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為什么手機有快充?什么是手機快充?

2021/8/6 11:01:32 點擊:

     快充就是快速充電的簡稱。快速充電發展到今天已經是取得了很大的突破了。從最早的祖傳五伏一安,到現在上百瓦的數十安的速度可謂有了一個質的飛躍。
快充的應用已經很廣泛,最近幾年的手機如果沒有快速充電,都不好意思。當然各個手機廠商之間的協議也不一樣。
     由于快速充電的功率快速飛升,以往的計量單位以及不足以滿足各個廠商間的互懟。那么就有一個新名詞“盧”出現了。1盧=10W;


     快充的原理?
     各個廠商提出了自己的快充,總結下來無非這三種。1.低壓高電流;2高壓低電流;3.高壓高電流;
    1.低壓高電流(I)
要提升功率,最簡單的方法莫過于提升電流,將電流拉高即可快速充電,于是高通Quick Charge(QC)技術出現了,在檢測USB的D+D-之后,允許輸出最大5V 2A的電,高通Quick Charge(QC)-最高支持5V2A(10W=1盧),為最常見的快充方案,只是因為這方案太常見了,所以通常小于等于10W的方案已不會稱為快充了。OPPO VOOC/OnePlus DASH-同樣是提升電流,但OPPO/OnePlus做得更進階,VOOC/DASH最高支持5V4A(20W),足足比高通的QC快了一倍,且因電壓不高,所以發熱量少,但是此方案需要特規充電器、特規充電線,手機也只有OPPO/OnePlus自家部分手機支持,在支持性上較弱。
華為Super Charge Protocol(SCP)-一樣為提升電流,不過最低電壓可達4.5V,支持5V4.5A/4.5V5A(22.5W)兩種模式,相較于VOOC/DASH又快了一些。
但5V 2A哪夠?現在的快充動不動就18W起跳。也許你說那就提升到3A呀?不行,電流提升后,對于充電線的要求也提升,充電線需要更粗,以傳輸如此大的電流,所以下一種快充方法出現了。
     2.高電壓低電流(V)
在電流有限的情況下,拉高電壓實現快充成了第二個解決方案,于是這時高通Quick Charge 2.0(QC2)登場,借由將電源提升至9V 2A,實現了最高18W的充電功率,然而9V的電壓不符合USB的規范,所以同樣地借由D+D-來判斷設備是否支持QC2快充。高通Quick Charge 2.0(QC2)-最高支持9V2A(18W),第二常見的方案,包含華為Fast Charge Protocol(FCP)/三星閃充都是由QC2.0延伸出來的,但是此方案因電壓較高,易發熱。
聯發科Pump Express Plus(PE+)-支持5/7/9/12V 3/4.5A(最高15W),使用此方案的手機很少。
USB Power Delivery 1.0-支持多種方案,5/12/20V 1.5/2/3/5A(最高100W),針對多種設備設計,可為筆電充電。(需要新款的接頭、安培數夠大的線)
但是…高電壓意味著更多的耗損,手機的鋰電池一般為4V,為了充電,手機內有顆充電IC來控制充放電的過程,以及將5V的電壓降到鋰電池的運作電壓(約為4),如果將充電電壓提升至9V會造成能號損失更嚴重,以致手機發燙,所以此時新一代的快速充電技術又出現了。
    3.高電壓(V)高電流(I)——動態控制
既然單方面提升電壓、電流有缺點,那就兩個都提升吧!借由動態調整充電電壓,使手機在充電時不會發生過熱。比如小米的12盧快充,華為的SCP(4盧、6.6盧)等等。
    快充的分類?
