手机在充电过程中从充电器与适配器的区别到手机电池的电功率变不变?快充手机的高压

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六款旗舰手机快速充电对比测试:不浪费你一分一秒
点击上面  免费订阅!想看更多私密小视频加微信:ourshouji  话说在 2015 年各家面世的最高规格手机中,若没有配备快速充电功能都不好意思叫旗舰手机了。2015 年确实是智能手机快速充电技术普及的一年,各家旗舰手机电池容量增加至 3000mAh 甚至是 4000 mAh,普通的充电速度早已无法满足这些「庞然大物」饥渴的胃口。  2015 年过去了,留下了不少让人回味的机型,这里我选来了六款支持快速充电的旗舰机型 - 魅族 PRO 5、OPPO R7s、微软 Lumia 950 XL、Moto X Style、华为 Mate 8 以及三星 Galaxy S6 edge+,将它们的快速充电功能进行测试对比,来了解六者之间快速充电功能孰胜孰负。  01 &魅族 PRO 5:mCharge 2.0  电池容量:3050mAh  充电器输出参数:5V 或 9V 或 12V / 2A  从 MX5 开始,魅族终于加入了支持快速充电行列,并将自家的快充技术命名为 mCharge,来到魅族 PRO 5,mCharge 快充也提升至 2.0 版本。  魅族 PRO 5 的电源适配器输出电压最高为 12V / 2A,也就是说理论上电源适配器能给魅族 PRO 5 提供最高 24W 的充电功率,相比 mCharge 初诞生的 MX5 最高 18W 充电功率理论值,mCharge 2.0 的 PRO 5 充电功率提升了 33% 左右。  02 &OPPO R7s:VOOC 闪充技术  电池容量:3070mAh  充电器输出参数:5V / 4A  聊到 OPPO,或许「充电五分钟,通话两小时」这一句洗脑式的广告词最让万千消费者记住。从 OPPO Find 7 中诞生的 VOOC 闪充技术,就成为了 OPPO 自家独有的标识。VOOC 闪充技术的实现原理与其它基于 Micro-USB 接口的快充技术不同。  VOOC 闪充在 Micro-USB 接口上就藏有玄机,与普通 5 针 Micro-USB 线不同,OPPO 还为 VOOC 的充电线上加装了 2 针使其达到了 7 针线。  比起普通 Micro-USB,VOOC 闪充多了两针的电量传输,扩大了电流传输同时降低了单通道电流过大的过载危险。  在 VOOC 闪充的电源适配器上采用了「开电压环」、「分段恒流」两项技术。其中「分段恒流」指的是充电速度的分档,开始充电时,VOOC 闪充适配器会输出最大电流,而后在不同的阶段会不同程度地降低充电电流,至即将完成充电前会平稳降低电流。  另外,OPPO 官方还宣称 VOOC 闪充是世界上最安全的快充技术,除了增加充电通道降低过载危害外,还为 VOOC 闪充技术加入了五道安全防护,覆盖了从充电器到手机快充安全保护。  03 &&Lumia 950 XL:USB 3.1 快速充电  电池容量:3340mAh  充电器输出参数:5V / 3.0A  Lumia 950 XL 采用的是基于 USB 3.1 的 USB Type-C 接口,运用了 USB 3.1 标准的设备都可支持 USB-PD (USB Power Delivery)供电接口(但并不是所有 Type-C 接口都支持),最大供电功率可达到 100W。而根据 Lumia 950 XL 标配的电源适配器,输出电压电流分别为 5V / 3.0A 使之快速充电理论功率达 15W。  04 &Moto X Style:涡轮充电(Turbo Charger)  电池容量:3000mAh  充电器参数:  标准输出:5V / 2.85A  快速输出 1 :9V / 2.85A  快速输出 2 :12V / 2.85A  与涡轮增压发动机类似,通过自动提高充电电压的方式,来增强电流的输出,从而将更大电量输送到手机,提高充电效率。说白了也是通过提高充电电压,以增加往手机上的电量输送。  Moto 官方称 Moto X Style 一次充电 15 分钟即可带来 8 小时的续航时长。  05 &华为 Mate 8:Huawei Quick Charge  电池容量:4000mAh  充电器输出参数:5V 或 9V / 2A  其实华为 Mate 8 的快速充电原理同样也是提高充电电压,以输送更多的电量到手机电池中。而华为标配的充电器支持 5V / 2A 以及 9V / 2A 的恒定输出参数,当识别手机支持快充时,会切换 9V / 2A 的快充模式,理论上最高功率可达 18W,不过实际上手机实际充电功率是由手机控制的,充电电压与电流会低于充电器的恒定值,所以实际上的充电功率并不会达到 18W 的最高理论值。  