手机快充标准层出不穷 高压快充高压大电流连接器快充哪个好

手机快充标准层出不穷 高压快充与大电流快充到底哪个好?手机快充标准层出不穷 高压快充与大电流快充到底哪个好?前沿技术百家号随着手机充电技术的发展,现在的智能手机大多都采用了快充方案,我们耳熟能详的有高通QC快充,OPPO VOOC闪充,华为SuperCharge快充等等。就在整个行业都朝着低压大电流快充方向前进时,高通却反其道而行之推出了采用高压快充方案的QC 4+,那么高压快充与大电流快充到底哪个好呢?根据功率P = 电流 I x 电压U,提高手机的充电功率无非是提升充电电流或提升充电电压,亦或两者同时提升。目前快充有高压快充和大电流快充,高压快充的代表当属高通QuickCharge快充技术,高通不久前在第二届骁龙技术峰会上终于给出了QC 4+快充头,从参数可以看出高通QC 4+支持最高27W的快充,输出功率有5V/3A,9V/3A,11V/2.4A,12V/2.25A,从技术参数来看高通 QC 4+依然是高压 快充方案,最大电流不超过3A。而低压大电流快充方案的代表要数OPPO的VOOC闪充,其采用额定5V/4A约20W的充电功率,实测充电功率可以达到19W多,是目前充电速度较快的快充技术,根据实际充电体验来看,OPPO的VOOC闪充技术在充电过程中的发热量非常低,机身仅仅温热。而这两年随着快充技术的日趋成熟,多数的快充(闪充)都纷纷采用低压大电流快充方案,包括华为的快充方案便从高压快充转到低压大电流快充,而高通的QC 4+是为数不多仍然坚持高压快充的快充方案,要说这两种快充方案到底哪个好,笔者认为低压大电流快充方案要更好,日常最明显的体验就是充电快的同时充电发热量也低。低压大电流快充的电压多数在5V左右,而手机电池的电压跟这一数据较为匹配,因此用低压大电流给手机充电时电源转换效率要更高,因为在充电过程中多数的能量损耗都在发热上,发热量越低说明转换效率越高,而高压快充方案则不具备这一优势,在充电过程中的发热量要明显更高一些。除了低压大电流快充以及高压快充之外,还有快充技术采用折中方法,电压电流分别提升一点,也可以达到同样的充电功率,高通的QuickCharge快充便支持这一特性,比如最新的QC 4+除了支持12V/2.25A的快充之外还有9V/3A一档,不过即使这一折中方法的电源转换效率也不一定有低压快充高,至于高通为何坚持高压快充,笔者便不得而知了。通过以上可以看出,虽然市面上的快充方案名称五花八门,但真正的快充方案其实就只有高压快充与大电流快充两种,而大电流快充方案因其电源转换效率高,充电时机身发热低等优点开始逐渐普及开来。而在未来,随着技术的突破,有可能会出现高压大电流的极致快充方案。本文编辑:张前关注泡泡网,畅享科技生活。本文仅代表作者观点,不代表百度立场。系作者授权百家号发表,未经许可不得转载。前沿技术百家号最近更新:简介:科技改变世界,创意照明生活作者最新文章相关文章我要问数码:手机快充哪家强?
[摘要]手机是如何做到快速充电的呢它是如何实现,是否安全?又有哪些种类?未来发展又会有哪些技术革新?
