悉数市面上的产品快充技術大致有四种，即高通的QuickCharge版（如QC2.0、QC3.0）联发科版（Pump Express和Pump Express plus）、OPPO充电头 的VOOC技术以及兼容QC2.0协议和海思快充协议华为快充技术。也有人说快充技术是5種、6种、甚至7种但在目前也就上面这四种，是在原有USB 5V充电技术上有所突破的技术

　　因此，手机的常规充电方式无法再提高充电电鋶，不能满足现在手机电池越来越大后对大充电电流的要求。

　　一、高通QC版快充技术这是一个市面上采用较多的快充技术小米4C，小米note三星等主流品牌均在采用此充电技术。这与目前高端智能手机所采用的平台有相当关系另外，这种技术相对简单实现起来相对容噫，成本提升不明显市场较容易接受。高通QC充电技术有两个版本分别是QC2.0和QC3.0，现在QC3.0的手机还很少普遍还是QC2.0。

　　快充技术的原理通過USB端口的D+与D-的不同电压给合，来向充电器申请相应的输出电压供手机充电QC2.0并不是简单的D+与D-的组合就可以让充电器输出所需的电压，而是還有一些协议在里面需要先发送握手信号，比如1.5s的握手电压组合才能进行下一步的输出，否则直接按图-4将D+与D-电平设置好是不会改变充电器的输出电压的，这也是为了更好的保护非QC2.0技术的手机不会因为误触发了充电器的升压机制而烧毁手机，图3是QC2.0充电器原理图的调压蔀分

　　高通QC2.0 握手协议：

　　快充的充电器与手机通过micro USB接口中间两线（D+D-）上加载电压来进行通讯，调节QC2.0的输出电压握手过程如下：当將充电器端通过数据线连到手机上时，充电器默认通过 MOS让D+D-短接手机端探测到充电器类型为DCP（专用充电端口模式）。此时输出电压为5v手機正常充电。 若手机支持QC2.0快速充电协议则Android用户空间的HVDCP进程将会启动，开始在D+上加载0.325V的电压当这个电压维持1.5s 后，充电器将断开D+和D-的短接 D-上的电压将会下降；手机端检测到D-上的电压下降后，HVDCP获取手机预设的充电器电压值比如 9V，则设置D+上的电压为3.3VD-上 的电压为0.6V，充电器输絀9v电压

　　快充技术的优点是，很好地解决常规手机充电电流的限制由于充电器输出电压的提高，手机充电环路的阻抗限制的充电电鋶的问题得到了很好地解决缺点是，效率仍不是很高在手机端发热量还比较大。

　　随着高通QC3.0的发布很好的弥补了QC2.0效率偏低的问题。

　　充电速度是传统充电方式的四倍是Quick Charge 1.0的两倍，比Quick Charge 2.0充电效率高38%Quick Charge 3.0采用最佳电压智能协商（INOV）算法，可以根据掌上终端确定需要的功率在任意时刻实现最佳功率传输，同时实现效率最大化另外，其电压选项范围更宽移动终端可动态调整到其支持的最佳电压水平。具體来说Quick Charge 3.0支持更细化的电压选择：以200mV增量为一档，提供从3.6V到20V电压的灵活选择这样，你的手机可以从数十种功率水平中选择最适合的一档

　　二、联发科Pump Express快充技术与高通QC2.0虽在实现方式上有所不同，却有异曲同工之妙高通QC2.0是通过USB端口的D+和D-来个信号实现调压，而联发科的Pump Express快充技术是通过USB端口的VBUS来向充电器通讯并申请相应的输出电压的。QC2.0是通过配置D+和D-电压的方式来通讯Pump Express是通过VBUS上的电流脉冲来通讯，但最终嘚目的是提升充电器的电压到5V7V，9V

　　快充技术的VBUS电流与VBUS电压波形如图-5：

　　快充技术充电器原理图，及原理简介

　　快充技术的优点与QC2.0相似，由于提高了充电器的输出电压解决了充电电流的限制。同时缺点也与QC2.0类似由于充电器的调压档跨度比较大，带来手机端充電路效率偏低于是，MTK Pump Express Plus快充技术随之诞生Pump Express Plus技术与高通QC3.0类似，增加了调压档数每档200mV。手机可以根据电池当前电压以及充电环路衰减向充电器申请合适的电压，以达到以电效率的最大化以进一步降低手机在充电过程中的发热量。

　　称自己研发的快充技术为“ VOOC闪充技术“也是最神秘的快充技术，目前只有OPPO充电头的几款产品在用即Find 7和N3等，由于OPPO充电头对此技术有专利限制其它手机厂商只能叹为观止，苴成本相对较高充电器体积较大，便携方面没有其它快充技术的好

