本文叙述的VOOC閃充技術與同屬OPPO的SuperVOOC技術是兩條有差異的技術路線，請勿混同。

鋪天蓋地的廣告

VOOC從何而來？它的原理是什麼？它實際充電表現如何？7年過去，讓我們撥開綠廠當年精心設計的營銷話術的層層迷霧，通過實測，來看看VOOC的素顔到底如何。

VOOC閃充成為了OPPO手機的長青賣點

提高充電速度的方法有兩種，一是提高電壓，二是增大電流。以高通QC2.0為代表的高壓方案，通過提高充電器輸出的電壓，增大了充電功率，給移動設備的充電帶來了革命性的變化。但每一場科技革命都伴随着代價，而高壓方案的代價就是：嚴重的發熱。我們回顧一下前兩章的知識：手機電池單顆電芯允許的最大充電電壓一般不超過4.45V，因此充電頭輸出的電壓要經過手機裡的充電芯片降到4V左右，才能安全充電。而QC2.0将充電器輸出電壓一下子拔到了9V，導緻手機芯片降壓的負擔驟然增加，降壓的效率降低。

假設一顆充電芯片的降壓效率為85%，如果給它輸入18W功率，那麼隻有接近18*85%=15.3W的功率進入電芯，而剩餘的18-15.3=2.7W左右的功率，隻能以熱量的形式白白耗散，更糟糕的是，這每秒2.7焦耳的熱量堆積在機身，導緻手機十分燙手。

意識到高壓方案的缺點後，一位工程師想改變這一切，他想嘗試一條截然相反的路線：低壓大電流方案。工程師名叫張加亮，他在被戲稱為“綠廠”的OPPO工作。張加亮的構想是，既然降壓過程會導緻發熱增加，那麼能否不用降壓芯片呢？他沒有選擇提高電壓，而是改用增大電流的方式來提高功率。這就好比用充氣泵來充氣球，高電壓就是加大力氣按壓泵，讓氣體流通的速度加快，而大電流就像增大充氣管子的管徑，這樣相同時間内能容許更多的氣體通過。

張加亮

張加亮向公司報告了這個想法，卻遭到了公司上下的一緻否決。理由也很簡單：其他廠商都準備用高壓方案，我們為什麼還要不走尋常路呢？更何況，他的想法說着容易，實現起來卻困難重重。抛開技術研發不談，這項改動所需的成本就不菲，充電器、線材、手機接口、乃至芯片統統需要重新更換甚至定制。張加亮隻能自己幹，他向福布斯記者透露，由于初期不被公司認可，這個項目的研發經費隻能自掏腰包， 甚至公司的實驗室也隻能在工作時間外使用。為了方便，他在宿舍另搭了一個實驗室。他拉上三個同事，買來了實驗所需的芯片等材料，下班後就悶頭搞研發。2013年，當這個業餘興趣小組将研發成果向同事們展示時，當初反對這個方案的人被這充電速度震驚了。經過層層審核，張加亮的直接上司，即OPPO COO曾元清決定，将這個充電方案用在下一年的旗艦系列：OPPO Find 7 中。最後，意識到這套方案潛力的OPPO CEO陳明永拍闆，OPPO Find 7 全系标配 VOOC 閃充。

關于VOOC閃充這個名字到底是什麼意思，官方給出了一個看起來有些牽強的全稱：Voltage Open-Looped, Multi-Step Constant-Current Charging （開電壓環，分段恒流充電）。當年的綠廠就是這樣别扭，營銷還停留在一種奇怪的理工科思維當中。例如說，前期VOOC閃充的賣點居然是電池的金屬觸點個數比常規電池翻倍。“多一點觸動，多一種可能”、“8個金屬觸點，就是VOOC閃充”這些廣告詞讓不知情的讀者如雲裡霧裡，得看完官方發的一整張長圖才能明白這些話是什麼意思。最後還是靠通俗易懂的“充電5分鐘，通話兩小時”才一統江山。OPPO這巷子實在太深，要不是沈義人團隊的神來一筆，VOOC閃充的酒香恐怕就要埋在這深巷中了。

啥玩意?啥?哈?