腾讯数码讯(马炯慧)智能手机时代,我们目睹了处理器从单核、双核升级到四核、八核,到现在出到十核也不会惊讶;手机摄像头像素从十万级、百万级到千万级的跨越;屏幕的尺寸也是如此,4英寸、5英寸现在6英寸以上的也是一抓一大把。但唯一遗憾的是,手机电池方面的技术革新依然缓慢,电池续航能力不足以满足用户日常使用,仍旧是制造商最大的痛处。对于这个短板,此前手机厂商普遍的做法是在手机厚度、重量极尽平衡的前提下配备大容量电池,但这毕竟很有限。不过随着近两年另辟蹊径的快充技术的诞生,似乎让整个业界看到了希望,在一番探索之后,众多手机快充解决方案应运而生。那么,手机是如何做到快速充电的呢它是如何实现,是否安全?又有哪些种类?未来发展又会有哪些技术革新?今天我们就来逐一来解答这些问题。
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如何实现快速充电?我们先来看一下决定充电效率的物理公式:能量W(可以看成是电池容量)=功率P×时间T;功率P=电压U×电流I,因此可以看出,在电池容量一定的情况下,功率的大小决定着充电时间的快慢;功率越大,充电时间才会越短。再根据公式功率P=电压U×电流I,可以很容易得出,要想提升充电速度,减少充电时间,可以通过下三种方式来实现:1、在电压不变的情况下提升电流;2、在电流不变的情况下提升电压;3、电压、电流同时提高也可以实现快速充电。对于功率与电流、电压的关系,我们可以打个简单的比方,这就好比你给一个浴缸里注水,提高电压、电流就好比提升单位时间的出水量以及水流速度。当其中的一个参数或者两个参数都提高时,充水效率自然得到提升,浴缸也就很快充满。注满水(充满电)的速度也会有显著的提升。目前不少厂商的快充解决方案都是依靠电压提升(或是同时提升输出电压电流)来实现。主流快充技术分类:以上3种方案是技术上的大前提,但在几经厂商的技术演变之后,我们可以将闪充分为高压快充和低压快充两种大类别。这其中,国产OPPO手机采用的是低压快充(高电流);芯片商高通Quick Charge、联发科Pump Express采用的是高压快充方案;还有一个PD充电规范,使用的是电压、电流都提高的方案,但也属于高压快充,它的最大电流限定为5A。低压快充代表:OPPO VOOC闪充最早于2014年上半年提推出的VOOC闪充技术,当时搭载在Find 7手机上,当时有报告称VOOC闪充成为Find 7被用户买单的最大因素。 OPPO的VOOC闪充使用的是低电压高电流的方式给智能手机进行快速充电。在保持USB充电固有的5V充电电压的前提下,提升充电电流。这种充电方式的最大好处在于,不仅提高了Android手机的充电速度(相比传统充电速度提高4倍之多。官方声称充电30分钟,可以达到3000mAh的75%)的同时,VOOC闪充还也能减少手机充电时适配器与手机的发热情况,进而闪充性能以及手机安全性都有最直接的保障。高压快充方案:1、高通Quick Charge 3.0高通是快充技术的方案提供方,目前在智能手机的快充技术中,高通的Quick Charge 3.0解决方案各被手机厂商采用较多,应用相对广泛。现在高通Quick Charge已经升级到了3.0版本,要比之前2.0版本的充电效率更高。据高通介绍,Quick Charge 3.0首次采用“最佳电压智能协商”算法,在转化效率上有所提升。Quick Charge 2.0仅提供5V、9V、12V和20V这四档充电电压。而升级后的Quick Charge 3.0则以200mV增量为单位,可提供3.6V~20V电压进行灵活选择。同时,Quick Charge 3.0还能与之前版本的充电器进行兼容,供更多OEM厂商进行选择,这也是高通Quick Charge在智能手机快充中应用广泛的原因之一。体现在所有时间、效率来看,高通称Quick Charge 3.0能在35分钟左右将一部典型的手机从零电量充电至80%,而普通移动终端通常需要花费约一个半小时的时间。2、联发科Pump Express联发科方面也提出了自己的快充解决方案----Pump Express,它内置于PMIC的电源管理集成电路。