06 &Galaxy S6 edge+:Fast Charging  电池容量:3000mAh  充电器参数:9.0V / 1.67A 或 5.0V / 2.0A&  虽然三星将其快充技术称之为 Fast Charging,但据说其实采用的快充技术与高通 QC 2.0 标准相似。Fast Charging 主要是通过利用高电压和高电流,以提供更多电量的输入。  大块头的电源适配器们  数 Moto X Style 的块头最大,线材不可拆卸亦少了些人性化五款机子的电源适配器体积大小,由大至小的排列分别为:Moto X Style、魅族 PRO 5、三星 Galaxy S6 edge+、OPPO R7s、华为 Mate 8、Lumia 950 XL。  魅族 PRO 5、OPPO R7s、华为 Mate 8 以及三星 Galaxy S6 edge+ 采用的是目前广泛使用的线、适配器分离 USB 接口式充电器方案;而 Moto X Style 和 Lumia 950 XL 采用的是线、适配器一体式的结构,并不需要外接 USB 数据线进行充电,保证了原装充电线的稳定性。  不过需要提一下的是 Lumia 950 XL 除了一体式充电器外,出厂还配备了一根用以传输数据的 USB Type-C 线;而 Moto X Style 却并没有配备一条标准的 Micro-USB 线,姑且不说是否出于环保的考虑,相比 Lumia 950 XL,Moto X Style 显得并没有那么人性化,毕竟不少人并非拥有多台手机,也有不少人需要不止一条数据线。  快速充电速率测试  以时间为定量,测试六款手机充电百分比  需要再次说明的是,充电时实际上由充电器输出到手机上的电量,并非与适配器上标识的相一致,充电的电流是由手机进行控制,电压也是可自适配,特别是当适配器标配电流高于手机所承受量,手机会自动限制充电电量。  另外,在不同的充电阶段,手机会控制流入的电流,以获得更为稳定的充电体验。而在本次快速充电测试中并没有对手机进行电压电流测试,仅对手机的实际充电时长体验进行了测试,其他外界条件尽可能一致的情况下进行 – 包括从 0% 的电量关机充电三分钟后再开机继续进行充电、选用了下午作为统一的充电时间、均选择独立的家庭 220V 插座而非排插作供电电源。  充电的实际测试方法如下:以时间为定量、手机电量为变量,测试在一定时间内不同手机的充电百分比 – 一段时间内记录六台手机当时的电量。但实际充电测试时依然存在着不可控的随机因素,且各家电量剩余计算标准可能有所不同,因此测试结果仅供参考。  考虑了「应急充电」以及「完整充电」两种充电场景,我把时间定量设置为零电量下插上充电线计起的 0 分钟、5 分钟、10 分钟、15 分钟、20 分钟、30 分钟、45 分钟、60 分钟、75 分钟、80 分钟、85 分钟、90 分钟、100 分钟、105 分钟、110 分钟、115 分钟、120 分钟、125 分钟、130 分钟以及 140 分钟 – 充电前 20 分钟、充电 75 分钟后直到充电结束的这两个时间段内,每五分钟记录一遍电量百分比,而其他时间段则选择每 10 分钟或 15 分钟记录一遍电量百分比 – 因此各款手机的折线图并非真正意义上的线性图表。  「应急充电」和「完整充电」表现各有千秋  数据上 Moto X Style 表现最佳,而大电池的华为 Mate 8 就 ...  魅族 PRO 5 快速充电测试结果数据折线图  OPPO R7s 快速充电测试结果数据折线图  Lumia 950 XL 快速充电测试结果数据折线图  Moto X Style 快速充电测试结果数据折线图  华为 Mate 8 快速充电测试结果数据折线图  三星 Galaxy S6 edge+ 快速充电测试结果数据折线图  将六款手机的数据综合到同一个折线图进行对比,可见华为 Mate 8 的充电耗时最长、平均充电速率最低排名,以 136 分钟的总充电时长名列倒数第一,而微软 Lumia 950 XL 比华为 Mate 8 好些,104 分钟的总充电时长排在六者的倒数第二。不过两者为这两款手机中电池容量最大的,华为 Mate 8 电池容量为 4000mAh、Lumia 950 XL 为 3340mAh。  而剩下的四款成绩非常相像,Moto X Style、OPPO R7s、魅族 PRO 5 以及三星 Galaxy S6 edge+ 均在 85 分钟前就完成了完整的充电。  不过前排名前四中最瞩目的要数 Moto X Style,在第 75 分钟电量已经达 99% 的电量,但从 99% 爬到 100% 却耗了 10 分钟左右,不知这一表现是否与 Moto 电量计算方式有关。  