快充標準要統一了,這些市面常見(jiàn)方案你知道嗎?
智能手機已成為生活中的常用必備品,購物、交友、游戲樣樣都離不開(kāi)它,但隨著(zhù)手機大屏化、輕薄化發(fā)展,手機電池電量越發(fā)顯得捉襟見(jiàn)肘,快充技術(shù)的普及開(kāi)始成為一種必然的趨勢。
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/201708/362960.htm何為快充?
快充是一種能使手機在短時(shí)間內充滿(mǎn)電的快速充電技術(shù)。由能量E=ItU,可知在電池容量一定的前提下,電壓和電流是決定充電時(shí)間的關(guān)鍵因素??斐溆腥N不同的實(shí)現形式:
(1) 電壓不變,提高電流;
(2) 電流不變,提高電壓;
(3) 同時(shí)提高電壓和電流。
快充技術(shù)的本質(zhì)就是提高充電的功率,而影響充電功率最直接的因素就是電流和電壓了。上過(guò)物理課的你們都應該知道P(功率)=I(電流) X U(電壓)。所以要提高充電功率,提高電流和電壓最為直接!
USB PD要統一快充標準
雞年春節期間,USB-IF組織發(fā)布了USB PD 3.0的重要更新,正式推出旨在一統快速充電技術(shù)規范的PPS(Programmable Power Supply),成功收編了高通的QC 4.0,并與我國工信部的泰爾實(shí)驗室達成了共識,預計將與國標實(shí)現統一。且谷歌同樣在最新的Android 7.0 OEM規范中強調:快充技術(shù)必須支持USB PD。至此,2016年風(fēng)起云涌的快速充電標準之爭告一段落,將于2017年進(jìn)入統一標準,快速發(fā)展的道路。
這個(gè)消息一出基本上從硬件和軟件層面給USB PD快充上了道雙保險。首先,PPS將不允許USB接口通過(guò)非USB PD的協(xié)議來(lái)進(jìn)行電壓調整,這就基本上殺死了90%的第三方快充標準,因為絕大多數快充都都是通過(guò)協(xié)同調整電流電壓來(lái)進(jìn)行快充的,因為在不同的電量階段最合適的充電電壓和電流是不一樣的,為了達到最高的充電效率和安全性就需要不斷調整充電電流和電壓。而所有的充電基本上都是通過(guò)USB接口來(lái)進(jìn)行的,如果今后不支持USB PD就不能進(jìn)行電壓調整,那么這些快充就不得不在自己的標準中加入對USB PD的支持。
硬件上已經(jīng)下了最后通牒,谷歌在軟件端的規定同樣非常強硬。這么看來(lái),各個(gè)廠(chǎng)商自有快充標準的好日子可能到頭了,包括QC 4.0在內的眾多快充標準都將被收編,USB PD將一統天下,而事實(shí)上,高通最新的QC 4.0已經(jīng)使用了USB PD協(xié)議,成為了USB PD的一個(gè)分支。
而這件事情對于用戶(hù)體驗來(lái)說(shuō)毫無(wú)疑問(wèn)是件好事情,現在五花八門(mén)的快充標準的IC芯片都是自行研發(fā),換個(gè)充電頭甚至是數據線(xiàn)都會(huì )導致快充功能失效,這顯然是我們不想看到的,如果今后都使用USB PD標準,那么不同品牌的快充充電器和數據線(xiàn)都將通用,用戶(hù)在也不需要把原裝充電器綁在身上了,甚至接下來(lái)所有的充電寶可能也都會(huì )支持USB PD快充標準。
目前常見(jiàn)的快充方案
雖然市面上具備的快充技術(shù)看似分門(mén)別類(lèi),擁有很多派別,但其實(shí)歸根結底就是增大電壓和電流這兩種方式。而目前市場(chǎng)上比較流行的快充方案就是高電壓低電流、低電壓高電流這樣的分類(lèi),無(wú)論是高電壓還是大電流,最終都是依靠提高功率來(lái)提升充電的速度,下面我們就針對這兩種主要的方式簡(jiǎn)單的為大家進(jìn)行羅列。
