從去年開始，隨著一股席卷科技圈的環保風潮，越來越多手機品牌相繼取消隨機附送充電器。這可把很多人搞得一頭霧水：不給充電器，這手機你讓我怎么用？雖說有些廠商也推出了“加量不加價”或者“以舊換新”的套路，但總歸不如直接給來得爽快，消費者吐槽也就在所難免了。

不過就算廠商不給，你手上多半也已經有一堆能用的充電器了。就比如用 iPhone 的各位，誰家里還沒幾個“五福一安”呢？可是能用歸能用，架不住它充電慢啊。想提速也有辦法，你可以拿同品牌筆記本的原裝充電器來試試，比如這個：

肯定有人要問了，這可是個 61W 的充電器啊，還不把手機給充炸了？其實大可不必擔心，因為 61W 只是最高輸出功率，從充電器的標注上就能看到，它還支持9V/3A 和 5.2V/2.4A 等多個輸出檔位。

充電的時候，手機和充電器會先“對個暗號”，確認彼此能接受的最大功率，談妥了才開始充電。而它們“對暗號”用的“語言”，就是快充協議。

實測顯示，給低電量的 iPhone 12 Pro Max 充電時，MacBook Pro 原裝充電器的輸出功率穩定在 23W 左右，剛好達到 iPhone 12 系列支持 PD 協議的功率上限，并不會火力全開，自然也就談不上危險了。

不過用這么大的充電器來充手機，實在有點“殺雞用牛刀”的意思，出門帶著也不方便。按行業普遍認可的標準來算，它的功率密度只有 0.39，確實不算高。那有沒有提高功率密度的辦法呢？還真有，秘訣就三個字：氮化鎵。

我們找來了京東銷量排名靠前的幾款 65W 氮化鎵充電器，可以看到它們的功率密度都遠高于 MacBook Pro 的原裝充電器。這讓我們很感興趣，它們究竟是怎么做到的？

正好最近 Anker（安克）推出了全新的氮化鎵超能充系列，我們就拿 65W 這款來給大家講講其中的門道。

早期充電器的原理并不復雜：插座里 220V 的交流電，首先通過變壓器把電壓降下來，再經過整流濾波，就得到了手機能用的低壓直流電。

充電器的塊頭之所以大，主要就是因為變壓器太占地方。而要給變壓器瘦身，就必須提高它的工作頻率。但早期充電器里變壓器的工作頻率受限于 50Hz 的交流電，沒法改，于是人們就想出了新的辦法：先把高壓交流電整流濾波成高壓直流電，加一個半導體開關，通過控制電路通斷，把直流電的頻率大幅提高，再送進變壓器，降成低壓直流電。變壓器的工作頻率上去了，體積也就減下來了。

而作為一種新型半導體材料，用氮化鎵制成的半導體開關，頻率是傳統硅材料開關的 10 倍，變壓器的體積就可以進一步縮小。所以你會發現，輸出功率相同的充電器，用了氮化鎵材料的，尺寸往往都會更小。

可是講到這兒，我們的疑惑還是沒有完全解開：都是 65W、都用了氮化鎵，為什么各家產品的體積和功率密度還是有高下之分呢？跟 Anker 的技術人員交流之后，答案逐漸清晰了起來：

首先，Anker 65W 超能充采用了老牌電源方案供應商 PI (Power Integrations) 的新款反激式開關 IC，但他們并沒有止步于“拿來主義”，而是在此基礎上設計了第二代氮化鎵方案，包括提高主芯片頻率、升級拓撲結構、控制變壓器體積、改善散熱，以及采用三板堆疊技術提高內部空間利用率等等。

經過這一系列優化之后，第二代氮化鎵方案的開關頻率達到了上一代的近 2 倍，因此不僅充電器體積可以變得更小，能量利用效率也隨之提高。

其次，Anker 65W 超能充還采用了 ACF 架構。這是一種軟開關拓撲電路，由于實現了零電壓開通，可以進一步減少半導體開關的損耗。而且 ACF 架構還可以將每次開關損耗的能量回收再利用，從而進一步提高系統的轉換效率，同時降低發熱。