另一个充电场景 -「应急充电」,在电量剩余低却又急需补充电量出门的状况下,快速充电就显得非常重要。  在充电开跑时,六者中表现最优异的是采用涡轮充电的 Moto X Style,五分钟电量达到 12%,十分钟可达 23%;而后紧跟的是 mCharge 2.0 的魅族 PRO 5,五分钟电量可达 10 %,十分钟可达 21%;紧跟第三的竟是「完整充电」表现不佳的 Lumia 950 XL;而 OPPO R7s 以及三星 Galaxy S6 edge+ 的表现相近,在整个充电过程二者呈你追我赶的状态;电池容量最高的华为 Mate 8 在应急充电上的表现同样不佳。  不过数据仅代表数据,而实际上六者的电池容量等硬件参数不一致,也导致其充电性能在数据上不同发挥;再加上系统优化、硬件性能等因素的影响,电量的百分比并不一定代表着高续航时长。  图中可得到六款手机中在充电时电量变化特点 – 随着时间的推移,充电速率越来越慢。其实待手机电量充到大半时,手机会控制充电电流,使之会有一定的降低,这也是充电越接近结束充电速度会变得缓慢的原因之一。  将六者的快速充电成绩再考了电池容量的因素进行对比,其实可以发现它们的快速充电水平还是挺接近的。虽然华为 Mate 8 “败”在 4000 mAh 的电池容量上,目前快速充电技术无非都是增大电压、电流或者二者共同增加来提高充电效率,换来的是更大的功率,也使得不少手机在快速充电时产生的发热状况相对常规充电要严重不少。  不过其中 OPPO 家的 R7s 却有些不同,采用 OPPO 自家 VOOC 闪充的 R7s 确实有一定的优势,从适配器、手机芯片再到线材中的改造,消除了 Micro USB 电量传输的壁垒,使得电量输送高效同时发热亦能得到较好的控制。  不过 OPPO 自家定制的快充方案,导致成本高于其他厂商的快充方案;同时用户的使用成本也略高于其他厂商 – 例如快速充电功能不兼容其它非 VOOC 闪充的手机,只能发挥一般充电器的充电水平。  快速充电带来弊端  快充有害吗?是否容易导致电池、手机短路或过载?快充是否有害?答案是肯定的,只是这种伤害在能接受的范围内。增大电池通电的功率,换来的是电池寿命的损耗,不过对于手机这类的消耗电子品而言,导致的损耗还是能在大众能接受的范围内的。  而快速充电技术是否容易导致手机、电池短路或者过载导致爆炸呢?  其实目前快速充电技术的输出电流,普遍都在手机电池所能承受的输入电流之内,也就是说目前大部分的快速充电技术对于手机电池而言都处于可承受的安全范围。但 OPPO 的 VOOC 闪充技术,使用的是比其他技术更高的电流输出实现快速充电,因此 VOOC 闪充需要做更多安全措施,除了增加通电通道,还增加了从适配器到手机再到电池覆盖的五道安全防护,只要使用恰当亦无须担心安全上的问题,但换来的是比一般电池更短些的寿命。  手机内部带有的电源处理芯片能调控输入电流,用料越良心,在正常使用的寿命内出现意外的几率就越小。  充电速度,只是影响使用体验的其中一个面  在手机集成度越来越高、芯片元件越来越精细化的今天,对电量的需求也越来越大,大家都期盼着电池的效能能提高到一个新的水平,现实却是电池的发展速度还追赶不上。  快速充电发展速度赶不上,那么快速充电就成为了“曲线救国”的方法;从另一方面看也带动着电池容量的攀升,促进了电池容量的提高。  而这次选用的六款支持快速充电的手机进行测试,最让我看好的魅族 PRO 5 并没有拿到最好的成绩,而是被 Moto X Style 夺取了冠军的宝座,特别是应急充电的表现让人较为满意;而最先在 Find 7 搭配的 VOOC 闪充技术是最早出现在智能手机市场上的快充技术,而搭配在 R7s 上却居于中位;华为 Mate 8 的大容量电池却限制了充电技术在实际速度上的表现。  不过在本文中对比的实际充电时间仅仅是日常使用的一个面,而实际不同的用户、不同的手机、使用习惯习惯却不止一个面,即使快速充电能在一定的时间内充入一定的电量,若手机的功耗控制得不够好,使用体验上也并不能说得上好。  就目前而言,快速充电固然是个好东西,但它无可否认他只是为更好的使用体验和续航服务的,若功耗处理优化的不够好,再快的充电技术也只像是修饰作用。除了快速充电以外,我们还期望未来手机在性能与功耗间的平衡以及电池技术新的进展。手机&英文ID:ourshouji  我们是最独特的手机分享平台,每天为大家奉上新鲜好玩的手机资讯、手机应用、手机游戏等、 涵盖手机、平板、可穿戴设备与热门应用,囊括最新数码产品新闻、评测、行情、导购类文章。 & & & & 商务合作微信:sxkj1010& 一问易答 &
一问易答:快充电源给普通手机充电快吗
快充电源因为大电流的输出,给普通手机充电时即便是普通模式,也会比常规充电器快些,不过充电效率上一定无法达到适配快充技术的手机的效果。
