快速充电流派众多 你搞清楚了么

2016-05-21 07:38:16来源: 爱活网 关键字:充电器  usb接口  电流
    信息时代的本质是电池时代,有电走遍天下,没电寸步难行,跑分再高,也怕没电。所以智能手机越做越大,美其名曰黄金尺寸,实际就是方便散热兼顾加大 电池容量。然而手机的便携性与手持性要求都注定了尺寸和重量不能无限扩大,即使折叠屏也没法扩大电池,在电池本身能量密度短时间内没有巨大突破之前,主流 手机电池容量可能不再有大幅提高。以大屏大电池著称的三星Galaxy Note系列为例,除了第一代,电池容量始终维持在3000至3220mAh之间,最新产品Note5反而开倒车降低到3000mAh。

  厂商自然不会在电池容量一棵树上吊死,于是快速充电技术诞生了,如果能很短时间内让手机“满血复活”,将极大改变用户体验,再带上双向快速充电的充电宝,一个近乎无限续航智能手机时代到来。

  快速充电1.0时代:探求5V的极限

  传统的USB充电的电压不超过5V、电流限于2A,功能机充电器甚至只有5V 0.5A至0.9A级别,这点充电功率对智能手机而言是充电速度赶不上掉电速度,所以5年前开始智能手机充电器从5V 1A逐步升级到5V 2A,这就是最早的快速充电尝试。

(那些年我们曾经用过的充电器,曾经的5V 2A还是高速充电的象征,如今只是入门机的标配。)

  Qualcomm(高通)Quick Charge 1.0、MTK(联发科) Pump Express(PE)以及苹果手机使用iPad充电器,都是5V 2A的代表作。但如果将系统、电缆和连接器的损耗考虑在内,实际上电池充电的可用功率不足7.5W(1.5A),5V 2A要实现10W输入,对电缆、连接器其实都有不小的要求。

  在处理器制造商为快速充电努力的同时,支持USB BC(Battery Charging) 1.2的智能终端也出现了。USB BC 1.2是增强的USB充电识别标准,规格提升到5V 1.5A,可是支持Quick Charge 1.0的三星Galaxy S4使用BC 1.2规格充电器充电速度几乎只有原装充电器的一半,实际表现无法让人满意。这也表明了,5V 1.5A/2A快速充电技术在面对2500mAh级别电池时已经捉襟见肘,近3小时的充电时间让人崩溃。

  突破5V 2A的第一次尝试:OPPO VOOC闪充

  OPPO很早就意识到5V 2A充电速度的不足,在没有高通等上游厂商支持的情况下,自主研发出低压高电流(5V 4至5A)的VOOC充电,成为第一个突破5V 2A限制的快速充电方案。充电五分钟,通话两小时的广告语响彻大江南北。要说缺陷嘛,VOOC不宣传充电五分钟以后会发生什么已经说明问题,VOOC闪冲 技术的5000mAh移动电源,只要30分钟就能冲到75%,但完全充满要一个多小时,显然,后劲不足是VOOC的缺陷,而且由于VOOC基于重新设计手 机接口和连接线,在成本上也是难以推广的。

(与众不同的7pin Micro USB接口意味着VOOC只属于OPPO)

  另类的尝试三星Galaxy S5和USB 3.0

  USB 3.0是传输速度的革命,对大电流也更加友好,但在手机上却因为跟Wi-Fi有干扰只能昙花一现,在快速1.0时代里另一个突破10W(5V 2A)的案例正来自搭载USB 3.0的三星Galaxy S5。

(5.3V 2A的Galaxy S5有使用大容量电池的底气,但10.6W终究只是一小步。)

  快速充电2.0时代:高压即正义 分流的起点

  如果说兼容性是VOOC的大敌,那么100%兼容于当前的充电系统的高通Quick Charge 2.0就无比正义了,直接使用D+/D-数据线,支持USB Type-A、micro USB和其他专用连接器,突破了5V限制,提供5V、9V、12V、20V四档电压(其中20V是面向平板电脑的),从而可以使用相对较低的电流实现快速 充电,减小对线材的要求。

  然而和Quick Charge 1.0只要手机、充电器支持2A电流就能用不同,Quick Charge 2.0得通过手机跟充电器互相识别,握手成功后才能进入快速充电状态。以三星Galaxy S7为例,插电后屏幕显示“正在充电”,几秒钟后会变为“正在快速充电”,这个时间差就是相互识别的过程。识别的正面意义在于保护设备,手机充电是手机系 统控制的,不是充电头说了算的。通过Quick Charge 2.0认证的设备才能进行快速充电,这就产生了壁垒,有了壁垒就有了流派,于是MTK拿出了Pump Express Plus,华为也有了自家的快速充电协议,三星的Fast Charge之流甚至是Quick Charge 2.0的马甲。

