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移动电源方案商为您解析哪种快充技术

来源:东莞市裕金电子有限公司发布时间:2017-05-22 17:19:29 关注:

在大屏智能手机横行的今天,我们经历的不单单只是表面尺寸的变化,内在的变化更是一日千里。SOC从以前的单核到现在的八核,摄像头从几十万级别到千万级别的升级,着实我们小激动了一把。但美中不足的便是手机电池续航技术方面的变革依旧缓慢,这已经成为消费者和手机制造成商最大的痛点。随着近两年快充技术的问世,似乎让整个?#21040;?#30475;到了希望,在众多手机快充方案当中,哪种快充技术会更胜一筹呢?还有就是手机它是如何实现快速充电的?在快速充电时又是否安全?快充又有分哪些种类呢?

快充移动电源方案商为您解析哪种快充技术更胜一筹

  如何实现快速充电?

  我们先来看一下决定充电效率的物理公式:能量W(可以看成是电池容量)=功率时间T;功率P=电压电流I,因此可以看出,在电池容量一定的情况下,功率的大小决定着充电时间的快慢;功率越大,充电时间才会越短。再根据公式功率P=电压电流I,可以很容易得出,要想提升充电速度,减少充电时间,可以通过下三种方式来实现:

  1、在电压不变的情况下提升电流;

  2、在电流不变的情况下提升电压;

  3、电压、电流同时提高也可以实现快速充电。

  对于功率与电流、电压的关系,我们可?#28304;?#20010;简单的比方,这就好比你给一个浴缸里注水,提高电压、电流就好比提升单位时间的出水量以及水流速度。当其中的一个?#38382;?#25110;者两个?#38382;?#37117;提高时,充水效?#39318;?#28982;得到提升,浴缸也就很快充满。注满水(充满电)的速度?#19981;?#26377;显著的提升。目前不少厂商的快充解决方案都是依靠电压提升(或是同时提升输出电压电流)来实现。

  主流快充技术分类:

  以上3种方案是技术上的大前提,但在几经厂商的技术演变之后,我们可以将闪充分为高压快充和低压快充两种大类别。这其中,国产OPPO手机采用的是低压快充(高电流);芯片商高通Quick Charge (QC2.0&3.0)、联发科Pump Express(MTK快充)采用的是高压快充方案;还有一个Type-C PD充电规范,使用的是电压、电流都提高的方案,但也属于高压快充,它的最大电流限定为5A

  低压快充代表:OPPO VOOC闪充

OPPO VOOC闪充

  最早于2014年上半年提推出的VOOC闪充技术,当时搭载在Find 7手机?#24076;?#24403;时有报告称VOOC闪充成为Find 7被用户买单的最大因素。

  OPPOVOOC闪充使用的是低电压高电流的方式给智能手机进行快速充电。在保持USB充电固有的5V充电电压的前提下,提升充电电流。这种充电方式的最大好处在于,不仅提高了Android手机的充电速度(相比传统充电速度提高4倍之多。官方声称充电30?#31181;櫻?#21487;?#28304;?#21040;3000mAh75%)的同时,VOOC闪充还也能减少手机充电时适配器与手机的发热情况,进而闪充性能以及手机安全性都有最直接的保障。

  高压快充方案:

  1、高通Quick Charge 3.0

高压快充方案

  高通是快充技术的方案提供方,目前在智能手机的快充技术中,高通的Quick Charge 3.0解决方案各被手机厂商采用较多,应用相对广泛。现在高通Quick Charge已经升级到了3.0版本,要比之前2.0版本的充电效率更高。?#33694;?#36890;介绍,Quick Charge 3.0首次采用最佳电压智能协商算法,在转化效率上有所提升。

  高通Quick Charge 2.0仅提供5V9V12V20V这四档充电电压。而升级后的Quick Charge 3.0则以200mV增量为单位,?#21830;?#20379;3.6V~20V电压进行灵活选择。同时,Quick Charge 3.0还能与之前版本的充电器进行兼容,供更多OEM厂商进行选择,这也是高通QC快充在智能手机快充中应用广泛的原因之一。

  体现在所有时间、效率来看,高通称Quick Charge 3.0能在35?#31181;?#24038;右将一部典型的手机从零电量充电至80%,而普通移动终端通常需要花?#35328;?#19968;个半小时的时间。

