從2023年開始,手機(jī)充電標(biāo)準(zhǔn)就邁過(guò)了5V/2A(10W)的門檻,“快速充電”概念逐漸在智能手機(jī)領(lǐng)域生根發(fā)芽。然而,要想正確激活手機(jī)的快速充電功能,手機(jī)、充電器和數(shù)據(jù)線這三要素的搭配就顯得尤為重要了。

快充標(biāo)準(zhǔn)的亂戰(zhàn)

根據(jù)“P=UI”公式,我們可以知道提升手機(jī)充電功率無(wú)非就是增大輸入電流或輸入電壓的大小。

但是,到底是以提升電壓為主,還是增大電流為主,又或是二者同時(shí)增加?

由于業(yè)內(nèi)沒有統(tǒng)一的共識(shí),才逐漸衍生出了高通QuickCharge(QC)、聯(lián)發(fā)科Pump Express(PE)、華為Fast Charge Protoco(FCP)和USB PD等快充標(biāo)準(zhǔn)。

高通QC是智能手機(jī)領(lǐng)域普及度最高的快充方案,目前已經(jīng)進(jìn)化到了QC4+,它不再局限于“高壓低電流”,開始支持5V/5.6A和9V/3A輸出,其最大充電功率可達(dá)28W(理論值),并加入了對(duì) USB PD 3.0(PPS)協(xié)議的支持,充電效率可提升約30%,充電更安全且速度更快。

聯(lián)發(fā)科PE已經(jīng)迭代更新到了PE5.0標(biāo)準(zhǔn),但由于其近2年的市場(chǎng)占有率逐年下降,所以我們最熟悉的快充方案還停留在PE2.0的時(shí)代(9V/2A或12V/2A)。實(shí)際上,聯(lián)發(fā)科從PE3.0開始也引入了3V~6V/5A的“低壓高電流”快充,最新PE5.0的握手協(xié)議更是迎合了國(guó)際最新快充標(biāo)準(zhǔn)USB PD3.0(PPS)。

對(duì)智能手機(jī)廠商而言,既然手機(jī)都搭載了高通或聯(lián)發(fā)科旗下的SoC,那直接套用高通/聯(lián)發(fā)科原生的快充技術(shù)就是最經(jīng)濟(jì)的選擇。但是,為了實(shí)現(xiàn)差異化競(jìng)爭(zhēng),現(xiàn)在有越來(lái)越多的廠商開始了快充技術(shù)的自研之路。

OPPO在2023年就推出了自研的VOOC閃充,開創(chuàng)了“低壓高電流”(5V/4.5A或5V/4A)的先河,也是旗下高端手機(jī)主打的核心賣點(diǎn)。2023年,OPPO還為旗艦級(jí)的Find X和R17 Pro武裝了“Super VOOC”超級(jí)閃充技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)10V/5A即50W的充電功率!

為了避免大電壓大電流可能帶來(lái)的發(fā)熱和安全隱患,支持Super VOOC技術(shù)的手機(jī)都采用了串聯(lián)雙電芯技術(shù)。以R17 Pro為例,它就內(nèi)置兩塊1850mAh的電芯(共計(jì)3700mAh),最終把10V/5A電壓調(diào)整為5V/5A并平均分配給兩塊電池,既保證了每個(gè)電芯的低電壓輸入,又提升了兩個(gè)電芯同時(shí)充電的總功率。

一加手機(jī)從一加3開始引入了DASH閃充的概念,這個(gè)技術(shù)來(lái)自O(shè)PPO VOOC提供的授權(quán),可以實(shí)現(xiàn)5V/4A(20W)的充電功率。2023年,一加手機(jī)為年度旗艦一加6T的邁凱倫定制版準(zhǔn)備了全新的Warp快充,可提供高達(dá)5V/6A(30W)的充電功率,拉開了與其他驍龍845旗艦手機(jī)在快充功率之間的距離。

無(wú)論是VOOC、DASH還是Warp,這類“低壓高電流”快充方案都有一個(gè)特色——由于手機(jī)內(nèi)置鋰電池的充電電壓都是5V,因此當(dāng)充電器以5V電壓輸入時(shí)就無(wú)需加入額外的降壓電路,從而避免了高壓電流需要降壓帶來(lái)的額外發(fā)熱,讓邊玩游戲邊(快速)充電成為了可能。

vivo很早以前就在X系列手機(jī)上引入了“雙引擎閃充”的概念,只是其早期的雙引擎閃充本質(zhì)上都源于高通的QC方案,而后期高端機(jī)型則改用了vivo自研的快充技術(shù)。以最新的X27為例,其充電器支持10V/2.25A(22.5W)功率,雖然屬于“高壓低電流”,但依舊可以實(shí)現(xiàn)“邊玩邊快充”的功效。

華為(榮耀)也是自研快充技術(shù)的代表廠商,其快充技術(shù)經(jīng)歷了從FCP到Super Charge(超級(jí)快充)的進(jìn)化。其中,支持FCP快充的代表主要是中端機(jī)型,可以實(shí)現(xiàn)最高9V/2A即18W的充電功率。而超級(jí)快充則可分為5V/4.5A(22.5W)和10V/4A(40W)兩個(gè)級(jí)別,前者是華為(榮耀)中高端手機(jī)的標(biāo)配,如榮耀V20、Mate 20、P20等;而40W超級(jí)快充則是榮耀Magic 2、Mate 20 Pro等頂配旗艦才能享用的大餐。