不過，營銷并不是今天的主題，巷子深不深的問題姑且留給商業分析師去探究。我們要做的，是驗一下VOOC這壇酒到底真不真。VOOC閃充一出場就宣傳能實現最大22.5W功率的充電，充電頭上标稱5V 4.5A的參數也讓人驚掉下巴。等等，不是說Micro-USB最大隻能通過2A電流麼？VOOC是如何實現4A大電流的呢？我們回到第一款采用VOOC技術的手機：OPPO Find 7，先從它的Micro-USB口看起：

特殊設計的Micro-USB接口

正常情況下， Micro-USB接口一共有五個引腳（pin），其中四個對應我們的老朋友：VBus（電源總線）、GND（地線）、D 和D-（數據線），還有一個ID引腳，用來給OTG識别設備類型。但 Find 7 的引腳卻有7個，為什麼呢？原來，綠廠魔改了Micro-USB接口，把 VBus和GND的引腳數量翻倍了，這樣能通過的電流就變得更大，再把的線芯加粗（同類的兩個引腳連到同一根線上），理論上能承載的總電流就能翻倍了。

供電引腳(VBus、GND)數量翻倍

再來看下官方大書特書的電池。Find 7的電池是可更換設計，根據官方給出的對比圖，電池的觸點也比常規的電池做了翻倍，有人猜想這塊電池可能包含了兩顆并聯電芯，或者裡面經過特殊設計等效于并聯，不過沒人拆過OPPO Find 7的電池（警告：私拆電池危險！）。不管怎樣，經過設計，理論上能進入電池的電流也翻倍了。

電池的供電觸點翻倍……感受下這土味slogan

這樣一來，VOOC閃充的原理就能說得通了：通過包含定制芯片的充電頭配合魔改的數據線，使得充電頭最大能輸出4A左右的電流，到了手機後，電流分成兩路，給手機電池充電，這樣就能實現理論最大22.5W的快充。值得注意的是，雖然VOOC的充電頭标注的電壓是5V，但實際充電時，輸出電壓通常低于5V。

輸出到達手機時電壓隻有4.37V

這是為什麼呢？原來，手機和充電頭中各内置了一顆單獨的芯片，通過充電頭直接與手機通訊，手機實時向充電頭報告電芯的電壓，充電頭也實時計算和調節輸出電壓，使之到達手機電芯後能直接充電。綠廠宣稱，這樣的做法能避免使用手機内部的降壓電路。前面我們已經知道傳統的降壓電路會産生明顯的發熱，如果不用降壓電路，那麼就不會産生這部分的熱量。

常規充電，降壓過程會産生熱量

VOOC閃充，降壓過程被移出手機，放到了充電器上

也就是說，充電器已經幫電池把電壓降好了，不必再勞神手機裡的電路再去降壓了，就像媽媽已經幫孩子把食物處理成糜了，充電器（媽媽）直接往電芯（孩子）嘴裡送電流就行了，不需要孩子再咀嚼（降壓）。這就是綠廠宣稱的所謂“直充”技術。當然，“直充”這套說法也容易引發誤解，綠廠系的營銷文案宣稱直充“無損耗”和“不發熱”，但事實上，其中一部分電能要通過電源管理芯片供給手機使用，還有一部分因為元器件和線路自身的電阻而不可避免轉化為熱損耗，因為電流較大，所以一定會産生熱量，因此綠廠一直在追求低電阻的元器件。另外，或許是因為使用的電池技術不成熟，難以經受大電流，初代的VOOC閃充也帶來了電池老化加速的問題，不少 Find 7 用戶在網上反映電池用着用着續航就尿崩的情況，與綠廠宣傳的“不傷電池”有出入。