最后，Anker 65W 超能充的折疊插腳也讓它的收納體積變得更小。要知道相比直插式設計，折疊插腳在 PCB 組裝的時候會占據更多空間，所以 Anker 在這款充電器的內部堆疊上應該還是下了不少工夫的。

道理講清楚了，咱們也得來看看實際表現究竟如何。通過儀器檢測可以看出，Anker 65W 超能充雖然不支持華為和 OPPO 系的私有快充協議，但對 QC、PD 等通用快充協議的支持非常全面。

在半小時快充測試中，我們拿前面提到的幾款競品作為參考對象。測試機型是 iPhone 12 Pro Max，室溫環境下從 10% 電量開始熄屏充電，每隔 5 分鐘記錄一次數據。可以看到 6 款產品的表現總體比較接近，Anker、倍思、努比亞的最終電量都在 65% 以上；小米前半程爆發力不足，但后起直追，最終充入電量與綠聯一樣，都是 64%；聯想則是明顯后勁不足，最終電量 59%，遺憾墊底。

雖然 Anker 的充電速度以 1% 的差距落后于倍思，但半小時后充電器表面溫度維持在 42.5℃，比倍思低了將近 6%。從這個角度來看，Anker 的能量轉換效率還是挺高的。

我們再通過功率曲線來重點關注一下三款單 C 口充電器的表現。可以看到通電之后，Anker 是三者之中最快握手成功并達到峰值輸出功率的，前 8 分鐘都穩定在 23W 左右，幾乎拉出一條直線；

而 8 分鐘之后，Anker 和小米的波動趨勢總體接近，但小米的輸出功率幾乎全程低于 Anker，因此最終表現略遜一籌，并且溫度控制也稍差一些；

至于聯想嘛......只能說重在參與吧。

而在多設備支持方面，我們也測試了幾款主流安卓旗艦。其中小米 11 Ultra、魅族 18 Pro 和三星 S21 Ultra 都支持 PD3.0 協議，Anker 65W 超能充可以為這三款機型輸出 27W 左右的峰值功率，表現甚至好過三星原裝的 25W 充電器，不過跟小米 67W、魅族 40W 的自家快充比起來還是稍顯遜色。至于主推私有快充協議的華為、一加和 OPPO，由于只支持 9V/2A 這一個 PD 檔位，Anker 的輸出功率是 17W 左右。

平板和筆記本電腦對通用協議的支持則更好一些，比如 MacBook Pro 和華為 Matebook X，Anker 65W 超能充的表現都能達到原裝充電器同等水平，體積卻小很多；而給 iPad Pro 充電時，峰值功率甚至比原裝 20W 充電器還高 75%。

應該說，65W 氮化鎵充電器對大多數人來說都是一個“剛好合適”的選擇：塊頭不大，功率夠足，手機、平板和輕薄本都能用得上。而 Anker 的這款 65W 氮化鎵超能充，則是憑借技術升級的紅利，在體積、溫控、輸出功率和兼容性等維度之間找到了一個合理的平衡點。我們覺得它更適合那些每天固定通勤的上班族：隨身攜帶不嫌重，折疊插腳也不容易刮花包里其他東西；到了辦公室，插在排插上也占不了多大地方，而且一個就能解決多種設備的充電需求；偶爾出去辦事，隨便找個有插座的咖啡館休息半小時，就能給告急的電量快速回血。

不過比起充電器本身，我們更想表達的是，提升用戶的充電體驗是一個需要多方發揮合力的過程。取消隨機附送的充電器，確實可以減少一部分電子垃圾；研發私有的快充方案，也是鞏固自身技術壁壘的合理手段。但與此同時，各大品牌是否愿意用更開放的姿態，去擁抱日趨成熟的通用快充協議？配件廠商又能否不斷提高技術水平，做出能效更高的產品？畢竟只有基于統一的標準，設備和配件之間的兼容問題才能從根本上得到改善，你我抽屜里那些吃灰的充電器，才能派上更大的用場。這樣的環保，才是真正的環保。

原文標題：以小博大的氮化鎵，到底有什么本事？

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責任編輯：haq