讓手機充電變快的秘密，都在這兒了

你是否有過(guò)這樣的經(jīng)歷：即將出門(mén)辦事，卻發(fā)現手機沒(méi)電，不得不心急如焚地插上充電線(xiàn)，過(guò)幾秒鐘瞄一眼龜速上升的電量，結果手機電沒(méi)充多少，事情卻給耽誤了。

　　好在，隨著(zhù)手機快充技術(shù)的發(fā)展，這種尷尬正逐漸成為歷史。今年，多家手機廠(chǎng)商相繼發(fā)布120W快充的新品手機，讓快充技術(shù)又邁上了一個(gè)臺階。

　　120W快充手機發(fā)布（圖片來(lái)源：IT之家）

　　5分鐘充電50%，手機快充究竟有多厲害？

　　手機快充，顧名思義，就是給手機快速充電的技術(shù)。在電池電量一定的情況下，充電功率越高，充滿(mǎn)電需要的時(shí)間自然就越短。因此，充電的功率是快充技術(shù)的重要指標。

　　這幾年，我們見(jiàn)證了手機充電功率從5W開(kāi)始，慢慢發(fā)展到18W、44W、55W，再到今年剛剛出現的120W快速充電，充電的時(shí)間從三四個(gè)小時(shí)，減少到現在的二十分鐘，這些都展示著(zhù)快充技術(shù)的飛速發(fā)展。

　　目前，國產(chǎn)手機的快充功率已經(jīng)全面超越了蘋(píng)果、三星等外國品牌。今年六月起，國內多家手機廠(chǎng)商相繼發(fā)布支持120W快速充電的新品手機，其中某家甚至能夠在5分鐘把電量充至50%，13分鐘完全充滿(mǎn)。相比之下，蘋(píng)果手機很長(cháng)一段時(shí)間內仍使用5W的充電器，今年發(fā)布的新品也只是將充電功率提升到了20W?！　?br/>

　　只需做一個(gè)簡(jiǎn)單的對比，我們就可以體會(huì )到不同充電技術(shù)對充電時(shí)間的影響。對于手機電池來(lái)說(shuō)，輸出電壓一般在3.7V到4.2V之間波動(dòng)，如果電壓按照4V計算，電池的容量按照4000mA·h計算，那么，在理想情況下：

　　使用5W的蘋(píng)果手機充電器，充滿(mǎn)電需要3小時(shí)12分鐘；

　　使用40W的支持Quick Charge 2.0的手機充電器，充滿(mǎn)電需要24分鐘；

　　使用120W的新品快速充電手機，充滿(mǎn)電僅需8分鐘。

　　可以說(shuō)，在手機快充技術(shù)這方面，國產(chǎn)手機已經(jīng)走到了世界前列。

　　快充與傳統充電技術(shù)的效率對比示意（圖片來(lái)源：中關(guān)村在線(xiàn)）

　　認真看文章的小伙伴們可能就要發(fā)問(wèn)了：這個(gè)數據和幾款120W快充手機的充電時(shí)間可對不上，跟我們平時(shí)的使用體驗也存在一些差別，那么，為什么會(huì )這樣呢？了解完快速充電的原理和它面對的難題，你自然就能從中找到答案。

　　手機的快速充電是怎么做到的？

　　中學(xué)老師教過(guò)我們，P（功率）= U（電壓） × I（電流），那么，要提高充電功率，就要提高充電電壓或者充電電流?？焖俪潆娂夹g(shù)的核心，正是保證安全有效地實(shí)現這一點(diǎn)。

　　5V1000mA的5W手機充電器（圖片來(lái)源：百度）

　　如果仔細觀(guān)察手機充電器的接頭，你就能在上面找到類(lèi)似“5V 1000mA”這樣的標志，這就是充電器能給手機提供的最大充電電壓和電流。而120W的快充充電器，普遍采用的是“20V 6A”的標準。

　　像這樣提高充電電壓和電流，當然會(huì )帶來(lái)各種各樣的問(wèn)題。

　　比如，過(guò)大的充電功率會(huì )使電池內部和充電器接頭處的焦耳熱功率增大，讓它們嚴重發(fā)熱，可能會(huì )減少電池壽命甚至損壞器件。在沒(méi)有保護措施的情況下，大電壓大電流可能直接損毀電池，甚至可能引起火災等事故，而某些數據線(xiàn)不支持大電流的通過(guò)，貿然使用也可能導致燒斷等問(wèn)題。

　　于是，為了解決這些問(wèn)題，三個(gè)快速充電中的“黑科技”應運而生，它們分別是：電荷泵、6C電芯和智能控溫芯片。

　　手機快速充電系統的內部結構（圖片來(lái)源：搜狐新聞）

　　電荷泵，又叫開(kāi)關(guān)電容式電壓變換器，簡(jiǎn)單來(lái)講就是把快速充電使用的大電壓，轉換成能夠直接給電池充電的小電壓，而本身不損耗功率。

　　上圖中充電IC的主要結構就是電荷泵。跟傳統的變壓器相比，電荷泵不僅體積更小，靜態(tài)電流更低，最重要的是它的能量轉換效率高達98%，相比于傳統的變壓器提高了接近10%，幾乎對充電功率沒(méi)有影響。