  2、联发科Pump Express

MTK快充

  联发科方面也提出了自己的快充解决方案----Pump Express,它内置于PMIC的电源管理集成电路。它的特点?#24066;?#20805;电器根据电流决定充电所需的初始电压,由PMIC发出脉冲电流指令通过USBVbus传送给充电器,充电器依照这个指令调变输出电压,电压逐渐增?#21448;?#39640;达5V达到最大充电电流。

  目前有它两种技术规格,输出功?#24066;?#20110;10W划分在Pump Express,而输出功率大于15W划分为Pump Express Plus。以上联发科的快充方式已经有通嘉、Dialog等电源芯片厂为其配合开发专属电源管理IC。这个解决方案常见与国内以及新兴国家?#23567;?#20302;阶智能手机产品市场?#23567;?span lang="EN-US" style="font-size: 9pt;">

  3USB 3.1 Type-C PD

Type-C PD

  近一段时间在手机圈比较火的USB Type-C,除了数据接口以及传输速率上的改变外,其实还提升了自己的供电能力(USB Power Delivery Specification,简称USB PD)Type-C目前最大可以支持连接20V/5A的供电。随着未来更多搭载USB Type-C(USB 3.1)接口的手机上市,市场前景也很广阔。

  /低压快充技术有什么差别,不足之处在哪里?

  ?#28909;?#37117;可?#28304;?#21040;快速给手机充电的效果,那么高压、低压两种方式的主要区别在哪里?在解释这两种技术的差别之前,我们先了解一下传统的5V/1A慢充是怎样的一个过程。

  我们国家采用的是民用220V电压,在进行传统的充电时,输入端在经过充电器之后转成5V/1A的充电电流输出。而在这个过程中存在着一次降压转换,所有?#21738;?#37327;并不能100%?#32568;?#25442;,损失的这一部分能量会变成热。具体就体现在我们使用充电器进行充电时,能够感受到充电器有不同程度的发热现象。

  而转换成的适合充电的5V/1A电流,?#21482;?#32463;过手机内降压电路,转换成4.2V或者4.4V适合给电池充电的电压,进行充电。这个过程中又存在降压转换,也就会有充电时手机会发热的现象。

  高、低压快充的差别。

  高压快充(包括Quick ChargePump ExpressUSB 3.1 PD)的转换则是从220V20V/12V/9V再到4.2V/4.4V,也就是说这种方案会让充电端拥有更高的电压输入到手机降压电路。?#32531;?#25163;机降压电路会承受更大的压力进行降压转换,当然这样的转?#36824;?#31243;损耗也更多,直接表现为手机充电时机身发热更明?#28020;?span lang="EN-US" style="font-size: 9pt;">

  而OPPOVOOC闪充低压快充则是从220V直接降至4.2/4.4V。手机充电过程中的所有降压?#26041;冢?#37117;放在了搭载智能MCU芯片的充电器里完成,它可以直接将220V电流转换成可以直接为锂电池进行充电的4.2/4.4V电流。即充电时不调用手机内的降压电路,所以充电时温升控制良好,不会明显发热。

  所以良好温升控制?#21482;?#24102;来一个显而易见的优势,那就是整个快充的使用体验,也可以说是闪充性能,是非常优越的。在这里可以举一个场景作为例子:?#28909;?#25105;们在使用低压闪充为手机充电,可以一边闪充,一边玩游戏,无论玩多大的游戏都不会影响到闪充的工作。而换做高压快充,这样则可能产生两个发热源:一个降压电路工作发热,一个手机工作CPU发热。如此一来,快充只能坚持一会儿,为了让温度保持在安全范围内,手机快充就只能降回普通充电了。

OPPO 7pin接口充电线缆  

OPPO 7pin接口充电线缆

普通接口充电线缆

普通接口充电线缆

  当然,每种方案都有自己优势和劣势的地方,就低压充电来说,目前OPPO掌握着大量专利,技术仅限于OPPO自己的产品,对于消费者来说自然有兼容性上的限制。具体的表现是,OPPO手机有自己定制的充电器、8触电电池以及7pin接口充电线缆,如果你换了普通电池,或者换了其他手机的Android数据线,那么闪充也就不起作用了。


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