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為什麼手機不能使用快充

科技 更新时间:2024-12-16 18:38:07

從2013年開始,手機充電标準就邁過了5V/2A(10W)的門檻,“快速充電”概念逐漸在智能手機領域生根發芽。然而,要想正确激活手機的快速充電功能,手機、充電器和數據線這三要素的搭配就顯得尤為重要了。

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快充标準的亂戰

根據“P=UI”公式,我們可以知道提升手機充電功率無非就是增大輸入電流或輸入電壓的大小。

但是,到底是以提升電壓為主,還是增大電流為主,又或是二者同時增加?

由于業内沒有統一的共識,才逐漸衍生出了高通QuickCharge(QC)、聯發科Pump Express(PE)、華為Fast Charge Protoco(FCP)和USB PD等快充标準。

高通QC是智能手機領域普及度最高的快充方案,目前已經進化到了QC4 ,它不再局限于“高壓低電流”,開始支持5V/5.6A和9V/3A輸出,其最大充電功率可達28W(理論值),并加入了對 USB PD 3.0(PPS)協議的支持,充電效率可提升約30%,充電更安全且速度更快。

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聯發科PE已經叠代更新到了PE5.0标準,但由于其近2年的市場占有率逐年下降,所以我們最熟悉的快充方案還停留在PE2.0的時代(9V/2A或12V/2A)。實際上,聯發科從PE3.0開始也引入了3V~6V/5A的“低壓高電流”快充,最新PE5.0的握手協議更是迎合了國際最新快充标準USB PD3.0(PPS)。

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對智能手機廠商而言,既然手機都搭載了高通或聯發科旗下的SoC,那直接套用高通/聯發科原生的快充技術就是最經濟的選擇。 但是,為了實現差異化競争,現在有越來越多的廠商開始了快充技術的自研之路。

OPPO在2014年就推出了自研的VOOC閃充,開創了“低壓高電流”(5V/4.5A或5V/4A)的先河,也是旗下高端手機主打的核心賣點。2018年,OPPO還為旗艦級的Find X和R17 Pro武裝了“Super VOOC”超級閃充技術,可以實現10V/5A即50W的充電功率!

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為了避免大電壓大電流可能帶來的發熱和安全隐患,支持Super VOOC技術的手機都采用了串聯雙電芯技術。以R17 Pro為例,它就内置兩塊1850mAh的電芯(共計3700mAh),最終把10V/5A電壓調整為5V/5A并平均分配給兩塊電池,既保證了每個電芯的低電壓輸入,又提升了兩個電芯同時充電的總功率。

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一加手機從一加3開始引入了DASH閃充的概念,這個技術來自OPPO VOOC提供的授權,可以實現5V/4A(20W)的充電功率。2018年,一加手機為年度旗艦一加6T的邁凱倫定制版準備了全新的Warp快充,可提供高達5V/6A(30W)的充電功率,拉開了與其他骁龍845旗艦手機在快充功率之間的距離。

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無論是VOOC、DASH還是Warp,這類“低壓高電流”快充方案都有一個特色——由于手機内置锂電池的充電電壓都是5V,因此當充電器以5V電壓輸入時就無需加入額外的降壓電路,從而避免了高壓電流需要降壓帶來的額外發熱,讓邊玩遊戲邊(快速)充電成為了可能。

vivo很早以前就在X系列手機上引入了“雙引擎閃充”的概念,隻是其早期的雙引擎閃充本質上都源于高通的QC方案,而後期高端機型則改用了vivo自研的快充技術。以最新的X27為例,其充電器支持10V/2.25A(22.5W)功率,雖然屬于“高壓低電流”,但依舊可以實現“邊玩邊快充”的功效。