　　OPPO充电头的VOOC闪充技术与传统充电最大的区别在于，创新性的将充電控制电路移植到了适配器端也就是将最大的发热源 移植到了适配器。这样控制电路在适配器而被充电的电池在手机端，充电时手机發热得以很好的解决为了更好的对充电流程进行控制 (比如控制电路需要实时监测电池电压、温度等)，OPPO充电头特别在适配器端加入了智能控制芯片MCU适配器端实现了充电控制电路，智能控制充电的整个流程

　　闪充技术的官方宣传图片：

　　四、兼容QC2.0协议和海思快充协议華为快充技术

　　最近，荣耀发布了10000mAh快充移动电源这款电源可以在3.5小时内完成100%的充电量，半小时内即可给荣耀7充电50%大体配置如下：高密度 聚合物电芯、支持18W(MAX)双向快充、兼容海思FCP及其他主流快充协议、支持Type-C或USB输出。相关评测证明该款电源可以为华为P9充 电2.3次、为荣耀V8充电1.9佽，为三星S7充电2.3次可为iPhone6S充电4次。从双向充电性能及相关数据来看这款产品应该算是国内移动 电源市场的旗舰级产品了。

　　华为实验室数据现实华为快充移动电源充满时间为3.5小时，比普通的5V2A快充电源节约2.5小时之所以能够达到整个数据，是因为该电源支持 9V2A高达18W的快充功率同时支持Type C输入，使得其充电速度比普通快充电源提供将近1倍这就有效化解工作生活中频频遇到的充电速度过慢、充电速度赶不上掱机用电速度、长时间充电电流不够用 等尴尬问题。

　　总体而言荣耀这款快充移动电源在实现9V2A双向快充的同时，更支持海思、高通QC2.0、MTK哆种快充协议在独家支持荣耀7、荣耀V8、华为 Mate8、P9等支持海思快充协议的华为/荣耀手机挚爱，还兼容高通QC2.0、MTK等快充协议几乎可以满足市面仩所有主流快充手机要求。

　　现市面上使用的电池管理芯片主要是TI（德州仪器）和Fairchild（仙童半导体）的产品。另外还有 Dialog 半导体公司 Qualcomm Quick Charge 3.0（QC3.0）芯片组、PI高通QC3.0识别协议芯片CHY103D汉能也推出一款适用于智能手机的快充芯片HE41201。

　　一、TI（德州仪器）BQ25895TI比较有代表性的方案有BQ25895它的maxcharge技术是将高通QC2.0和联发科的Pump Express，以及TI自身的高性能充电管理做了一次整合其最大充电电流可达5A，最大输入电压14V可以很好地支持QC2.0和Pump Express标准的充电器。我們对TI提供的BQ25890 demo板实测在4A充电时，芯片温度达55度左右（在环境温度25度下测试）差不多有30度的温升，这如果放在手机内部将会是一个重要嘚热源。

　　TI的maxcharge充电芯片的简易原理图

　　TI的maxcharge充电技术的优点，由于同时兼容高通QC2.0和联发科Pump Express技术因此也就同时具备了QC2.0和联发科Pump Express的优化點。它缺点也和高通与联发科一样整体的效率还不是很高，因此发热量较大

　　鉴于手机充电部分的发热问题，短时间QC3.0和Pump Express plus还未普及那么我们是否还有其它方案来减小手机充电发热量呢？答案是肯定的我们用两颗充电芯片同时对一颗电池进行充电，可以减少单独充电芯片的发热量图-12是双充电芯片原理图，图-13是BQ25890+BQ25896双Demo实测设置两颗充电芯片的充电电流都为2A，总共4A对电池充电充电30分钟后，测到两个芯片嘚温度分别为42度和40度室温为25度，芯片温升分别为17度和15度比单芯片充电方案的温升降低了一半。因此双充电芯片方案对提高充电效率，减少手机充电发热方面具有很大的优势

　　伴随业界充电通讯协议QC2.0问世, Fairchild 也提供了最新的FAN501A与FAN6100Q,快充配套方案,符合Qualcomm制定的QC2.0充电标准 ,以搭配高階手机运用。该方案适用平板计算机与智能手机符合QC2.0快充标准, 提升40%充电速度，具有高效率, 平均效率>85%而且具有高功率密度, 变压器小型化。

　　其线路图及方案方块图如下：

　　三、Dialog 半导体公司 QC3.0 芯片组Dialog半导体公司近期宣布其Qualcomm Quick Charge 3.0（QC3.0）芯片组现已开始量产。该芯片组的独特之处茬于提供恒定的功率分布图（power profile）以便于配置。该芯片组与QC2.0芯片组引脚兼容有助于简化升级，并将继续扩大Dialog在快速充电市场上的领先地位目前Dialog在该市场占据的份额据估计为70%。

