手机快充是什么

2020-09-22 08:04:42   来源:新浪科技   评论:0   [收藏]   [评论]
导读:  一、快充的定义  快充是以功率为判断吗,还是以电压为判断标准吗,或者以接口为判断标准吗?这得要综合考虑。  对于快充的定义目前并没有相关组织机构进行过明确的判定。  USB标准供电电压5V,iPhone
  一、快充的定义

  快充是以功率为判断吗,还是以电压为判断标准吗,或者以接口为判断标准吗?这得要综合考虑。

  对于快充的定义目前并没有相关组织机构进行过明确的判定。

  USB标准供电电压5V,iPhone 11使用苹果5V1A 5W充电那肯定是归纳入慢充毫无疑问的,而改用APPLE2.4A协议达到12W充电功率,或使用USB-C to Lightning通过PD充电器获取超过18W的功率,这两种都是快充。

  安卓阵型方面,通过QC提升电压的也可以归纳入快充,VOOC、SCP等改变低压大电流的也是快充,PD超大功率充电当然也是快充。

  简单来说,采用不同手段达到提升充电功率的方法,都可以归纳为快充。

  二、快充是什么时候出来的?

  早在诺基亚年代,电子产品维持续航的手段大多采用更换电池的方式,当时的电子产品功能单一耗电量低,一块电池可以用几天,需要延长续航带上几块电池是正常操作,可以说当时市场没有快充需求。

  直到三星Note巨屏手机上市,配套的充电器第一次出现奇葩的规格,输出电压并非5V而是5.3V,并带有线损补偿功能抵消线材的压降损耗以提升充电功率,这时候用户发觉这个充电器充电速度比其他5V充电器快多了,拥有了快慢对比,于是“快充”这个体验第一次模模糊糊地诞生。

  2014年OPPO推出搭载VOOC闪充的Find7手机,充电五分钟通话两小时深入人心,但仅是OPPO用户享受到这种乐趣。2015年高通QC2.0手机海量上市,基于通用技术标准与多种第三方配件的选择,此时快充正式拉开了帷幕,大部分用户首次享受到快速充电带来乐趣。

  三、USB-C大统一推动PD快充发展

  早在2013年12月,美国USB-IF协会就公布了USB-C接口,随后2014年相关产业链开始已经准备好进行大规模量产。USB-C接口支持双面盲插,解决了设备端肉眼观测正反再插入的体验。高达24pin的引脚让接口支持100W电力传输20Gbps数据传输,并在后期PD3.0标准中加入了PPS电压子集,拥有可持续发展潜力。

  2015年诞生了许多首次配备USB-C的产品,首款USB-C手机乐视超级手机1、首款USB-C笔记本New Macbook、首款平板Nokia N1、首款USB-C充电器Apple 29W、首款USB-C充电宝羽博YB-CP1,这些先行者为日后USB PD迅速普及做出了推动作用。

  USB-C接口的大统一让行业充满了生机,各类PD快充配件物美价廉,经过数年的市场发展,2020年USB PD快充几乎进入了所有主流电子产品中。

  四、快充系统的组成

  快充系统由三大件组成,负责提供电力的的充电器(电源适配器),电力传输用的线缆(数据线),接收端设备(数码产品),他们每一个都是快充系统的参与者。

  1、快充充电器

  以前因为电压需求不同接口不同,每一款设备都需要对应的充电器,插线板上密密麻麻插满了不同充电器。如今USB PD先进的通讯机制让不同设备均可以与充电器通讯交流,索取自己需求匹配的电压,不管是高达100W的大功率笔记本还是只有几瓦的TWS耳机,都可以使用同一个PD充电器充电,并且多口充电器还可以提供一对多服务。

  从器件上来看,传统硅基充电器体积巨大携带不方便,想要缩小充电器体积必须提高开关频率,而传统硅基半导体无法满足高频特性,所以充电器体积一直维持在较大的水平。

  2018年ANKER成功量产化首款氮化镓充电器,宣告充电器进入了另一个次元。氮化镓充电器高频高效可以使用更小的变压器、电容、电感等器件,再配合立体堆叠设计,相同功率下氮化镓充电器体积比传统充电器缩小近一半。

  2、快充线缆

  快充除了充电器还需要用到数据线,用于快充的数据线主要分为USB-C to USB-C、USB-C to Lightning、USB-C to USB-A三种。

  USB-C to USB-C也就是常说的CC线,根据线材规格与是否带5A E-Marker芯片可以区分为60W电力传输线材与100W电力传输线材,用户如需要超过3A电流使用必须要搭配5A E-Marker线材使用。CC线已成为安卓手机、平板、笔记本最通用的线材。

  USB-C to Lightning是苹果推出用于接入PD充电器的特殊线材,适用设备包括了iPhone、AirPods、中低端款iPad等苹果设备,作为Lightning线材每一根都需要通过MFi认证。

  USB-C to USB-A有两种,一种是特殊规格主要用于某些特殊快充设备使用,例如华为低压快充SCP、例如OPPO系低压快充VOOC、例如小米私有魔改快充;另一种是通用线材,通用线材不支持PD快充,只支持QC、AFC、FCP、PE等快充。

  3、设备

  2020年大部分数码产品均支持快充,安卓手机、iPhone8以后的机型、iPad、笔记本、游戏机、TWS耳机、智能穿戴等主流设备都支持USB PD充电。

  五、未来快充技术核心

  几年前主流手机QC快充功率停滞在18W很长一段时间,充满时间在2个小时左右,为什么维持了多年?那是因为用起来还行。于是华为、OPPO开始走低压直充路线,速度更快不会有太多热量,相比起QC具有很大优势,充电速度1小时左右,有了一定提升。

  而下面这几种应用在快充上的技术已稳定成熟,相比起以前种种缓慢的进化,达到了跨代升级的程度,并且可以定为未来数年乃至十年快速主流技术。

  1、电荷泵

  快充技术出现重大阶梯级的飞跃是在2017年,魅族在MWC 2017上全球首发了55W Super mCharge快充技术,展示出当时十分超前的电荷泵技术,为日后各种快充发展路线提供了技术验证价值。电荷泵芯片可以提供分压功能,充电器提高电压进行传输不再需要粗壮的线材传递大电流,减少线路损耗,进入手机内再通过电荷泵转化为低压大电流,整套系统效率极高远超其他降压IC。

  2、串联直充技术

  2018年OPPO推出了串联电池的10V5A高压直充技术,手机内造成发热的的转化电路迁移到充电器上,两片4.4V电池串联后变为8.8V电池组,充电电压与电池组电压不存大压差,做到低热量与快充同时兼顾。

  3、石墨烯基电池

  2020年,快充最核心的电池终于迎来材料变革,石墨烯基电池大规模量产让超大功率快充得以脱离PPT图纸,搭配电荷泵与串充技术,手机充电功率在历史上首次突破100W大关,甚至还超越了笔记本功率,OPPO、VIVO、小米均已成功量产超过100W快充的旗舰手机,充满速度以分钟为单位计算。

分享到:
责任编辑:zsz

网友评论