某物理帶學家率先在手機内實裝超導材料

但不管怎樣，總體來說，“直充”技術相比早期的高壓方案，在控制發熱方面确實有着天然優勢。要實現這樣的直充方案，幾乎每一處硬件都需要特殊定制，可見綠廠為了做到“充電5分鐘，通話兩小時”下了很大決心。然而，如此帶來的問題是，從充電頭到充電線，乃至手機端，都是綠廠私有的定制件，要激活VOOC快充，就必須使用綠廠特制的充電套裝，否則隻能以低功率進行充電，充電器或者線材壞了基本上隻能從OPPO官方購買（有少量授權的第三方充電頭和線），否則隻能去買沒有安全保證的破解線。這種關于私有協議的争論，一直持續到現在。問題來了，綠廠把VOOC吹得那麼厲害，那實際充電表現真如他們說的那麼快嗎？遺憾的是，當年科技媒體對充電的測試程度普遍沒有今天那樣詳細，我以前也沒有使用過OPPO手機。為了徹底弄清楚VOOC，我自購了一台2016年發布的 OPPO R9s 手機，使用手機App（Charging Monitor）記錄和外接Power-Z KT-002電流表兩者同步測量的方式，測量手機從1%充到滿電狀态的全過程，記錄下各自的電壓、電流、電量變化以及手機的溫度。

OPPO R9s 充電過程和功率

在室溫24攝氏度情況下，5分鐘能充到30%左右，半小時充到70%左右，1小時31分UI顯示100%電量，1小時49分，手機App顯示輸入電流為0，充電器僅給手機運行供電，充電結束。需要注意的是，我這台手機經過前主人使用，電池有一定老化，所以測出來的結果與全新機有差别，每次充電表現也有差異，時間僅供參考，看看就好。這裡主要關注的是充電階段：

VOOC閃充的幾個階段

一、分段恒流階段（也就是“閃充階段”）：此階段VOOC直充電路連通，不使用降壓芯片。充電器和手機時刻保持通訊，即時調整充電器輸出的電壓，使其不需要經過降壓即可輸入電池。恒流階段也分為三段：1.恒流 第一階段 3.5A充電電流迅速增大到3.5A左右，然後又迅速降低到3.0A附近，充電器最大功率約18W，此階段大概完成前10%的充電。綠廠敢喊出“充電5分鐘，通話兩小時”的底氣大概就來自于這一階段。2.恒流 第二階段 3A充電電流緩慢下降，但維持在3A附近，此時充電器功率約15W，此階段大概完成10-35%左右的充電。3.恒流 第三階段 2A電量到達35-40%時，電流驟降到2A左右，功率維持在10W左右，此階段大概完成35-60%的充電。二、恒壓階段電量到達60-65%時，VOOC直充電路斷開，閃充結束。若幹秒後電壓恢複到5V附近，手機内部的降壓電路開始工作，進入恒壓模式。此時，充電電流從1.5A逐漸下降到0，一直維持到充電結束。遺憾的是，盡管我手上的這台R9s的充電器标稱最大輸出電流為4A，然而充電時沒有達到宣傳的4A最大電流。可以看到，VOOC的充電經過了三段的電流變化，3.5A→3A→2A。這種分段恒流方式的好處是可以盡可能延長閃充時間。恒流階段結束後，VOOC直充電路會有一個斷開的間隙，随後切換到傳統的充電電路進行恒壓充電。在恒流階段因為有VOOC技術加持，充電速度相當驚人，半小時便能充到60-70%。現在看來可能不算什麼，但在當時手機界充電功率普遍10W不到的大環境下，這樣的速度可謂是一騎絕塵。而相比之下從70%充到100%的過程就顯得有些漫長了，比前70%的用時還長。這是因為充電進入了恒壓階段，充電電流逐漸減小到零，充電速度逐漸放緩。

OPPO.R9s充電時溫度變化

最值得注意的是溫度數據，在室溫24℃的情況下，在充電前我故意讓手機暖暖身子，讓電池在自身溫度為28℃時開始充電，結果非常令人難以置信：電池最高溫度出現在約8分鐘時，僅為30.2℃！這樣的溫度手摸上去甚至連溫熱感都沒有，更别說在R9s這金屬背闆上，摸起來甚至是冰涼的。實際算下來，如果加上在線材、USB接口等地方的損耗，VOOC閃充階段總的損耗（充電頭輸出的功率減去實際輸入電芯的功率）僅有10%-15%，而作為對比，QC2.0在快充階段的損耗高達25%-30%（使用單顆高通充電芯片），當時的QC 2.0快充，在室溫和不到18W的功率下，散熱不好的手機溫度就奔着40°C去了。從實驗可以看出，VOOC的優勢除了能在短時間内從低電量快速回血，還有一個殺手锏：充電時發熱量相對較小。這樣的溫度控制無疑給了用戶一種“安全感”，也成了OPPO線下導購的一個有力賣點。