常見的有華為的SCP(4.5V/5A,5V/4.5A,10V/4A,10V/2.25A,11V/6A)、FCP(9V/2A);華為 SC/FCP協議。SCP全稱Super Charge Protocol,FCP全稱Fast Charger Protocol,二者都是華為自家的私有協議。FCP協議誕生較早,采用的是類似QC 2.0和PE協議的“高壓型小電流”方案,輸出規格為9V 2A 18W。2016年后,華為推出了全新的SCP協議,采用的是類似OPPO的“低壓大電流”方案,好處同樣是在增大功率的同時,減少發熱。SCP的規格為4.5V/5A或5V/4.5A,也就是22.5W,最早在Mate 9就已經搭載,最近的華為P40也是這一技術支持下的22.5W快充。后來在這一協議的基礎上,華為又增加了電荷泵技術,將充電電壓降到5V左右,同時將電流從4A提升到8A,也就實現了40W的超級快充。最新的P40 Pro以及P40 Pro+上支持的40W正是源于這一技術原理。此外,在華為Mate X上也出現過65W的超級快充,實際上也是和oppo的思路一樣就是雙電池充電,但是不同的是每塊電池用的是電磁隔離的來
OPPO的VOOC閃充(12V/10A);早在14年的時候,OPPO就推出了VOOC 1.0,與主流快充采用高壓方式不同,VOOC閃充采用的是低壓高電流的方案。在當時,5V/2A 10W的充電器是市場主,5V/4.5A 22.5w的VOOC閃充絕對是另辟蹊徑的做法。相比傳統的高壓快充,低壓快充溫控更好,效率更高,3000毫安時的Find7可以在30分鐘內充電到75%,要知道當時還是2014年。此外由于電池系統、線材、充電頭都被重新定制過的,所以一般充電器都不適配VOOC閃充。VOOC閃充也經歷了多個版本,發展到今天的superVOOC。2019年9月份,OPPO又發布了全新的 superVOOC 2.0,這一最新的快充技術也被用在今年發布的OPPO Find X2 Pro、OPPO Ace2 等機型上。superVOOC 2.0 采用了雙電池串聯方案,以及全新的電荷泵技術,將雙電芯的電壓減半,兼顧效率和安全性,最終實現10V/6.5A,65W閃充。即使是亮屏狀態下,也能保持閃充。
      高通的QC快充(9V/2A,4~12/3A);QC快充協議,全稱Quick Charge,是高通公司發布的快充技術,到今天,已經經歷了5代,來到了QC 4.0+。由于是手機芯片的龍頭大哥,所以高通很早就在自家芯片商集成了快充協議,但是很多非高通處理器的手機也是可以支持QC快充協議,因為PD快充協議兼容QC協議。QC 2.0,開啟了高電壓充電時代,提供了5V、9V、12V、20V四組電壓檔位;QC 3.0時代,細化到以0.2V為一檔調整;QC 4.0支持3.6-20V波動電壓(接口要求必須為USB C);QC 4.0+在4.0的基礎上兼容QC3.0和QC2.0。除了QC 4.0只兼容PD協議以外,QC 2.0、QC 3.0、QC 4.0+都是向下兼容低版本。
私有協議種類繁多,種類也很混雜,兼容性不可一論。OPPO 的 VOOC 閃充可以兼容一加的 WARP,realme 的 DART 閃充,它們之間的充電器可以通用。vivo 的 FlashCharge 速度也相當不錯,不過兼容性不如 OPPO,只能用于自家的機器。
華為的快充協議分為 FCP(Fast Charge Protocol)和 SCP(Super Charge Protocol),前者在早期用的比較多,屬于高壓快充的流派。現在主要以 SCP 為主,目前最高支持到 40W,也是只支持自家的機器。
      小米的快充比較特殊,它采用魔改 PD 協議的方式,而且在數據線 A 口內加入了一顆 CC 觸點,使得它支持 PD 快充,需要專門的充電線和充電頭。所以,小米快充也只能給自家使用。
以上只是常見的私有協議,因為私有協議相互不兼容,使得消費者在購買充電設備時還得多留個心眼,為了防止這種割據的情況,市場需要一個通用的快充標準,這便是「公共協議」的由來。目前市面上多數帶有私有協議的廠家,也會同時兼容部分公共協議,讓不同品牌的充電器之間也能啟動快充。

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