電荷泵參戰(zhàn)

從2023年底開始,越來(lái)越多品牌的快充方案都引入了一項(xiàng)名為“電荷泵”的技術(shù),比如小米9的“Charge Turbo”(27W)、華為Mate 20 Pro/榮耀Magic 2的40W超級(jí)快充、iQOO的vivo Super FlashCharge(44W),以及X27的雙引擎閃充等。此外,OPPO的SuperVOOC也涉及“電荷泵技術(shù)”的反向運(yùn)用。

電荷泵技術(shù)是一種DC-DC轉(zhuǎn)換器,它利用電容作為儲(chǔ)能單元進(jìn)行電壓變換,在本質(zhì)上依舊是一顆充電IC,只是其轉(zhuǎn)換效率可以從普通充電IC的89%提升到98%左右,同時(shí)還可選擇電壓減半的同時(shí)電流倍增的功能。電荷泵的超高轉(zhuǎn)換效率可極大緩解手機(jī)充電時(shí)的發(fā)熱問(wèn)題,哪怕在40W功率的充電狀態(tài)下也僅有1W的損失被轉(zhuǎn)化成了熱量,比以往的18W還要“清涼”。

這幾款手機(jī)的快充原理相近。以華為Mate 20 Pro為例,其超級(jí)快充的流程就是原裝充電器將10V的輸出電壓和4A的輸出電流通過(guò)USB Type-C接口送進(jìn)手機(jī),再由手機(jī)內(nèi)部的電荷泵將電芯的充電電壓降到5V,同時(shí)還將充電電流從4A提升到8A,最終在手機(jī)內(nèi)部營(yíng)造出了一個(gè)5V/8A低壓大電流的充電環(huán)境。

能握手才是好朋友

手機(jī)圈的快充方案有很多,這就導(dǎo)致了不同型號(hào)手機(jī)和充電器之間的兼容性問(wèn)題。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),手機(jī)內(nèi)集成有電源管理IC、充電器內(nèi)也集成了專用的識(shí)別IC,當(dāng)手機(jī)和充電器通過(guò)數(shù)據(jù)線連接,兩顆IC芯片相互識(shí)別認(rèn)證并成功“握手”之后才能激活快充功能,即充電器端按照手機(jī)端發(fā)出的升壓或降壓的信號(hào)實(shí)時(shí)調(diào)整電壓/電流參數(shù)。如果IC芯片之間認(rèn)證失敗,充電器就只能保持默認(rèn)的5V/2A輸出了。

一般來(lái)說(shuō),快充技術(shù)默認(rèn)都可“向下兼容”,即QC4+向下兼容QC2.0、華為超級(jí)快充向下兼容FCP,USB PD3.0向下兼容PD2.0。

支持QC快充的手機(jī)之間,它們的充電器都是可以相互兼容的。比如,你能用聯(lián)想Z5的充電器(QC3.0,9V/2A)給同樣支持QC快充的小米、努比亞、360等品牌的手機(jī)快速充電。但是,以O(shè)PPO VOOC閃充為代表的快充技術(shù),對(duì)數(shù)據(jù)線還提出了苛刻的要求。

具體來(lái)說(shuō),像OPPO R15這些采用Micro USB接口的手機(jī),想要激活VOOC閃充需要原裝充電器以及原裝數(shù)據(jù)線(針腳為7針,標(biāo)準(zhǔn)Micro USB只有5針)。而像OPPO R17這些升級(jí)USB Type-C接口的手機(jī),也必須使用原裝數(shù)據(jù)線,其他品牌的USB Type-C數(shù)據(jù)線無(wú)法激活VOOC。

原因很簡(jiǎn)單,Micro USB數(shù)據(jù)線是無(wú)法穩(wěn)定承載超過(guò)2.5A電流的,所以VOOC原裝Micro USB數(shù)據(jù)線通過(guò)更多的線纜和針腳用于識(shí)別協(xié)議和承載更大電流。而OPPO原裝USB Type-C數(shù)據(jù)線內(nèi)嵌有獨(dú)立的識(shí)別IC,只有它同時(shí)與手機(jī)和充電器內(nèi)的識(shí)別IC握手后才能激活VOOC。

一加6T邁凱倫定制版的快充協(xié)議也比較特殊,一加6T原裝的充電器和數(shù)據(jù)線無(wú)法激活Warp閃充,但邁凱倫定制版的Warp閃充配件則可向下激活一加6T的快速充電功能(20W)。

好消息是,其他超級(jí)快充方案對(duì)數(shù)據(jù)線的要求就沒有這么高,任意USB Type-C數(shù)據(jù)線與原裝充電器搭配都可觸發(fā)快充。但是,市面上很多廉價(jià)USB Type-C數(shù)據(jù)線的品質(zhì)都不高,無(wú)法穩(wěn)定承載超過(guò)4A以上的電流。所以,大家在購(gòu)買第三方USB Type-C數(shù)據(jù)線時(shí),一定要購(gòu)買支持5A電流的產(chǎn)品哦。