高通Quick Charge就是高電壓低電流的典型方案,目前高通快充技術(shù)已經(jīng)不知不覺(jué)來(lái)到了Quick Charge 4第四代,從最初的QC 1.0僅僅支持最高5V/2A的充電功率,到QC 2.0可以兼容5V/9V/12V/20V四檔充電電壓,并且達到最大3A的充電電流水準。而Quick Charge 3.0則是在QC 2.0的基礎上進(jìn)行的改進(jìn),以200mV增量為一檔,支持3.6V到20V的工作電壓動(dòng)態(tài)調節。這樣一來(lái),手機廠(chǎng)商就能夠根據自家產(chǎn)品的需求調整到最佳電壓,從而達到預期的電流,提升手機的充電效率。
而最新一代的高通快充技術(shù)Quick Charge 4,已確定將會(huì )在下一代旗艦芯片驍龍835處理器上支持使用,預計搭載驍龍835的商用終端將在2017年上半年出貨。據悉,升級版的QC 4.0通過(guò)Qualcomm Technologies的平行充電技術(shù)Dual Charge,與前代QC 3.0相比,可以享受到高達20%的充電速度提升。除了提升充電速度之外,QC 4.0還實(shí)現了更短的充電時(shí)間和更高的效率,能在更準確地測量電壓、電流和溫度的同時(shí),保護電池、系統、線(xiàn)纜和連接器。一方面提升充電速度,一方面保護了電池、充電器等設備。
OPPO超級閃充
接下來(lái)再來(lái)看一下低電壓高電流標準的OPPO VOOC閃充技術(shù),VOOC選擇的是保持電壓不變,通過(guò)加大電流的方式提升充電速度?;仡橭PPO VOOC閃充的這兩年,最早誕生于2014年,之后在同年的10月推出了VOOC mini,15年用戶(hù)量已經(jīng)突破千萬(wàn),得到了業(yè)內外人士的高度認可,就在今年年初,OPPO又推出了超級閃充技術(shù),充電速度還要領(lǐng)先于OPPO的VOOC 閃充。
在了解超級閃充技術(shù)之前,先熟悉一下手機電池充電的三個(gè)階段,分別為恒流預充電、大電流恒流充電和恒壓充電。當手機處于低電量時(shí),電壓也會(huì )相應降低,此時(shí)充電器會(huì )使用較低的電流對電池進(jìn)行充電,當電池的電壓高于預定數值后,就會(huì )采用恒流充電。
而 OPPO的最新閃充技術(shù)正是利用了這樣的工作原理,對電流進(jìn)行嚴格的調控,這樣的好處在于,避免了增壓提升功率的方式,因此在線(xiàn)路損耗方面會(huì )減少很多,并且有效遏制了手機發(fā)熱的現象。在經(jīng)歷了第一代VOOC快充充電器龐大以及充電線(xiàn)接口會(huì )斷的隱患后,目前終于呈現給我們在快充、便攜和安全這三方面都兼顧的快充技術(shù)了,只是這項技術(shù)只適配于OPPO這一家產(chǎn)品,兼容性還不夠。
MTP Pump Express Plus快充技術(shù)
除了高通和OPPO這兩個(gè)比較突出的快充技術(shù),聯(lián)發(fā)科MTP Pump Express Plus快充技術(shù)的原理和高通Quick Charge大同小異,都是保證了恒定電流,通過(guò)加大充電器到手機USB端口的電壓來(lái)實(shí)現更大的充電功率。
近兩年P(guān)umpExpress技術(shù)開(kāi)始嶄露頭角,內置PMIC電源管理集成電路,允許充電器根據電流決定充電所需的初始電壓。由PMIC發(fā)出脈沖電流指令通過(guò)USB的Vbus傳送給充電器,再根據這個(gè)指令調整輸出電壓。
Pump Express 3.0宣稱(chēng)能夠在20分鐘內為智能手機充滿(mǎn)70%電量,同時(shí)相比PumpExpress Plus功耗減少50%,間接降低發(fā)熱。相比QC 3.0的200mV為一檔的增量的做法,PumpExpress 3.0電壓微調幅度僅為10mV,理論最高可提供5A充電電流。
此外,諸如一加的DASH極速閃充也是類(lèi)似OPPO的VOOC閃充技術(shù),原裝充電器可以輸出5V/4A的功率;再比如魅族的mCharge 3.0,由于是基于聯(lián)發(fā)科平臺,因此mCharge快充技術(shù)基本也是依托于MTK推出的Pump Express。
評論