隨著智能手機功能的不斷強大,相對落后的電池技術則成為影響消費者體驗的最大困擾。業內只能通過不斷提高電池容量的方式來解決相關問題,但隨之而來的是漫長的充電時間,這時候我們的內心幾乎是崩潰的。因此充電就成為除吃飯睡覺之外,每天必不可少的工作。所以當快充技術出現的時候,讓我們這些手機黨瞬間感受到春天般的溫暖。今天我們就來扒一扒快充技術背后的故事。
目前市場上流行的快充方案主要就是高壓低電流、低壓高電流以及USBPD三種,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,USBPD的代表是Nexus5X/6P。
一、高壓低電流
首先來扒一扒高壓低電流方案,以高通Quick Charge為例。最初的QuickCharge1.0使用的是5V/2A輸出標準,到了QuickCharge2.0發展到5V/9V/12V三種電壓最大充電電流3A的水準,最新的QuickCharge3.0則是在2.0的基礎上進行改進。
高通 Quick Charge 1.0
高通QC1.0:輸出規格5V/2A,基本都是驍龍600平臺。
高通 Quick Charge 2.0
高通Quick Charge 2.0技術是Quick Charge 1.0的升級版本,采用了全新的規范。通過同時加大電流與電壓的方法來提高充電速度。為了防止提高電壓對電池造成的損傷,Quick Charge 2.0加入了特殊芯片。而為了避免老版本手機在充電時被過大電流燒毀,還加入了特殊的IC判斷開關。Quick Charge 2.0技術的兼容性極佳,技術資料顯示其會被推廣到驍龍400,600,800全系列芯片上。考慮到高通在手機芯片領域的巨大市場占有率,Quick Charge 2.0的前景一片光明。
QuickCharge2.0的優勢:其技術兼容性和繼承性比較好,外部接口采用的是通用USB標準,無需購買專用的線纜,沒有快速充電功能的手機在采用QuickCharge2.0充電器時,仍然可以按普通方式充電。
劣勢:在于手機側相對會有較大的發熱,充電速度稍慢。
支持Quick Charge 2.0快充的手機廠商:樂視、小米、榮耀、HTC、LG、三星、索尼。
高通 Quick Charge 3.0
最近出現的Quick Charge 3.0,則是在Quick Charge 2.0的基礎上增強了靈活性,以200mV增量為一檔,提供從3.6V到20V電壓的靈活選擇。QC 3.0其實總功率和實現方式跟QC 2.0沒啥區別,只不過QC 2.0大家一般都是9V,直到最近聯想P1才到了12V 2A左右;而3.0直接把手機的最高標準都弄到了12V(注意12V是手機,20V是給平板、筆記本準備的),要不怎么能“與Quick Charge 2.0相比,幫助提高快速充電速度最高達27%”。
Quick Charge 3.0的優勢:
1、與Quick Charge 2.0相比,提高快速充電速度最高達27%,或減少功率損耗最高達45%。
2、比Quick Charge 1.0快2倍的充電速度。
支持Quick Charge 3.0技術的處理器包括驍龍820、驍龍620、驍龍618、驍龍617和驍龍430。支持QC3.0的充電器廠商有:小米、Anker、JDB、Tronsmart、Aukey、ELECJAR。
QC3.0芯片商:PI高通QC3.0識別協議芯片CHY103D、快充ic NT6008
聯發科Pump Express
在高通之后,后起之秀聯發科也推出了屬于自家的快充技術——Pump Express。Pump Express特點:允許充電器根據電流決定充電所需的初始電壓,由PMIC發出脈沖電流指令通過USB的Vbus傳送給充電器,充電器依照這個指令調變輸出電壓,電壓逐漸增加至高達5V 達到最大充電電流。
聯發科目前有兩種快充規格:
(1)Pump Express為快速直流充電器提供的輸出功率小于10W(5V),受控輸出電壓:5V/4.8V/4.6V/4.4V/4.2V/4.0V/3.8V/3.6V,主流輸出功率:5V/1A & 5V/1.5A
(2)Pump Express Plus為充電器提供的輸出功率大于15W,其差別為受控輸出電壓增加了12V、9V 和7V 三個檔位,為12V/9V/7V/5V/4.8V/4.6V/4.4V/4.2V/4.0V/3.8V/3.6V。
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。
使用聯發科快充的手機:魅族、金立、樂視、藍魔、酷比、VIVO。
高通PK聯發科
使用高通的快速充電方案優點:控制邏輯單純,可靠性好,缺點:充電器的成本比同功率的充電器高20~30%。目前歐美和日本的手機制造商偏向使用高通的方案。
聯發科的方案,其智能手機及充電器總成本控制在略增10%以內,迎合中國及新興國家中、低階智能手機產品市場的需要。但是從技術的角度看,用電流脈沖信號的控制模式,其抗電磁干擾性和穩定性還需要更多驗證。
二、低壓高電流
OPPO VOOC閃充
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。正是因為這些優點,OPPOVOOC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。
最新發布的vivo Xplay5內置了3600mAh電池,并且支持自家的雙引擎閃充技術,最高支持9V 2A充電模式。其最大的優點是提升充電速度的同時,機身不會出現明顯的發熱。另外,vivo Xplay5的雙引擎閃充功能是可以手動開關的。
優勢: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。
劣勢:通用性較差、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。
三、USB PD
USBPD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+USBPD來實現的。有了谷歌和蘋果兩大巨頭的支持,USB Type-C+USBPD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+USBPD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。
USB PD根據可供給的電力設定了10W、18W、36W、60W、100W五級規格。PD技術不僅充電功率強悍,更引人注目的是它可以實現雙向充電,也就是說兩臺電腦用USB線連接可以互相充電,比起QC這種單向充電的***了!但是PD并不是一個USB強制協議,只是區區一個可選配的標準。在這種情況下高通不可能會買賬。現在就看蘋果的態度到底如何了,如果蘋果決定下一代產品加入USB PD協議,業界必定會掀起一陣USB PD“狂潮”。
總結
快充技術發展到今天可以說已經比較成熟。在電池技術無法取得突破性成果的今天,快速充電技術可以說是最佳以及最合理的續航解決方案。有了快充,一切都會發生變化。即使晚上忘記充電導致電量過低甚至關機,只要你早上洗漱時順手一插,出門之前就有足夠“安全”的電量;當你在外為了業務不斷奔波時,只要在吃飯的空檔接上電源,吃完了抹抹嘴,你就會發現又可以穩定的支撐一下午的需要;當你臨上高鐵沒電了,列車又是不帶插座的老型號,那么只要在等待區充10分鐘就能讓手機支撐數小時的車程,配合覆蓋越來越廣的3/4G就能完成你的工作、娛樂需求;所以說,快充恰恰適應了目前智能手機碎片化使用的實際情況。
快充的意義不僅僅在于節省的那一兩個小時,更重要的是,快充能夠在重要時刻減少你不必要的時間浪費,提供更多的使用時間,讓你抓住關鍵機會實現更高的價值。讓用戶不被充電時間所束縛,不用再為電量擔心,不用守著插座坐立不安,甚至大大減少使用移動電源“掛尿袋”的機會,這就是快充的意義。
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