网易上海市宝山区手机网友在一问易答中问:小编,你好,能不能介绍一下快充技术,快充技术支持的是关于充电器还是关于手机?有没有普通手机买一个有快充技术的充电器或者移动电源然后也能实现广告里说的什么充电5分钟通话两小时的作用?我觉得如果手机不能换电池的话,快充比移动电源方便多了。首先小编先强调下,广告中的充电5分钟通话两小时,可能只是理想化的情景下才能实现,现实中决定手机耗电速度的还有很多,比如信号强度、定位开关、后台程序的多少等,往细了说,甚至环境温度都会对耗电量造成影响,所以,虽然快充的确比标准充电的转化率要高,不过这个高的程度也只是相对的。再来说下快充技术,目前真正能够称得上技术的快充技术有两种,一种是闪冲技术,一种是高通的QuickCharge2.0技术,两种技术都是要充电器与手机硬件相结合才能实现,缺一就会影响效果。我们先来说说闪充技术,闪充技术的宣传视频和官方解释可以说说的天花乱坠,不过核心其实就两个,一个是分段充电电流控制,另外一个是充电线缆和电池的多线路设置。简单来说,其实就是在手机电池电量较低时,采用较大电流充电,随着充电电压升高,充电电流逐级降低,这就是所谓的分段充电电流控制。另外,闪充的充电线缆线路是由普通的4针或5针扩充为7针,主要是为了解决大电流在传输线路里的损耗过大的问题,电池的触点也相应增加,并采取了一定的均流措施,也是为了解决大电流下电池发热问题。它的最大优点在于对电池也进行了相应调整,可以减小电池及整个系统的发热。第二个优点就是可靠性设计,不过这不是关键技术,再此我们不做详细阐述。第三个是速度,尤其在中后期,闪充在快充里的确是最快的。不过它并非完美到没有缺点,相反,闪充有一个致命的缺点,就是它和其他安卓手机充电的兼容性问题,它的适配器,充电线缆,电池,手机侧电路都是自己的技术,导致这种技术难以推广。另外可能也会影响自家手机用户的体验,因为闪充的精髓都集中在充电器上,所以一旦你出门忘记带充电器,那么充电效率就会大打折扣,而这种情况其实还是很容易发生的,反过来说,如果你用闪充充电器给其他手机充电,因为手机没有相应的适配,所以充电效果也不过是等同于大电流充电,效果也不会有与闪充适配的手机好。再来说下高通的QuickCharge2.0技术,其核心技术是通过提高充电电压来降低充电电流,从而减小在充电线路上的功耗,在手机侧会有相应的降压电路,该电路将高压低流变换为低压高流,所以,从本质上来说闪充和QuickCharge2.0是相同的,都是通过在电池初期给手机电池供给较大的充电电流,随着电池电压升高而逐渐降低充电电流。优缺点来看,QuickCharge2.0最大的优势是其技术兼容性和继承性比较好,其外部接口采用的是通用USB标准,不用购买专用的线缆,不过没有快速充电功能的手机在采用QuickCharge2.0充电器时,是按照普通的方式充电的。它的缺点在于手机侧面相对于闪充手机会有较大的发热,充电速度稍慢。单纯从技术角度讲,闪充其实是要优于QuickCharge2.0的,因为它对充电的各个环节都做了相应的调整。不过想要大众化,单纯的看技术本身也是不现实的,从发展的角度来讲,因为集成芯片的属性,QuickCharge2.0更适合普及,而且目前很多高端机型都已经采用了这项技术,基本已经形成了一种生态环境了,巨头的推动力会起到很大的作用。而回到问题,快充电源因为大电流的输出,给普通手机充电时即便是普通模式,也会比常规充电器快些,不过充电效率上一定无法达到适配快充技术的手机的效果。Ps:鉴于大家已经对《一问易答》下方的漫画深恶痛绝了(其实小编也是),所以小编决定暂时取消漫画展示。另外,很多小伙伴在询问如何查看往期的《一问易答》,小编会在下方放出网易手机公众平台的二维码,关注后,大家在公众平台下方的选项卡中选择一问易答即可查看。好啦,今天的回答就到这里,正所谓回答有长短,问题不要停,每天跟帖问一问,轻松又开心,提问要注意些什么呢?还是老生常谈的话题,亲们要仔细看清楚哦!问题要有意义,要同手机相关,比如:“移动4G通话回落为何不是3G,3000元的预算,哪款手机值得买?”而灌水内容如“小编是SB,小编又调皮了”等都是不被推崇的,当然,如果你真的发了,小编我也只能忍下,在每周六上线的《跟帖囧选》中爆发了(桑心~~~)。为了维护栏目优质的交流环境,希望大家能够遵守秩序,少灌水,多提问,让有需要的朋友学到知识的同时,也能够提高自己对手机的理解。
一问易答已经开始正式实行上榜红名制度了,凡被采纳上榜的小伙伴都将获得为期7天的【手机学霸】红名称号,本周红名称号已发放,小伙伴们自行查收吧,不要感谢我,请叫我红领巾!最后声明:每位上榜的小伙伴都将获得跟帖点亮红名7天的特权,想要拥有炫酷的称号和特权吗?赶快参与到互动中来吧!今天问答不给力,明天榜上就没你!
