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少数派|都叫“快充”有何不同？一篇文章带你了解常见快充协议


OPPO、iQOO 以及小米等厂商超过 100W 的手机快充方案即将商用 ， 随后高通也正式发布的号称可以达到 100W+ 的 QC5 协议 ， 越来越多关于充电协议的参数与名词出现在我们眼前 。
众多智能手机、笔记本电脑和 Nintendo Switch 都在用的 PD 快充协议算不算某种通用的「底层标准」？100W 私有方案经常被提到的「PPS」又是什么？未来不同标准的充电器材之间能有怎样的通用性？
在这篇文章中 ， 我们就来试着解答这些时常让你感到困惑的问题 。
厂商与充电协议
似乎是智能手机时代续航大大缩短 ， 锂电池技术却依旧处于瓶颈的缘故 ， 各家都找到了一条曲线救国的路子：快速充电 。
即便你的手机支持快充 ， 如果没有与之配套的充电头 ， 插上电源后实际生效的充电协议很有可能会下落至 USB BC 1.2 。 在这种协议下 ， 充电的最高功率是 7.5W ， 虽然比大家所熟知的「五福一安」要快 ， 依然难以满足当下人们的快充需求 。
但我们依然可以把这个功率当作快充的起跑线 。
少数派|都叫“快充”有何不同？一篇文章带你了解常见快充协议
本文插图

中学物理知识告诉我们 ， 功率等于电压乘电流 。 因此从这条起跑线开始 ， 围绕着电压、电流这两大功率要素 ， 各家手机厂商、芯片厂商开始就「如何让充电更快一点」这个问题进行探索 。
初期的实现方案由此可以分为两种路线：高电压、低电流方案以及低电压、高电流方案 。
由于 Micro USB 接口电流的限制 ， 早年前者目前更为普及 ， 比如高通 QC 协议与联发科 PE 协议 ， 就通过提高电压的方式实现了更高的充电功率；而后者——低电压、大电流的代表 ， 正是那个时代深入人心的「充电五分钟 ， 通话两小时」VOOC 闪充 。 OPPO 通过在线材部分增加 Micro USB 接口接触针、采用特制充电器的办法实现了大电流快充 。
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这两种方案有各自的缺点 。
前者高电压 ， 就需要到手机端进行变压 ， 使得电压能够下降到适合手机电池「食用」的范围 。 这个过程中的能量损耗会以热能形式散发出来 ， 使得手机在快充过程中出现发热问题 。 关于发热 ， 如果你看过这篇关于电池寿命的文章应该就会知道 ， 高温不仅会影响你在充电时使用手机的手感 ， 同时对锂电池寿命也会造成比较大的损耗 。 为了避免这个问题 ， 早年高通的 QC 快充甚至引入了手机屏幕亮起时停止快充这个设计 。
低电压、大电流方案的主要缺点则是定制带来的高昂成本 。 从手机内部的相关元件、充电线再到充电器 ， 全都需要根据实际情况进行定制和调校 。 以线材为例 ， 常见的通用充电线材只能承载 3A 的电流 ， 要实现 5A 大电流快充 ， 就必须对充电线进行改造 ， 比如 USB-C to USB-C 的线材想要承载超过 3A 电流必须得加装 e-Mark 芯片 。
结合传统快充方案的优劣 ， 最理想的解决方案自然就变成了大电压、大电流 ， 近期国内厂商先后公布的百瓦级快充很多也都是采用的这种方案 。 要实现大电压、大电流的快充 ， 背后需要做不少的技术攻关：
高电压方案在手机上执行电压的转换操作 ， 效率低下发热严重 。 只能把这部分工作移交给更专业的充电器来做 ， 变成某种「直充」模式；
为了「消化」过高的电压 ， 手机内部可能需要配备分压用的电荷泵1 ， 或是把两个电芯串联起来分散电压的双电芯电池；
为了能够让手机电池承受更高的电流 ， 需要采用更高 C 数的手机电池（C 数越高 ， 电池在充放时便能够更高的电流 ， 比如 6C 电池、 3C 电池）；
充电协议方面 ， 毕竟是几个不同类型设备的协同工作 ， 自然需要有一套标准化、认证后的充电协议支持 。


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