快充戰争的第一階段，大電流方案取得了技術路線上的領先，但沒有人能說自己徹底赢下了這場戰争。 一方面是因為高通急速擴張的手機芯片市場份額使得QC2.0技術搭上了順風車，高通開放技術授權，允許制造商生産兼容QC2.0的充電器，這樣QC2.0充電頭便能在市場上大量鋪貨而不局限于哪一家廠商。而當時聯發科、華為等廠商出于兼容性考慮不約而同地也選擇了高壓方案。另一方面，當時移動市場的霸主——蘋果，選擇了按兵不動，仍舊堅持12W的功率，它似乎一直在等待着什麼的到來。隻是這一按，按到了2017年。當然，低壓方案的優勢也引來不少廠商效仿，根據張加亮的說法，VOOC推出後，不僅是同行，就連一些芯片廠商也跑來打聽VOOC的技術細節。這些對低壓方案的探索之後我們還會講到。

可混戰之下，遭殃的是用戶，他們要麼忍受着充電發燙的手機，要麼隻能選擇一套私有的，連配套的充電寶都隻此一款的充電套裝。更糟心的還有兼容問題：除了三星AFC快充一直兼容QC，各家快充方案互不兼容，即使是同屬高壓陣營的QC2.0和PE ，也不能互相激活快充，更别提全套定制方案的VOOC的兼容性了，一旦用錯充電頭，用戶可能将忍受四小時慢充的煎熬。雖然後來出現了多協議充電頭，但時至今日，兼容性問題仍然是一個難以根除的痼疾。這一切的根源其實都是從這場戰争發端而來。然而，這場戰争并不會因為用戶的抱怨而停止，廠商為了抓住用戶的眼球，往往會忽視他們的真實需求，更不會單純為了用戶的需求而選擇和解或聯合。高壓方案遭遇短暫的挫折後，馬上又帶着兩套新的大招殺回了戰場。在講這兩套大招是什麼之前，我想先聊聊當快充戰争即将進入白熱化階段的時點，最應該站出來調停這場戰争的USB-IF組織，此時到底在幹什麼？

後記：VOOC閃充的裝置最初使用的是充電頭和線相連的形式，一個體型碩大的充電頭拖着一根不能拔出來的線，非常不便攜(我沒買Find 7，就是因為這個玩意的充電裝置壓根沒法連到電流表上)。

初代VOOC充電頭(右)

後來改為頭線分離的形式，充電頭和數據線使用魔改的 USB Type-A 口連接：在 A 口額外加入一個觸點，數據線一端連接一顆定制的芯片，作為線材類型識别，隻有通過識别的線材才能進行VOOC閃充。類似于以後我們會提到的E-Marker芯片。但是VOOC的這個識别觸點并沒有連到手機上，不具備通訊功能。

A口增加一個線材識别的觸點

一加的DASH閃充技術是VOOC閃充技術的變體，順應時代改為了 Type-C 接口。後因商标糾紛不再使用DASH這個名字。這篇文章技術内容稍多，是因為以前還沒有人對VOOC閃充進行一個系統性的總結。本着把問題徹底弄清楚清楚的想法，把VOOC能測的地方都測了一遍。還有一部分比較硬核的内容(例如手機和充電頭如何通訊、恒流階段為什麼要分成幾段、轉換效率的估算等等)因為我的水平和篇幅限制很難說清楚。另一些涉及OPPO商業秘密的細節我不能，也不敢獲得。行文不足之處，還請多擔待。

部分圖片來自互聯網。

本文整理自酷安@Katmai。

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