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在功能机时代,我们没有人会去抱怨手机的续航能力,因为在那时候硬件功耗非常少,软件还还处于非常雏形的阶段,所以也几乎可以忽略不计。然后智能机时代到来之后,软硬件的不断提升让之前并不显山露水的续航问题成为了现在大家都“头疼”的事儿。
之后很多厂商在做增加电池容量的做法,但明显这种会令手机变厚变成的做法和当下的纤薄主流有些背道而驰。由此,快充技术应运而生。今天测试的对像是三款手机,小米Note 顶配版、OPPO N3和魅族MX5,它们三个各自有着不同的快充技术支持。目前市面上快充技术已经有很多了,但主流的是我们选中测试的这三款:高通Quick Charge2.0、联发科Pump Express和OPPO VOOC。
在充电时,充电器会将电流输送到电池中去,然后电池会将电能储存起来。在确定的电压条件下,增加电流意味着功率增加,从而能够更快地将电池充满。所以这也是快充技术最原始和最直接的一个因素,提高输出的电压(V)或者电流(A)。而从目前大多数的快充技术上来看,给出了多种电压输出的模式,多数为5V、9V和12V,而大多数充电器以及我们实测中得来的结果是,这三款搭载快速充电技术的手机在充电的时候一般维持在4V左右,所以决定快充速度的只有电流,电流数越大,则充电速度越快。
举个例子,现在大多数充电宝上都会有1A和2A两个插槽,在相同的电压输出情况下,如果你选择更大电流的2A插头,充电速度是有比较明显的变化的。身边这样的例子还有很多。例如苹果,iPhone和iPad的充电插座就不同,后者为2A,这也是因为iPad的电池容量实在是要比一部手机大,在保证长时间续航的前提下,加快补电速度也是关键。说了这么多,我们也先来简单了解一下,今天主要介绍和测试的三种快充技术吧。
高通Quick Charge2.0
提高充电电流限额将会增加充电速度。高通Quick Charge 1.0技术最高支持10W的充电功率,这意味着在5V的充电电压下,充电电流可以达到2A。而Quick Charge 2.0在Quick Charge 1.0的基础上将最大充电功率进一步增加到了36W,因此大大缩短了充电时间。Quick Charge 2.0技术分为A级和B级两种标准,其中A级标准适用于智能手机、平板电脑以及其它便携式电子设备。
根据高通给出的数据,Quick Charge 2.0 A级标准规定的最大充电电流为3A,如果在5V的情况下,充电功率就为15W,因此充电速度要比最高支持10W的Quick Charge 1.0技术更快。此外,Quick Charge 2.0还支持5V、9V和12V三种电压,从而进一步提升充电功率。这意味着一台高电压充电器可以适配更多设备,而且可以抵消劣质充电线和较长充电线带来的电压损耗,从而保证充电的效率。
从小米Note 顶配版配备的充电器上可以看出,分为5V-2A/9V-1.2A/12V-1A,这样一来就比较明显的可以知道,根绝设备的不同,如果电压提高,相对应的电流则会降低,其实也是保证充电安全与设备安全稳定的做法。可以确定的是,在支持更多电压模式情况下,高通Quick Charge 2.0的解决方案依然是通过提高输出电流的方法去实现快速充电。
联发科Pump Express
在高通之后,后起之秀联发科也推出了属于自家的快充技术——Pump Express。简单来说,联发科Pump Express技术内置于PMIC的电源管理集成电路和DC壁式充电器组成的。Pump Express的亮点有:1.允许直流壁式充电器根据电流决定充电所需的初始电压。2.电压逐渐增加至高达5V达到最大充电电流。3.Pump Express为快速直流充电器提供的输出功率小于10W( 5V )。3.Pump Express Plus为充电器提供的输出功率大于15W(高达12V )。
从上图可见,其实联发科和高通的快充技术从根本上的原理是差不多的。基本上是通过电压与电流的协调增加从而达到比普通充电器更快的充电速度。
而从魅族搭配的快充电源适配器上我们可以看出,在电压有变化的时候,电流都是恒定的,不知道是不是魅族在为了得到更好的快充效果做出的改变。这样一来在增加电压的情况下配以更大的电流自然会比之前我们介绍的高通那样智能协调方案来的要更直接一些。
说完了芯片厂商的快充,我们来说说本土厂商OPPO的VOOC。我们来简单的描述一下,它的快充工作原理,其实也是这三种快充技术中最简单粗暴的。恒定电压在5V,而输出电流为5A,要知道目前手机普通的电源适配器电流会控制在0.5-1A,而大电流和快充适配器也只是2A而已,OPPO VOOC的快充电源适配器要比市面上普通的高出近5倍。所以是一个不折不扣的靠高输出电流取胜的选手。
