快充为什么这么多(为什么它要一统快充江湖)
快充为什么这么多(为什么它要一统快充江湖)QC 协议基本是以「高压低流」的方式来实现快充的,第一代突破了 USB 传输的 1.5A 电流上限,在保持 5V 电压下将电流提升到了 2A,开启两位数的「快充」时代;QC 2.0 这是在 1.5A 或 2A 的电流上限下,支持 5V、9V、12V 和 20V 四档电压输出,在 Micro-USB 接口可实现最高 24W 的输出,而 Type-C 最高可提供 36W 的输出。如今的快充主要有两种实现方案,一是高压低流(高电压、低电流)、二是低压高流(低电压、高电流),充电功率是电压和电流的乘积,这两种方法目的都是提升充电的功率而加快充电速率。高通的 QC,即 Quick Charge 快充,去年推出了最新的 QC5 版本,最高支持 20V 电压输入,配合手机内部的串联双电芯能实现最高 100W ,充电效率比 QC4 提升了 70%。不过如今市面更多支持 QC 快充协议的产品都还停留在 QC
快充,作为手机的「续命神器」,早已渗入了我们日常的用机生活。
快充,我们已经很熟悉,对不同的快充协议或许也耳有所闻,也知道哪些是公有技术,哪些是私有协议;但不同的快充协议之间的差异,和优势、缺点,你不一定都懂。
为什么有些厂商的协议一直风生水起,而又有些最后只能被抛弃呢?USB-IF 组织又有什么底气用 PD 快充来一统江湖呢?我们不妨来聊聊各大快充协议背后的那些事。
高通 QC
高通的 QC,即 Quick Charge 快充,去年推出了最新的 QC5 版本,最高支持 20V 电压输入,配合手机内部的串联双电芯能实现最高 100W ,充电效率比 QC4 提升了 70%。
不过如今市面更多支持 QC 快充协议的产品都还停留在 QC4 / QC4 ,甚至是 QC 3.0 的版本。
既然是高通的快充协议,理论上手机设备就必须得搭载自家的芯片,但因为 QC4、QC4 、QC5 兼容覆盖面更广的 PD 快充,因此也是可以在非高通芯片设备上借助 PD 协议实现快充的。
如今的快充主要有两种实现方案,一是高压低流(高电压、低电流)、二是低压高流(低电压、高电流),充电功率是电压和电流的乘积,这两种方法目的都是提升充电的功率而加快充电速率。
QC 协议基本是以「高压低流」的方式来实现快充的,第一代突破了 USB 传输的 1.5A 电流上限,在保持 5V 电压下将电流提升到了 2A,开启两位数的「快充」时代;QC 2.0 这是在 1.5A 或 2A 的电流上限下,支持 5V、9V、12V 和 20V 四档电压输出,在 Micro-USB 接口可实现最高 24W 的输出,而 Type-C 最高可提供 36W 的输出。
而 QC 3.0 实现快充的方式更加智能,电压在 3.6~20V 之间,以 200mV 为一档动态调节,比上一代快 38%;到了 QC4 和 QC4 时代,电压统一在 3.6~20V 之间,但动态调节档缩至更精细的 20mV,充电速度能提升 20%,而二者的差别在 QC4 只兼容 PD 协议,而 QC4 还往下兼容 QC2.0、QC3.0。
联发科 PE
联发科的 PE 快充协议,全称是 Pump Express,前期采用的是跟高通类似的高压低流方案,而在 PE3 才使用低压高流的方案,它能让电源依据充电电流来决定初始电压。
可现实是作为公有快充协议,如今市面上已鲜有搭载 PE 快充协议的终端产品;之前魅族的 mCharge 其实就是基于 PE 改进而来的,但在去年的魅族 17 系列开始,也要离开 PE 协议的怀抱。
OPPO VOOC / Super VOOC
OPPO 的 VOOC 闪充和 Super VOOC 超级闪充是私有快充的代表,即使你从来没用过 OPPO 的手机,但绝对听过那句无比经典的「充电 5 分钟,通话两小时」广告词,而去年发布的 Super VOOC 3.0 甚至将充电功率刷新到了 125W。
