近年來，智能手機的快充技術發展越來越快，功率從5W提升到240W不過短短幾年時間，可謂是進展神速，随之而來的問題就是數據線應該選擇幾安電流來滿足充電頭快充的要求，如何設計線纜規格成為線纜工程師需要了解的部分，今天我們聊聊，手機快充對數據線有什麼要求？

手機，充電器頭，數據線

手機想要實現快充，數據線和充電頭都需要進行适配，此外還需要正确的快充協議，三者是相輔相成的關系，缺一不可。如果使用高功率的充電頭，但數據線卻達不到快充标準，或者充電頭和數據線的快充協議不匹配，都是無法達到快充标準。數據線相當于是充電的輔助功率，數據線裡面的銅芯AWG數必須要支持大電流，這就和快充數據線和普通家用電線的區别，快充線可以同時使用于普通充電器和快充大電流充電器，相反，你用快充充電頭，拿普通家用電線，由于傳輸電流達不到要求，充電頭會自動轉換成低功率充電器，線材本身隻管電流不管電壓的。現在的快充基本原理都是三方識别對接，電源、充電線、手機之間相互識别，有一個識别不上就采用一般的5v2a充電，避免安全事故發生。

目前市面上的大功率pd充電設備基本都支持多協議充電，快充協議和充電器有關，必須手機、充電器都支持某種協議才能快充，某些協議對數據線也有要求；關于Type-c線材，Type-c接口默認一般是3A電流，如果采用pd、qc協議，一般不用特殊線材，基本都可以符合充電要求（pd電流超過3A需要帶e-mark線材，不過手機領域一般不需要考慮），pd和qc的關系：pd3.0（支持pps）和qc4 互相兼容，qc4 向下兼容之前的qc協議，但pd不一定支持qc3.0及以前協議；

pd、qc4 用于通信的觸點是type-c接口獨有的。

如上圖所示，用的是A5或者B5傳輸協議（取決于type-c接口插的是哪一面）别的接口沒有這兩個觸點，要想知道手機或充電頭支持什麼協議，最靠譜的還是去手機官方網站上去查，對手機來說，小米一般和qc兼容，27w用某些大功率qc3.0充電器也可以，但還是建議用qc4 或pd3.0 pps。華為支持18w fcp、22.5w scp、40w scp，手機一般會向下兼容，但充電器最好同規格的，蘋果支持apple2.4A（iPad同款充電協議）和18w pd充電。

手機數據線如何設計

一般正規手機數據線廠商都是采用增大截面積的方式來彌補長度所帶來的線阻，但這樣得做法往往會大幅度增加線材的成本，因此這些更長也更粗數據線往往也會賣得更貴。不過也有部分産品在增加長度的同時并不改變線材的截面積，如果使用長度過長的線材充電效率會低一些。此外長度和截面積都相等線材也不見得線阻會相同，線材使用的是何種材料也是很關鍵的因素。目前數據線裡面普遍都采用銅絲導體線材，有部分高端産品可能會使用鍍銀線甚至是純銀線來降低電阻，但也有部分低端線材會采用鋁材質，鋁材質的導電率不差，但相比銅是要低很多，但對于長度很短的數據線來說可能影響不大，我們把如何選擇對應銅絲和電流的例子給大家分享，之前發布的需要很有耐心，這次搞一個整給小白的版本：聊聊TYPE C數據線的銅絲規格怎麼選擇

基本素材準備，先拿出USB Type-C 的規範，沒有找線纜客服要，按照USB Type-C Spec1.2版本的規範定義，USB Type-C 的Vbus壓降範圍小于500mV，GND壓降範圍小于250mV，成品回路=500mV 250mV，

成品 R電阻=U電壓750mV/電流0.5A，得到的結果就是1.2 ohms/m.

Vbus R電阻=U電壓 500m/I電流0.5A,得到的結果是：1 ohms/m

GND R電阻=U電壓250mV/I電流0.5A，得到的結果是：0.5 ohms/m.

然後我們用24AWG最常用的導體AWG數進行換算分析：

24AWG銅絲，UL1581裡面有規定直流電阻值為94.2Ω/KM&20°C

USB Type-C連接器自身的阻值，包括公母對插阻值及焊接産生的阻值，我們一般按照0.1-0.15Ω（如果帶轉接闆 0.05Ω）來計算，接下來我們看按照上面的計算公式來計算，當客戶成品0.8米的USB Type-C，導體用24AWG，并符合協會規範，看能否滿足客戶要求。

（94.2Ω/KM=0.0942Ω/M）

20°C測試環境下：0.0942Ω/M*0.8M*2C 0.15Ω/M（連接器自身阻值合計）=0.3004Ω

參照協會規範标準：

Vbus R電阻=U電壓 500m/I電流0.5A,得到的結果是：1 ohms/m

GND R電阻=U電壓250mV/I電流0.5A，得到的結果是：0.5 ohms/m.

現在我們設定要求過電流3A，20°C同等測試環境下，此條電線的壓降值如下：R電阻=U電壓/I電流

U=R*I=0.3004Ω*3A=0.9012V

綜合以上，5V，3A條件下，24AWG&0.8米的壓降值沒有達到協會要求的0.75V以下，故不能使用

22AWG銅絲，UL1581裡面有規定直流電阻值為59.4Ω/KM&20°C

20°C測試環境下：0.05942Ω/M*0.8米*2C 0.15Ω/M（連接器自身阻值合計）=0.245Ω

現在我們設定要求過電流3A，20°C同等測試環境下，此條電線的壓降值如下：R電阻=U電壓/I電流

U=R*I=0.245Ω*3A=0.7350V

綜合以上，5V，3A條件下，22AWG0.8米的壓降值達到協會要求0.75V以下，故可以選用。

以上這些是理論的計算方法，會和實際有些公差，實際按照自己的實測進行判定和應用，目前得到的經驗是實測的數據會比理論計算的要小一些，師傅領進門，修行靠個人，自己去驗證比較吧！

為什麼壓降對充電效率有明顯影響？

壓降就是指線材兩端的電壓差，例如線材的輸入端接上了一個5V的電源，但是在輸出端隻檢測到4.8V的電壓，那這條線材的壓降就是0.2V。那麼壓降是怎麼産生的呢？實際上我們數據線所用的材料雖然是良好的電導體，但是其終歸不是超導體，内部是存在電阻的，因此當我們用數據線把充電器和手機連起來後，就相當于在一個電路中串聯了一個電阻，而充電回路形成後，數據線中就會有電流通過，有電阻和電流的存在，線材兩端自然就會産生電壓，而這個電壓的值就是壓降值。

支持5A電流的線材，如果通過3A電流時壓降僅為0.3V，相當于0.9W損耗

那為什麼說壓降會是一個判斷充電效率的關鍵詞呢？那是因為在充電過程中，終端設備的輸入電壓都是經過數據線“壓降”處理的，舉一個簡單的例子，當充電器輸出電壓為5V，充電回路電流為2A的時候，使用壓降為0.2V的數據線意味着終端設備的輸入電壓為4.8V，總輸入功率為9.6W；而使用壓降達到0.4V的數據線時，則就意味着終端設備的輸入功率隻有2A*4.6V=9.2W了，線材帶來了額外的0.4W損耗。輸入功率越低意味着充電速度越慢，這就是線材的壓降能影響着充電效率的主要原因，也是衡量充電效率的主要方式之一。

USB Type-C電纜在協會的規範裡面也已經建立啦相關的長度設計參考，USB2.0規範的電纜長度小于4米，USB3.2 Gen1的長度小于2米，USB3.2 Gen2的電纜長度小于1米。

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