它的特点允许充电器根据电流决定充电所需的初始电压,由PMIC发出脉冲电流指令通过USB的Vbus传送给充电器,充电器依照这个指令调变输出电压,电压逐渐增加至高达5V达到最大充电电流。目前有它两种技术规格,输出功率小于10W划分在Pump Express,而输出功率大于15W划分为Pump Express Plus。以上联发科的快充方式已经有通嘉、Dialog等电源芯片厂为其配合开发专属电源管理IC。这个解决方案常见与国内以及新兴国家中、低阶智能手机产品市场中。3、USB 3.1 PD近一段时间在手机圈比较火的USB Type-C,除了数据接口以及传输速率上的改变外,其实还提升了自己的供电能力(USB Power Delivery Specification,简称USB PD),Type-C目前最大可以支持连接20V/5A的供电。随着未来更多搭载USB Type-C(USB 3.1)接口的手机上市,市场前景也很广阔。高/低压快充技术有什么差别,不足之处在哪里?既然都可以达到快速给手机充电的效果,那么高压、低压两种方式的主要区别在哪里?在解释这两种技术的差别之前,我们先了解一下传统的5V/1A慢充是怎样的一个过程。我们国家采用的是民用220V电压,在进行传统的充电时,输入端在经过充电器之后转成5V/1A的充电电流输出。而在这个过程中存在着一次降压转换,所有的能量并不能100%备转换,损失的这一部分能量会变成热。具体就体现在我们使用充电器进行充电时,能够感受到充电器有不同程度的发热现象。而转换成的适合充电的5V/1A电流,又会经过手机内降压电路,转换成4.2V或者4.4V适合给电池充电的电压,进行充电。这个过程中又存在降压转换,也就会有充电时手机会发热的现象。然后我们再回过头来看高、低压快充的差别。高压快充(包括Quick Charge、Pump Express、USB 3.1 PD)的转换则是从220V到20V/12V/9V再到4.2V/4.4V,也就是说这种方案会让充电端拥有更高的电压输入到手机降压电路。然后手机降压电路会承受更大的压力进行降压转换,当然这样的转换过程损耗也更多,直接表现为手机充电时机身发热更明显。而OPPO的VOOC闪充低压快充则是从220V直接降至4.2/4.4V。手机充电过程中的所有降压环节,都放在了搭载智能MCU芯片的充电器里完成,它可以直接将220V电流转换成可以直接为锂电池进行充电的4.2/4.4V电流。即充电时不调用手机内的降压电路,所以充电时温升控制良好,不会明显发热。所以良好温升控制又会带来一个显而易见的优势,那就是整个快充的使用体验,也可以说是闪充性能,是非常优越的。在这里可以举一个场景作为例子:比如我们在使用低压闪充为手机充电,可以一边闪充,一边玩游戏,无论玩多大的游戏都不会影响到闪充的工作。而换做高压快充,这样则可能产生两个发热源:一个降压电路工作发热,一个手机工作CPU发热。如此一来,快充只能坚持一会儿,为了让温度保持在安全范围内,手机快充就只能降回普通充电了。OPPO 7pin接口充电线缆普通接口充电线缆当然,每种方案都有自己优势和劣势的地方,就低压充电来说,目前OPPO掌握着大量专利,技术仅限于OPPO自己的产品,对于消费者来说自然有兼容性上的限制。具体的表现是,OPPO手机有自己定制的充电器、8触电电池以及7pin接口充电线缆,如果你换了普通电池,或者换了其他手机的Android数据线,那么闪充也就不起作用了。高/低压快充未来如何发展?既然是快充,那么未来的发展方向自然是比快更快。低压快充方案未来的最大发展瓶颈在电池上。充电器的输出功率可以做到很大,但怎么让电池能够都承受住这么大的电流输入是OPPO接下来需要考虑的。在今年年初的MWC巴塞罗那展览上,OPPO小秀了一把采用低压脉冲算法的全新超级闪充,它在15分钟以内,就将2500mAh电池的手机充满。这可以说是快充技术上的新突破。高压快充方案,除了要解决电池问题外,未来还需要解决快充时所带来的发热问题。假设在高压快充方案下,将充电器输出功率提升到70W,在手机降压电路处的转换损耗按照损失10%来计算,发热将达到7W。而这是一个非常夸张的数字,解决难度不小。