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華為(榮耀)也是自研快充技術的代表廠商,其快充技術經曆了從FCP到Super Charge(超級快充)的進化。其中,支持FCP快充的代表主要是中端機型,可以實現最高9V/2A即18W的充電功率。而超級快充則可分為5V/4.5A(22.5W)和10V/4A(40W)兩個級别,前者是華為(榮耀)中高端手機的标配,如榮耀V20、Mate 20、P20等;而40W超級快充則是榮耀Magic 2、Mate 20 Pro等頂配旗艦才能享用的大餐。

電荷泵參戰

從2018年底開始,越來越多品牌的快充方案都引入了一項名為“電荷泵”的技術,比如小米9的“Charge Turbo”(27W)、華為Mate 20 Pro/榮耀Magic 2的40W超級快充、iQOO的vivo Super FlashCharge(44W),以及X27的雙引擎閃充等。此外,OPPO的SuperVOOC也涉及“電荷泵技術”的反向運用。

電荷泵技術是一種DC-DC轉換器,它利用電容作為儲能單元進行電壓變換,在本質上依舊是一顆充電IC,隻是其轉換效率可以從普通充電IC的89%提升到98%左右,同時還可選擇電壓減半的同時電流倍增的功能。電荷泵的超高轉換效率可極大緩解手機充電時的發熱問題,哪怕在40W功率的充電狀态下也僅有1W的損失被轉化成了熱量,比以往的18W還要“清涼”。

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這幾款手機的快充原理相近。以華為Mate 20 Pro為例,其超級快充的流程就是原裝充電器将10V的輸出電壓和4A的輸出電流通過USB Type-C接口送進手機,再由手機内部的電荷泵将電芯的充電電壓降到5V,同時還将充電電流從4A提升到8A,最終在手機内部營造出了一個5V/8A低壓大電流的充電環境。

能握手才是好朋友

手機圈的快充方案有很多,這就導緻了不同型号手機和充電器之間的兼容性問題。

簡單來說,手機内集成有電源管理IC、充電器内也集成了專用的識别IC,當手機和充電器通過數據線連接,兩顆IC芯片相互識别認證并成功“握手”之後才能激活快充功能,即充電器端按照手機端發出的升壓或降壓的信号實時調整電壓/電流參數。如果IC芯片之間認證失敗,充電器就隻能保持默認的5V/2A輸出了。

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一般來說,快充技術默認都可“向下兼容”,即QC4 向下兼容QC2.0、華為超級快充向下兼容FCP,USB PD3.0向下兼容PD2.0。

支持QC快充的手機之間,它們的充電器都是可以相互兼容的。比如,你能用聯想Z5的充電器(QC3.0,9V/2A)給同樣支持QC快充的小米、努比亞、360等品牌的手機快速充電。但是,以OPPO VOOC閃充為代表的快充技術,對數據線還提出了苛刻的要求。

具體來說,像OPPO R15這些采用Micro USB接口的手機,想要激活VOOC閃充需要原裝充電器以及原裝數據線(針腳為7針,标準Micro USB隻有5針)。而像OPPO R17這些升級USB Type-C接口的手機,也必須使用原裝數據線,其他品牌的USB Type-C數據線無法激活VOOC。

原因很簡單,Micro USB數據線是無法穩定承載超過2.5A電流的,所以VOOC原裝Micro USB數據線通過更多的線纜和針腳用于識别協議和承載更大電流。而OPPO原裝USB Type-C數據線内嵌有獨立的識别IC,隻有它同時與手機和充電器内的識别IC握手後才能激活VOOC。

一加6T邁凱倫定制版的快充協議也比較特殊,一加6T原裝的充電器和數據線無法激活Warp閃充,但邁凱倫定制版的Warp閃充配件則可向下激活一加6T的快速充電功能(20W)。

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好消息是,其他超級快充方案對數據線的要求就沒有這麼高,任意USB Type-C數據線與原裝充電器搭配都可觸發快充。但是,市面上很多廉價USB Type-C數據線的品質都不高,無法穩定承載超過4A以上的電流。所以,大家在購買第三方USB Type-C數據線時,一定要購買支持5A電流的産品哦。

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