  (Galaxy Note4基于自家的Exynos 5433处理器,是硕果仅存的三星原版Fast Charge产品,实测11W的功率使其充电时间超过了2小时,高通骁龙805版Galaxy Note4则可以1.76小时充满3220mAh电池,然后就没有什么然后了,Fast Charge≈Quick Charge。)

  Quick Charge最新版为3.0,在同类产品中首次采用INOV(Intelligent Negotiation for Optimum Voltage,最佳电压智能协商)算法,以200mV增量为一档,提供从3.6V到20V电压的灵活选择。这将允许手机获得恰到好处的电压,达到预期的 充电电流,实现最小化电量损失、提高充电效率并改善热表现。与Quick Charge 2.0相比,尽管功率和电压都没有改变,但效率上的进步仍然获得了27%的充电速度提升,真正达到了5V 2A的2倍充电速度。目前已有HTC M10、三星Galaxy A9(国内版)一系列手机支持Quick Charge 3.0。

  (跟两款尼康充电器相比,如今的快速充电设备功率明显更高,也更加廉价,三星相机已经支持USB快速充电,那么问题来了,一向喜欢经营自家小圈子的日本相机什么时候回过神来呢?要知道底下那个充电宝是EOS 1DX Mark2和D5都能喂饱的存在。)

  另一个重量级阵营MTK Pump Express Plus家族

  作为目前唯一能在整个产品线上跟高通竞争的厂商,MTK自然不会在快速充电这一热点问题上放弃阵地,Pump Express就是Quick Charge 1.0的对应产品,而如今有了Quick Charge 2.0的对手Pump Express Plus(PE+)。

  PE+是目前MTK拳头产品,1.1版电压范围在3.6至12V,功率为10至18瓦,充电速度提高60%,2.0版则支持到30瓦的功率。

  跟Quick Charge3.0不同的是,PE+2.0只支持到500mv步进,即将到来的PE+3.0会一步到位进入10mv级别。

还没起好名字的华为标准

  华为给Mate8手机配备了9V 2A充电器,从而迈入快速充电领域,不属于高通,不属于MTK,这是自有协议,只不过还没有起名字。

  在Anandtech的测试中,Mate8虽然没有达到充电器标称的功率,但这也是不折不扣的快速充电,充满4000mAh电池用了150分钟,作为第一代产品,表现不算差劲。

  在快速充电2.0时代里,物理定律使然没有一家快速充电技术能在技术取得压倒性的优势。而有意思的是,无论是Fast Charge,还是PE+,或者是华为的充电头,都能在支持Quick Charge 2.0/3.0的手机上握手成功实现快速充电,Quick Charge 2.0/3.0充电器则不能为华为和MTK快速充电手机快速充电。所以,目前兼容性上Quick Charge占了大便宜,双向快速充电的充电宝大部分也是能兼容Quick Charge手机的。

  快速充电3.0时代:USB Type-C铺路 高电流重出江湖?

  USB Type-C在手机出现有一段日子了,可除了易用,也没什么过人之处,更由于缺乏智能手机制造商支持,紧急时候往往找不到备用充电线。相比Type-A和 Micro USB,更多的触点使USB Type-C天然支持大电流,也支持相互识别,为快速充电而生,可双向充电,再加上USB PD(Power Delivery)的出现,快速充电3.0时代很可能高电流模式重出江湖。

  上图是Nexus 6P的充电测试,出自华为之手的Nexus 6P尽管配备了高通骁龙810处理器,但快速充电方案跟华、高通目前主推产品都不同,基于USB Type-C,其5V 3A快速充电让人眼前一亮,这不就是OPPO VOOC的Type-C版(性能缩水版)么?充电曲线也跟VOOC类似,超过40%就无法保证最大功率,60%就跌到5V 2A级别。但这只是低电压下的尝试,电流也远未达到USB Type-C的上限,前文提到的即将发布的MTK PE+ 3.0就引入USB PD 采用3V至6V 5A直充的方案。

  快速充电3.0前途未定,但很可能由于USB接口自身进步,各个SoC依此发展快速充电方 案,快速充电天下再次归一。但可肯定的是在快速充电3.0到来之前,购买手机不必纠结什么4000mAh、5000mAh之类的数字了,目前快速充电技术 已经让手机拥有“充沛”电力了。

关键字:充电器  usb接口  电流

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/article_2016052154127.html
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