那么问题来了,这么高的输出电流,手机承受的了吗?OPPO为其想上游供应商定制了一整套的IC元器件,其中包括上图中我们看到的电源适配器和7针的插头,还有8触电电池等等,有了这些保障,5V-5A的恐怖输出功率才能传输的那么风平浪静。
由于在手机充电过程中,会因为电压调控造成的功率损耗而产生发热现象,VOOC闪充的解决方式是将最大发热源,也就是充电控制电路移植到了适配器端,并在适配器中加入了智能MCU(微控制单元)以实现充电控制电路,确保整个充电流程都处于智能控制状态下。
最后,我们来到了测试环节。下面笔者来简单介绍一下测试钱的准备过程和测试准则。首先,也是最痛苦的一点是,因为这三款手机的电池容量均为3000毫安时左右,上下容差100左右可以忽略不计,所以我们将这三款手机的电池电量放到1%,之后我们会连续性的一10分钟为一个节点,进行拍照采样和数据采集,从而观察测试搭载三种不同快充技术的手机,在一小时后内究竟能补充多少的电量。以下为一小时快充测试采样结果
看过更为直观的曲线图之后,相信结果如何已经一目了然。其实在充电过程中,从软件中我们一经发现,每款手机在充电的时候电压其实都没有达到过5V,基本上是在4.0-4.5V之间徘徊,所有由此一来,变频的小米Note 顶配版和恒定在2A的魅族MX5自然没有低电压高电流的OPPO N3充电速度快。所以,在我们日常生活中,能够接触到的充电环境一般来说都会控制在5V左右,很少有超过10V的情况。这样一来电流值更高的充电设备则可能够提供更充足更快速的体验。
历史3年研发,申请16项专利的OPPO VOOC闪充果然名不虚传,作为一个手机厂商,或者说聪明的国产厂商。没有僵硬的去思考提高电池容量去解决续航难的问题。面对上游处理器厂商强大的挑战面前,属于中国本土的快充技术能够有如此好的表现,也算是欣慰了一把。
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来源: 手机之家
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手机四种快充技术了解一下
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本帖最后由 qwqwqw2088 于
21:42 编辑
随着智能手机的普及和用户对手机使用续航时间需求的提高,在受限于锂电池技术无法取得突破而做大能量密度的情况下,智能手机电池快速充电技术使用户在短时间内快速补充电量,从而使手机的续航时间得与延长,比如半小时内可以充满75%的电量,让用户轻松获得足够电池电量。
  当快冲技术全面来袭,我们该如何为产品选择合适的充电方案?是摆在产品设计师和产品经理面前的一道命题。悉数市面上的产品,快充技术大致有四种,即高通的QuickCharge版(如QC2.0、QC3.0),联发科版(Pump Express和Pump Express plus),OPPO 的VOOC,以及TI的Maxcharge(实际上它同时兼容了高通QC2.0版和联发科Pump Express协议)。也有人说快充技术是5种、6种、甚至7种,但在目前也就上面这四种,是在原有USB 5V充电技术上有所突破的技术,具体请看文章后面的详细解释。
  常规USB 5V充电技术的瓶颈,充电环路示意图如图-1,充电环路阻抗约0.32Ω,那对于4.2V和4.35V电池最大充电电流有以下公式:
& &&&(5-4.2)/0.32=2.5A (5V input source, Battery CV=4.2V)
& &&&(5-4.35)/0.32=2.03A. (5V input source,Battery CV=4.35V)
因此,手机的常规充电方式,无法再提高充电电流,不能满足现在手机电池越来越大后,对大充电电流的要求。
  一、高通QC版快充技术
  这是一个市面上采用较多的快充技术,小米4C,小米note,三星等主流品牌均在采用此充电技术。这与目前高端智能手机所采用的平台有相当关系。另外,这种技术相对简单,实现起来相对容易,成本提升不明显,市场较容易接受。高通QC充电技术有两个版本,分别是QC2.0和QC3.0,现在QC3.0的手机还很少,普遍还是QC2.0。
  快充技术的原理,通过USB端口的D+与D-的不同电压给合,来向充电器申请相应的输出电压供手机充电。QC2.0并不是简单的D+与D-的组合就可以让充电器输出所需的电压,而是还有一些协议在里面,需要先发送握手信号,比如1.5s的握手电压组合,才能进行下一步的输出,否则,直接按图-4将D+与D-电平设置好是不会改变充电器的输出电压的,这也是为了更好的保护非QC2.0技术的手机,不会因为误触发了充电器的升压机制而烧毁手机,图3是QC2.0充电器原理图的调压部分。
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五、充电方案的选择
  面对上述充电方案,我们要如何选择呢?