　　而另一項“黑科技”——電芯，就是沒(méi)有保護電路板的充電電池。使用電荷泵變壓之后，原本的電流會(huì )進(jìn)一步增大，對于“20V 6A”的充電器來(lái)說(shuō)，電壓通過(guò)電荷泵降低到5V，電流就提高到了24A，這對于傳統的3C電芯來(lái)說(shuō)是難以承受的。因此，6C電芯應運而生。

　　手機電池電芯（圖片來(lái)源：百度）

　　對于2000mA·h的電芯來(lái)說(shuō)，1C指的就是最大充電電流不超過(guò)2000mA（2A），傳統的3C電芯最高能支持6A的充電電流，而6C電芯足夠支持12A的大電流充電，本身電阻較小，發(fā)熱功率比較低，也就成了支持120W快速充電的“黑科技”之一。

　　除了上面這兩個(gè)技術(shù)之外，要想穩定地進(jìn)行大功率充電，還需要把這些黑科技合理地組合起來(lái)。

　　制作120W快充手機的廠(chǎng)商，在手機內部普遍使用雙極耳充電模式，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是同時(shí)從兩個(gè)地方對電池進(jìn)行充電，有效地實(shí)現了分壓分流。

　　上面提到的，120W快充需要的24A電流，分成兩路之后，恰好就是6C電芯所支持的12A充電電流。特殊的設計也降低了電池的內部電阻，進(jìn)一步減少發(fā)熱功率。

　　即使如此，在充電過(guò)程中，不同階段電池所能承受的最大電流和電壓可能都是不一樣的，另外，如果一直用高功率充電，放出的熱量積少成多，還是會(huì )導致手機內部溫度過(guò)高，損壞元器件。這就輪到智能控溫芯片登場(chǎng)了。

　　手機芯片（圖片來(lái)源：IT之家）

　　智能控溫芯片，即按照設定好的程式，根據溫度改變電池的充放電模式以及手機各種模塊的工作狀態(tài)，從而實(shí)現智能調控手機內部溫度又盡量不影響手機性能目的的一種芯片。

　　有了智能控溫芯片之后，在我們使用120W快充時(shí)，手機充電器可能前三分鐘加班加點(diǎn)工作，保持120W的充電功率，之后由于充電放熱，溫度高了，智能控溫芯片就會(huì )調節通過(guò)的電流大小，讓我們的充電功率減小到80W甚至40W。一旦溫度降低，功率就可以再次升高。

　　看到這里，前面的問(wèn)題就得到答案了：120W快充里面的120W，指的是最大充電功率，在智能控溫芯片的作用下，實(shí)際充電的功率是在不斷發(fā)生變化的，只有一部分時(shí)間能保持最大功率快速“閃充”，因此，實(shí)際充電時(shí)間略長(cháng)于我們計算得到的充電時(shí)間，這是手機對自己的保護機制。

　　手機快速充電安全嗎？

　　簡(jiǎn)單來(lái)講，快速充電是安全的。

　　支持快速充電的充電器，連接的數據線(xiàn)都是特制的，與傳統充電線(xiàn)不同，可以支持較大電流通過(guò)。

　　前面也說(shuō)到了，現在智能手機中，有各種“黑科技”支持快速充電，最大限度保證了使用安全。

　　此外，手機電池本身還附帶有保護電路，保證它不會(huì )被大電流燒壞。智能控溫芯片的調節，也保證了手機不會(huì )因為內部溫度過(guò)高而產(chǎn)生事故。

　　另外，我們是可以用快速充電的充電器對一般手機進(jìn)行充電的，但是不會(huì )具有快速充電的效果。

　　如果仔細觀(guān)察，你就會(huì )發(fā)現，支持快速充電的手機充電器上往往會(huì )有兩個(gè)標志，一個(gè)是最基本的“5V 1A”，另一個(gè)則是支持的快速充電功率，比如“9V 2A”，具體使用哪一個(gè)輸入的電壓電流，是由手機的智能控制芯片所決定的。

　　手機快充充電器（圖片來(lái)源：ifanr）

　　當然，同理，用一般的充電器也可以給支持快速充電的手機充電，只不過(guò)同樣沒(méi)有快速充電效果。

　　雖然如此，但大家在充電時(shí)應該注意，一定要使用正規廠(chǎng)家的，有安全保障的充電器進(jìn)行充電。劣質(zhì)的充電器內部電阻比較大，發(fā)熱比較多，長(cháng)時(shí)間連續使用可能會(huì )被燒壞，甚至引起火災。

　　另外，在充電時(shí)盡量不要打開(kāi)占用資源和CPU較多的手機應用，比如插上充電器玩大型游戲等。這樣的操作會(huì )讓手機不僅承受充電的發(fā)熱，還要承受高負荷運行的發(fā)熱，不僅會(huì )讓智能控溫芯片出手減慢你的充電速度，還可能降低你的手機性能，甚至引起安全事故。

　　最后，要盡量避免過(guò)度充放電。不要等手機電用完了再來(lái)充電，也不要手機電充滿(mǎn)了還繼續充電，這兩者都會(huì )對電池壽命產(chǎn)生影響。

　　總的來(lái)說(shuō)，在享受科技便利的同時(shí)，我們應該安全、合理地利用這些新興技術(shù)，不要因為一時(shí)的便利或小便宜給自己帶來(lái)安全隱患。