VOOC 用的是低压高流的快充方案,在进入 Super VOOC 时代前,VOOC 闪充都是将最高电压控制在 5V,最高电流可达 4A,甚至是 6A,为了突破当时 USB 对电流的限制,需要配合特制的 Micro-USB 充电线来充电,而且对比普通的 Micro-USB 充电线,它明显要更粗,才能承受更大的电流通过,VOOC 的低压高流快充带来的特点就是发热低、充得快。
即使来到 USB Type-C 的 Super VOOC 时代,最高电压被控制在 10V,而 Super VOOC 3.0 的最大电流甚至能达到 12.5A。
在 Super VOOC 2.0 版本,开始采用了串联双电芯的设计,还引进电荷泵的设计,放电时电压减半,兼顾安全同时效率也高。
所谓的电荷泵,其实是一种直流到直流的变压器,简单来说就是利用电容作为储能器件对电压进行变换,比普通电磁变压的转化效率要高,电压减半同时电流增倍,从而实现低压高流的快充方案,同样也是发热低、充得快。
对了,一加的 DASH 和 Realme 的 SuperDart 本质还是 Super VOOC。
vivo FlashCharge / Super FlashCharge
vivo 的私有快充来得比 OPPO 晚不少,但势头可不小,从 Super FlashCharge 开始,vivo 也大力推进电荷泵技术,用的是分离式双路电荷泵充电 IC 设计,双充电 IC 设计提升了充电电流,加快充电效率和速率,同时也降低发热。
而 iQOO 5 Pro 身上的 120W 超高功率充电技术,不仅用上了双路电荷泵技术,还搭配双电芯来实现的。
华为 FCP / SCP
华为有两个私有的快充协议,较早的 FCP,全称 Fast Charge Protocol,用的是高压低流方案,最高 18W(9V 2A);而 SCP 协议,全称 Super Charge Protocol,是在 2016 年跟随 Mate 9 推出的,这时改用了低压高流的方案。
初代 SCP 协议的额定功率为 22.5W(4.5V 5A 或 5V 4.5A),在 Mate 20 Pro 身上,SCP 来到了第二代,同样引入了电荷泵技术,将 10V 4A 转化为 5V 8A 的低压高流,进而实现 40W 的快充。
三星 AFC
三星的 AFC 快充,全称 Adaptive Fast Charging,与 Galaxy Note 4 同期诞生,但在前年的 Galaxy S10 系列开始,三星主动放弃 AFC 协议,S10 系列新的 Super Fast Charging 充电器虽然兼容 PD3.0,却主动屏蔽了 AFC 协议。
USB PD
PD 协议是目前通用性最高的充电协议,有用到 USB 充电的地方,基本上都有 PD 协议,所以不止是手机,还有不少 Type-C 口的笔记本、平板电脑,甚至如 Nintendo Switch 等数码设备支持 PD 协议。
PD 全称其实是 USB-PD(USB Power Delivery),是由 USB-IF(USB 标准化组织)制定,而它跟前面提到的其它快充协议关系并不对等,而是包含关系 —— 例如 PD 3.0 协议中就包含了高通的 QC3.0 和 QC4.0 协议、联发科 PE2.0 和 PE3.0、华为的 SCP 和 FCP,以及 OPPO 的 VOOC 协议。
▲ 支持 USB PD 快充的充电器
在以往 USB Type-C 支持的最高功率只有 15W,而 PD 3.0 协议不仅可以同时满足高压低电流,以及低压高电流这两种市面上主流的快充方案,让 Type-C 支持最高 100W 的传输,甚至能实现双向,甚至是多链路式的电力传输。
USB-IF 此举是为了吸收市面上各类快充技术的优势,统一快充技术,让用户尽早进入一款充电器快充所有设备的理想时代。