小结:毫无疑问,快充是目前能够有效解决智能手机续航问题的最佳方法,也是未来几年手机厂商、方案提供商角逐的主要战场。如果说越来越多的用户开始选择具有快充功能的智能手机,那么接下来,我们要选择的就是那些充电更快、性能更稳定以及兼容性更好的快充手机。这也是整个行业的发展方向。如何判断自己的手机支不支持快充?最后,我们再教大家几个方法去判断自己的手机是否支持快充功能。在这里OPPO手机就不多做解释了。1.看充电器上标识“通信标准YD/T 1591《移动通信手持机充电器及接口技术要求和测试方法》明确规定:手持机充电接口直流输入电压为5V±5%,最大吸收电流为1800mA。因此只要适配器的输出突破这一条件,就都可以算是快充。”2.通过实际记录手机充电时间。根据我自己的使用经验来讲,如果在0~10%的电量时开始充电,经过半小时左右时间手机电量可以基本恢复到60%左右的,基本可以判断你的智能手机是具备快充能力的。3.另外,你还可以去去相应手机的官网查询以及咨询客服,当然线下销售人员也是可以的。
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充电5分钟通话2小时就够了? 手机快充不光看速度
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揭开手机快充的面纱:对电池有没有危害
  自从智能手机的屏幕越做越大以后,手机的续航就成为了不少人抱怨的对象。而快速充电技术自然成为了救世主,帮助手机厂商缓解续航的问题。毕竟,让手机更快地充满电还是能给不少人带来实质性的帮助。本文引用地址:
  很多人其实都不太了解,以至于很容易对这种技术产生误解。比如说到底安不安全?会不会损害手机电池等等。那么我们就从这些问题开始来了解一下,这项将会在智能手机中普及的技术。
  什么是?
  要了解这个问题,我们得应该先从电池的充电原理来看。在电池的充放电过程,就是阴极与阳极释放和吸收离子的过程。而这些正极产生的氧气可以通过隔膜和气室被负极吸收,整个化学反应形成一个循环的反应形式,便是一个简单的充电过程。
  而目前市面上包括 Quick Charge 2.0、联发科 Pump Express 以及 OPPO VOOC 闪充等在内的几家主流快充技术,基本都是通过以下的方式来实现的:
  电压不变,提高电流;
  电流不变,提升电压;
  电压、电流均提高。
  这就好比往一个水池中注水,提高电压、电流就好比提升水流的速度以及单位时间的出水量。当其中的参数提高时,注满水(充满电)的速度也会有显著的提升。
  但要真正在手机上实现快充,不单单只是在电压和电流上做提升就足够了。快充技术需要一整套定制的电路、电芯、接口、数据线以及配套的快充适配器,同时你还需要做一套智能电源管理系统,以便让手机能够根据不同的充电情况,提供安全智能的充电保护。
  由于快充技术对于电路设计以及芯片的要求非常高,因此不少以采购芯片的方式来制造手机的厂商往往很难自主研发出属于自家的快充技术。当然,OPPO 是一个例外,早在快充这个概念并没有深入人心时,它就已经抓住机会做出令人惊叹的&充电五分钟,通话两小时&快充技术。
  那什么手机支持快充?
  目前支持快充的手机基本有这些派系:、OPPO、联发科等等。
  先说说派系,作为一家芯片公司,它只需要将支持快充的电源管理模块加入到 Soc (处理器)中便可以将整套快充解决方案提供其他手机公司,减少手机厂商的一些研发费用。不过大家都用一套快充方案,很难吸引到更多的消费者,或者说少了一个噱头。因此很多厂商将前者的方案稍微修改一番,推出了马甲方案。比如三星的 Fast Charge 其实就是高通 Quick Charge 2.0 的马甲。
  目前高通 Quick Charge 2.0 它主要是通过对充电电压和电流的同时提升的方式来实现快充的。事实上只要你辨认出你的手机 CPU 的型号是来自高通哪个系列?便能知道你的手机是否支持快充。不过不少手机厂商也将高通的快充功能给阉割了,具体你还是需要查一下型号,目前采用高通芯片的手机仍是占快充手机市场份额较大的一部分。当然!还有高通 Quick Charge 3.0 已经在路上了。