  成本,效率,发热量,便携性,专利,等均需要考虑。首先,OPPO的VOOC闪充技术在成本,以及充电器便携性方面肯定是不占优势,加之其有专利方面的限制,其它厂商在没有获得OPPO授权的情况下,不可能采用此方案。高通和联发科虽然各自也有专利,但暂时还未向使用者收费,且在成本与充电器便携性方面更具有优势,我们不难看出,在接下来的一段时间里,快充方案的选用方面,TI芯片将具体更灵活的选择性。
  电池在快充技术发展过程中,起着举足轻重的作用,电池充电倍率的高低,直接影响充电的速度。目前手机上常用的电池充电倍率有:0.5C,0.75C,1C,1.5C等。比如一个电池只有1000mAh的项目,客户要求支持快充,这时我们需要分析,客户要求支持快充的目的是什么?只是要有这个噱头?还是需要缩短充电时间?如果是前者,那只需要硬着头皮加上快充方案即可,其本质和不带快充的方案没有多大差别(除了成本有所提高),如QC2.0在9V时可输出1.5A以上,电池端的电流可以达到2.5A以上,对于1000mAh的电池来说,如果是目前较好的手机高倍率电池1.5C,也只需要1.5A的充电电流,那么换算到充电器端,充电器只需要在9V电压时输出0.75A左右即可,如果在5V电压时,则只需要输出1.4A左右也能满足,因此,这个项目只需要选择更高倍率的电池即可,而不需要采用快充技术,亦能满足项目对充电的需求。若一个项目的电池是4000mAh,2A充电电流仅为0.5C,如果采用3A的快充方案,也只能达到0.75C,充电时长约需约2.5小时,如果是支持1C充电的电池,采用4A充电,则充电时间可缩短到约1.5小时。
  电池充电倍率与充电时间的大致关系如下表:
& &以上是对当前快充方案和双充电IC的总结,总而言之快充方案的选择,是一个综合性的技术方案选择,它具有水桶效应。要根据项目需求,合理地选择,希望以上的技术分析内容,能够给未做过快充方案的同行工程师一些参考信息,同时也希望看到更多的工程师能在快充技术上取得新的进展,给手机用户更好的体验。
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本帖最后由 qwqwqw2088 于
21:44 编辑
高通QC2.0 握手协议:
  快充的充电器与手机通过micro USB接口中间两线(D+D-)上加载电压来进行通讯,调节QC2.0的输出电压。握手过程如下:当将充电器端通过数据线连到手机上时,充电器默认通过 MOS让D+D-短接,手机端探测到充电器类型为DCP(专用充电端口模式)。此时输出电压为5v,手机正常充电。 若手机支持QC2.0快速充电协议,则Android用户空间的HVDCP进程将会启动,开始在D+上加载0.325V的电压。当这个电压维持1.5s 后,充电器将断开D+和D-的短接, D-上的电压将会下降;手机端检测到D-上的电压下降后,HVDCP获取手机预设的充电器电压值,比如 9V,则设置D+上的电压为3.3V,D-上 的电压为0.6V,充电器输出9v电压。
  快充技术的优点是,很好地解决常规手机充电电流的限制,由于充电器输出电压的提高,手机充电环路的阻抗限制的充电电流的问题得到了很好地解决,缺点是,效率仍不是很高,在手机端发热量还比较大。
  随着高通QC3.0的发布,很好的弥补了QC2.0效率偏低的问题。
  充电速度是传统充电方式的四倍,是Quick Charge 1.0的两倍,比Quick Charge 2.0充电效率高38%。Quick Charge 3.0采用最佳电压智能协商(INOV)算法,可以根据掌上终端确定需要的功率,在任意时刻实现最佳功率传输,同时实现效率最大化。另外,其电压选项范围更宽,移动终端可动态调整到其支持的最佳电压水平。具体来说,Quick Charge 3.0支持更细化的电压选择:以200mV增量为一档,提供从3.6V到20V电压的灵活选择。这样,你的手机可以从数十种功率水平中选择最适合的一档。
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二、联发科Pump Express快充技术
  与高通QC2.0虽在实现方式上有所不同,却有异曲同工之妙。高通QC2.0是通过USB端口的D+和D-来个信号实现调压,而联发科的Pump Express快充技术,是通过USB端口的VBUS来向充电器通讯并申请相应的输出电压的。QC2.0是通过配置D+和D-电压的方式来通讯,Pump Express是通过VBUS上的电流脉冲来通讯,但最终的目的是提升充电器的电压到5V,7V,9V。
  快充技术的VBUS电流与VBUS电压波形如图-5:
快充技术充电器原理图,及原理简介
快充技术的优点,与QC2.0相似,由于提高了充电器的输出电压,解决了充电电流的限制。同时缺点也与QC2.0类似,由于充电器的调压档跨度比较大,带来手机端充电路效率偏低。于是,MTK Pump Express Plus快充技术随之诞生,Pump Express Plus技术与高通QC3.0类似,增加了调压档数,每档200mV。手机可以根据电池当前电压以及充电环路衰减,向充电器申请合适的电压,以达到以电效率的最大化,以进一步降低手机在充电过程中的发热量。
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三、OPPO VOOC闪充技术