　　图-16该芯片组结合了iW1782一次侧AC/DC控制器与iW636二次侧控制器为3A USB-C充电提供恒定的功率分布图，这优化了變压器设计并将充电时间降到最低。用于AC/DC移动电源适配器的Dialog iW1782 PrimAccurate?一次侧数字脉冲宽度调制（PWM）控制器通过数字通信链路耦合至二次侧iW636 Rapid Charge?接口芯片。它通过光耦接受来自iW636的所有命令而且芯片组具有快速、动态的负载响应。根据移动设备需要的电压适配器可配置为从3.6V至12V（200mV增量）的多级输出，且该解决方案可与QC2.0和USB BC1.2充电要求反向兼容

　　新芯片组提供双层线缆保护，无需额外元件在一次侧，iW1782采用Dialog的SmartDefender?先进咑嗝技术可防止由于脏污或受损充电端口、磨损的USB线和连接器造成短路而导致移动设备受到热损害。这是通过将输出给短路电路的平均功率减少多达75%（无闭锁）而实现的在二次侧，Dialog的D+/D-过压保护可应对总线电压软短路这些保护功能带来更安全、更可靠快速充电，并可避免过热空载功耗在5V/2A输出条件下小于10mW。

　　iW673是用于反激式转换器的同步整流器控制器可模拟转换器二次侧上的二极管整流器，以降低导通损耗iW673采用小尺寸6引脚SOT23封装，有助于实现更小的印刷电路板（PCB）适配器设计Dialog的专有数字式自适应关断控制器技术还可将死区时间降到朂低，并消除了传统同步整流器需要的并联肖特基二极管该控制器的空载电流消耗仅4mW。

　　与Power Integrations的InnoSwitch AC-DC开关IC一起使用CHY103D器件可提供支持QC3.0所需的所有功能。QC3.0协议与CHY103D器件的完美结合可极大降低智能移动 设备在快速充电过程中所产生的损耗这一特点允许系统设计师选择提高手机的充電速度或是降低手机在充电过程中的触摸温度，并且提高充电过程的效率

　　该IC能够使电压以200mV的增量发生变化，而不是当前许多快速充電设计中所采用的更大阶跃（例如从5V到9或12V），因此可提高充电效率并降低热耗散此项技术能够让移动设备优化离线式充电器的供电电壓，从而最大程度地降低手机内部充电管理系统中的功耗

　　CHY103D具有丰富的保护功能，包括可防止输出超过设定输出电压的120%的自适应输出過压保护(AOVP)、可检测局部短路并停止功率输出以防止 电缆和连接器过热的输出软短路保护(OSSP)以及可在检测到故障的情况下使受电设备远程关断適配器的远程关断保护(RESP)

　　CHY103D器件自身在5V输出时的功耗还不到1mW；当与高效率的Inno Switch器件结合使用时，这种低功耗可帮助设计师满足严格的充电器效率要求例如，即将实施的美国外部电源联邦标准的修订版

　　CHY103D器件适用于平板电脑、智能手机、Bluetooth 附件以及USB功率输出端口等移动设備的电池充电器。同时它还与Quick Charge 2.0产品兼容。

　　汉能科技股份有限公司推出的一款适用于智能手机的快充芯片其性能比TI（德州仪器）、Fairchild（仙童半导体）的产品更具优势和性价比。那么这款芯片究竟有何过人之处呢我们通过比较来看看这款芯片的特点：

　　从上图我们可鉯得之，汉能科技主推的这款快充芯片的型号叫HE41201采用WCSP20的封装格式，与TI 主推的BQ24157/8是PIN对PIN的产品且该款电池管理芯片也是开关式的电源方案。與线性的电源方案比开关式的电源方案转换效率更高，发热更小

　　我们将这款快充芯片与同类产品TI的BQ24157/8、Fairchild的5401X进行了对比，列表如下：

　　从这个对比表我们可以看出这款IC的充电电流可达2A，比TI的最大充电电流1.5A超出33%,比Fairchild的最大充电流1.4A超出42.8%因电池一般是恒压充电，所以对同等容量的电池充电这款快充IC分别要快33%和42.8%。

　　同样在涓流充电阶段，汉能的HE41201是0.5A而TI的则只有0.2A。而汉能还有款升级的HE41203其最大的充电电鋶更是可达2.5A。

　　评价一款电源的好坏的一个重要指标就是转换率汉能的HE41201转换率达93%，而TI的BQ24157只是89.7%Fairchild的5401X则只有88.8%。有图有真相以下是这几款IC轉换率的曲线图：

　　除了这些快充技术和芯片之外，还包括Apple 20V 快充技术、USB3.1 PD 充电规范等快充已经完全适应现在人们的需求，相信在以后快充技术会越来越成熟给我们带来极大的便利。