  OPPO 派系的 VOOC 闪充技术不是空穴来风,早在 14 年发布 OPPO Find 7 时,这款手机便搭载了 OPPO 第一代的闪充技术。OPPO 在手机的电池和接口上做文章,它的电池比普通电池多增加了 4 个触点,再接口上也增加到 7 个 pin 接口。OPPO 一代 VOOC 闪充的方式是就好比在水池中多放了几条水管一起注水,充电速度有了明显的提升。
  到了第二代,从 OPPO N3 开始,OPPO 闪充技术不仅解决了适配体积过大的问题,还将充电的输出提升到 5V/5A。而到了 R7 Plus 和 R7s 上,OPPO 又将快充技术提升到前所未有的高度。目前 2014 年 OPPO 的中高端机型基本都支持这一快充技术。
  联发科 MTK 派系是随着竞争对手高通火起来以后,才奋起直追研发出来的一项快充技术。跟高通一样,作为一家芯片公司,联发科做起快充技术也不是一件很难的事。只不过,跟高通比,联发科的 Pump Express 快充技术要略逊一筹。在MT6595、MT6732 等平台开放 Pump Express Plus 充电技术,最高输出达到9V 2A(18W),仅比普通充电速度快 50% 左右,但和高通高达 36W 的输出相比,差距还是蛮大的。
  联发科的快充技术到了魅族手里一样被改了点东西换个名字,魅族的 mCharge 正是 Pump Express Plus 的马甲。目前大多数采用 MTK 芯片的千元机以及中端机包括乐视、魅族等都支持 MTK 的快充技术。
  支持快充的手机充电就快吗?
  需要搭配快充的电源适配器
  不是,在充电这件事情上,只有手机可是一巴掌拍不响的。支持快充的手机需要搭配支持同样技术的电源适配器才能实现快速充电。充电器插头一端插在 220V 交流电的插座上,另一端用数据线接到支持快充的手机上。整个过程通过变压器把高压交流电转换为低压(比如 5V)直流电。倘若电源适配器不支持快充,那么输出的电压也就达不到快充的标准。
  支持快充的移动电源才能快充
  这一点在移动电源上也尤为如此,所以即便是你拥有一部支持快充的手机,那么倘若你的移动电源不支持快充,那么也充电速度也不会快。
  不同标准的快充无法共用
  假如我用支持高通快充的移动电源或者电源适配器充来一部支持快充的 OPPO 手机手机,能实现快充吗?不行,因为每家的快充标准都不一样,由于电源管理芯片的不同,所以混着共用是没法实现快充的。
  快充危险吗?会对电池造成损害吗?
  说了这么多,回到大家最关注的问题来。
  快充究竟危险吗?
  目前来说,各家的快充还是具备一定的技术保障。因为在一整套快充方案里电源管理模块早就预设了手机电池所能承受最高的电压、电流、温度等安全防护机制,其中包括了温度保护、短路保护、过放电保护、过流保护、过压保护等多项防护技术,确切的来说,这种快充技术还算比较安全。当然,由于快充的电流与电压都比普通充电状态下要高,不排除有一定几率在电源管理模块出问题时会导致一些危险事故,不过这又是另外一回事了。
  会对电池造成损害吗?
  前面我们了解到电池的充电原理,相信小伙伴们基本也了解了一些。从原理上来看,电池的损害基本上来源于两方面:一方面是在电池充放电的时候,电池的阴极与阳极会随着离子的释放和吸收而缩小和膨胀,长时间快充会破坏电池上的化学物质,导致电池寿命缩短。另一方面在快充时,由于电流的比较高,电流的热效应会加剧,导致电池会产生高温,高温也会让容量骤减和电芯永久性损坏的现象。
  事实上,普通充电状态下其实也会对电池造成一点的损害,只不过这种损害微乎其微,需要长达一年甚至以上的时间才会在手机上表现出来。所以无论是快充还是普通充电其实都会对电池产生不可逆的伤害,只不过快充的损害稍微会比普通充电状态要强一点。但从目前快充技术的各种保障下,这种电池损害还是处于安全且合理的状态下。
  总的来说,鉴于现在大多数手机都不可更换电池,对于那些手机想要用几年的人来说,最好还是别选择快充的手机。而对于目前大多数一年一换的人来说,这点影响也就微乎其微。
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