  称自己研发的快充技术为“ VOOC闪充技术“,也是最神秘的快充技术,目前只有OPPO的几款产品在用,即Find 7和N3等,由于OPPO对此技术有专利限制,其它手机厂商只能叹为观止,且成本相对较高,充电器体积较大,便携方面没有其它快充技术的好。
  的VOOC闪充技术与传统充电最大的区别在于,创新性的将充电控制电路移植到了适配器端,也就是将最大的发热源 移植到了适配器。这样控制电路在适配器,而被充电的电池在手机端,充电时手机发热得以很好的解决。为了更好的对充电流程进行控制 (比如控制电路需要实时监测电池电压、温度等),OPPO特别在适配器端加入了智能控制芯片MCU,适配器端实现了充电控制电路,智能控制充电的整个流程。
  闪充技术的官方宣传图片:
 图-9&&大个头的充电器
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四、TI的maxcharge技术
  的maxcharge技术是将高通QC2.0和联发科的Pump Express,以及TI自身的高性能充电管理做了一次整合,比较有代表性的方案有BQ25895,其最大充电电流可达5A,最大输入电压14V,可以很好地支持QC2.0和Pump Express标准的充电器。我们对TI提供的BQ25890 demo板实测,在4A充电时,芯片温度达55度左右(在环境温度25度下测试),差不多有30度的温升,这如果放在手机内部,将会是一个重要的热源。
  的maxcharge充电芯片的简易原理图,
的maxcharge充电技术的优点,由于同时兼容高通QC2.0和联发科Pump Express技术,因此也就同时具备了QC2.0和联发科Pump Express的优化点。它缺点也和高通与联发科一样,整体的效率还不是很高,因此发热量较大。
  鉴于手机充电部分的发热问题,短时间QC3.0和Pump Express plus还未普及,那么我们是否还有其它方案来减小手机充电发热量呢?答案是肯定的。我们用两颗充电芯片同时对一颗电池进行充电,可以减少单独充电芯片的发热量。图-12是双充电芯片原理图,图-13是BQ25890+BQ25896双Demo实测,设置两颗充电芯片的充电电流都为2A,总共4A对电池充电,充电30分钟后,测到两个芯片的温度分别为42度和40度,室温为25度,芯片温升分别为17度和15度,比单芯片充电方案的温升降低了一半。因此,双充电芯片方案对提高充电效率,减少手机充电发热方面具有很大的优势。
图-13&&BQ25890+BQ25896双Demo充电实测
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分析的很好,谢谢!
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楼主最近这些日子好像分享了几篇快充的贴了,谢谢楼主,刚好也在学习中。又巩固了一次
紧跟时代潮流,,
最近手机电池电量几乎到瓶颈了
快充技术也是新款手机的亮点,给大家分享一下&
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楼主最近这些日子好像分享了几篇快充的贴了,谢谢楼主,刚好也在学习中。又巩固了一次
紧跟时代潮流,,
最近手机电池电量几乎到瓶颈了
快充技术也是新款手机的亮点,给大家分享一下
看了还有一些不懂的地方,再去补充了下,电池充放电倍率C=充放电电流/额定容量。4000mAH的电池,2A充电电流,2/4=0.5。
1:电池端的电流是怎么计算的?如果按照第一个图的公式(5-4.2)/0.32=2.5A,那如果是9V,算&
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最近手机电池电量几乎到瓶颈了
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看了还有一些不懂的地方,再去补充了下,电池充放电倍率C=充放电电流/额定容量。4000mAH的电池,2A充电电流,2/4=0.5。
1:电池端的电流是怎么计算的?如果按照第一个图的公式(5-4.2)/0.32=2.5A,那如果是9V,算出来就是15A了。一块4000mAH的电池,最大1.5C也就6A的充电电流,那上述的公式就不适合了呀,
2:不按照图1的公式计算,而以倍率计算电池端的最大充电电流,那么,4000mAH/1.5C的电池,最大6A,能用充电环路的阻抗来计算发热功率吗?I2R=11.52W?那也太大了吧,需要的充电器功率也要36.72W了,
3:一般快充头也没有这么大功率,4000maH的电池就达不到6A,那么电流的输出就只能是能量守恒来计算了吧~~P充=0.32*I*I+4.2*I?根据充电线材能承受的最大电流和充电头能输出的最大电流来计算电池端的充电电流了~
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感谢科普,学习了
签名什么的人家才不会在意了(PS:我才不会说是因为我不会设计签名)
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逛了这许久,何不进去瞧瞧?

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