些高壓低電流標準在抗爭,聽說在即將開幕的MWC2016巴展期間,OPPO將會推出新一代的VOOC閃充技術,不知道會不會解決目前通用性較差的缺點。


既然OPPO VOOC閃充的缺陷來源于USB數據線以及Micro USB數據接口的電流限制,那就不得不提一下很有希望取代Micro USB的USB Type-C,USB Type-C除了擁有不分正反面的特性之外,它還天生擁有更多的觸點數量,能夠承受比Micro USB更大的電流強度,它的背后就是USB PD標準,谷歌Nexus5X/6P都支持USB PD,它們能夠實現5V/3A的快速充電。USB PD標準能夠支持100W以內,5V、12V、20V不同電壓的裝置,且將電源及訊號整合至同一條線內,所以除了能夠給手機、平板充電以外,還可給筆記本電腦等以往無法通過USB供電進行驅動設備的快速充電,蘋果新MacBook就是使用USB Type-C+USB PD來實現的。有了谷歌和蘋果兩大巨頭的支持,USB Type-C+USB PD標準非常有希望成為未來的統一標準,智能手機平板電腦、筆記本電腦等所有的數碼設備都可以實現通用一個充電器和數據線。


USB Type-C+USB PD雖然是目前最優的解決方案,但利益驅使著其它廠商去制訂自己的快速充電標準,每個標準都有各自的優缺點,成本低、使用方便、兼容性最強的那一個相信才能得到最多的采用。但是對于充電這件事,還是要穩定才是王道,誰也不想自己的手機變核彈啊【手動滑稽】。

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