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浅谈手机快充演进

发布日期:2020-06-29浏览次数:

在智能手机尚未普及的时代,一只2G手机用个几天不充电是相当稀松平常的事情,但随着手机性能的大幅提升、

大屏幕的使用、各式传感器的配置,为了维持手机的续航力,更大的电池容量被采用,于是快速充电的需求也应运而生。

 

        想要快速充电,充电器就必须提供更高的输出功率,功率的公式相当单纯:功率=电压x电流,所以想要快速充电,

要么提升电压,要么提升电流,虽然原理很单纯,但涉及到不同厂家的技术开发路线差异,仍然出现了不少类别的充电技术,

常有兼容性问题,这边给各位介绍一下市场上一些主流的充电技术以及他们的发展历程:

 

 

高通Quick Charge(QC)

        2013年芯片界大佬高通首先突破 USB BC 1.2 的限制,将充电电流提升至2A ,充电速度提升40%,

但在大屏幕手机风行,耗电量增加间接带动了更强大的充电能力需求, QC2.0 提高了输入电压,并且兼顾了硬体的承受能力,

在不需要更换线材的情况下就可以提升充电速度,时间来到2015年,充电除了快以外更要注重充电效率,

QC3.0 提出的电压智能协商(INOV)并以 Type-C 接口取代 Micro USB ,最大电流提升到3A,大幅提升充电效率、

充电速度以及带来降低发热等好处,并且在2016年提出 QC4.0 ,提升功率到28W并兼容 USB PD 协议再次提升能力及泛用性。

 

 

联发科Pump Express(PE)

         联发科的 Pump Express 方案主要对象是中低价位的手机平板,他特殊之处在于根据电流决定充电所需的初始电压,

不停依据电池状况进行充电电压调整,其基本原理类似 QC ,皆为保证电流恒定,并且加大电压以实现更高的充电功率,更在2016年提出 PE3.0 ,

将电压微调幅度缩小到10mV ,可以更有效路的进行充电。

 

 

OPPO VOOC(闪充)

      在2014年“充电5分钟,通话两小时”的一句 slogan 红遍大江南北,也让大多数的使用者突然感受到快充所带来的便利性,

与高通主导的提高电流做法不同, OPPO 的闪充技术 VOOC 采用的是高电流低电压的充电方式,由于不需要在手机内进行电压转换,

因此手机本体不容易在充电时出现发热的状况,那么大电流传输产生的功耗问题如何解决呢?

其实OPPO在电池、数据线、接口、电路上都进行了特制化的设计,其中包括将 Micro USB 中的触点增加至7个,

充电头也整合了IC电路等,后续并将充电头与充电线分离并且将充电器小型化,提升了使用者的便利性。

 

       2016年的 MWC 上 OPPO 提出的 SuperVOOC 超级闪充再一次刷新了快充史的记录,

将功率大幅提升至50W,这边所采用的是双电芯设计,使用5A对双电芯同时进行充电,大幅提升充电功率,

并且在2019年加入氮化镓功率芯片,提升充电效率、降低发热、且缩小充电器的体积一举达到65W的充电功率。 

 

       OPPO 的充电路线采双线并行,低端走 VOOC 技术,高端走 SuperVOOC ,并且开放其闪充技术企图带领整个快充行业的充电技术。

 

 

 

 

华为 FSP/SCP

   华为第一款快充技术 Fast Charge Protocol(FSP) 采用的是高压低电流技术,理由很简单,电流越大传输中损耗的功率就越高,

为了达到高效充电因此走了这个方向,但这个方式也有缺点,电池本身的电压是3V~5V,

充电器9V的电压必须先经过转换才有办法与电池匹配使用,这个转换流程同样会发生功率的损耗,

因此2016年推出的 Mate9 采用了 Super Charge Protocol(SCP) 充电技术,使用低压大电流22.5W的快充技术省去电压转换的功率损耗,

并且使用更粗的充电线降低传输中的功率损耗,而后更导入一种称为电荷泵的器件将10V/4A转化成5V/8A,在手机内部进行有效地电压电流转换。

 

 

 

 

USB-IF(Universal Serial Bus Implementers Forum)

       前面提到的 USB BC 1.2 是由 USB-IF于2010年所发布,这可以算是手机快充的起点,他统一了USB充电规范混乱的局面,

并且让各家快充电源管理 IC 厂商在这个基础下进行快充技术的高速发展,直到2016年 Type-C 接口普及,

这个大佬机构又基于 USB 3.1 发布 USB  Power Delivery(USB PD) ,最高可提供1 00W(20V/5A) 的充电功率,

并且一统各路高手,在2017年推出的 USB PD3.0 程为一套大家都要遵守的充电规范标准。

 

 

 

 


 

天电光电推荐产品

       这边帮我们天电光电自家产品打个广告,因应快充的发展对于充电器体积的要求,天电光电推出了 LSOP4 封装体,

封装厚度仅有2mm,并且通过了UL - UL1577, VDE - EN60747-5-5(VDE0884-5), CQC - GB4943.1/GB8898等安全规范,

 

 

 

 


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