手機快充技術的一些疑問？

01-26

快充只是僅僅提升充電器的功率嗎？他的技術核心在哪兒？iPhone用iPad的充電器再提升充電效率的同時，會有什麼負面影響呢？
還有，很多soc廠商說自己的u支持快充，為什麼處理器會影響快充？機理如何？還有數據線會影響快充嗎？(例如我用快充的充電器，但是不用配套的數據線，可以正常的快速充電嗎？)

以論文格式回答吧1 序言

隨著科學技術與信息化的發展與普及，群眾的信息終端——手機的性能越來越強悍，屏幕越來越大，功能越來越多，以至於手機越發成為眾多行為的入口，如購物，瀏覽新聞諮詢，社交等。功能與使用場景的不斷增加，勢必需要手機電池提供更長久的電力支撐，於是手機電池容量從幾年前的功能機的幾百毫安時發展到現在動輒三千多毫安時。然而，雖手機性能不斷提升，但電池的技術在當前並沒有取得突破性進展，而手機的便攜性與美觀性決定勢必不能一味地通過增加手機體積增大電池容量。於是曲線救國的策略——快速充電出現了。

那麼，目前市場上主流的快速充電技術有哪些，它們的原理有何不同，以及各自的優缺點又在哪呢。拋開市場浮誇宣傳，走進其技術根本原理，分析其優劣特點，探索快速充電的未來發展道路。

2 主流三種快充技術

首先明確快速充電的基本原理：快速充電其本質就是提高充電的效率，而影響充電效率的最直接因素就是電流以及電壓。根據物理學公式P(功率）= I（電流）* U（電壓）。所以要提高充電效率，唯有從提高電流與電壓這兩方面著手。

但還要注意，對於智能手機來說，充電器的功率決定了手機的最大可能接收的充電電壓與電流，而手機本身的cpu等元器件決定了手機最大放行的電流與電壓。

2.1
高通Quick Charge快充技術

高通是目前手機市場主流的晶元廠商之一，作為晶元巨頭的高通，其在三年前就推出了自己的Quick charge1.0充電方案

Quick Charge1.0技術能夠把充電功率提升到10W,在5V恆定的電壓下，電流可達到2A。但目前市場不支持快充的手機也已經使用5V/2A的充電插頭了，所以為了更快的充電效率，高通很快就推出了新的Quick
Charge充電技術，Quick Charge 2.0！Quick
Charge 2.0相比上一個版本把功率增加到了36W，同時加入了特殊晶元來保護老版本手機可能由於功率過大造成損壞。Quick Charge 2.0分為兩個標準，A和B。其中A標準是我們經常用到的智能手機，平板電腦和攜帶型電子設備。

根據高通給出的數據，Quick
Charge 2.0，A標準的最大電流限定為3A。所以Quick Charge 2.0在3A恆定電流的基礎上提高電壓來實現快充。Quick Charge 2.0支持5V，9V，12V三種充電電壓

2.2
聯發科 Pump Express快充技術

作為高通的主要競爭對手，聯發科也開發出了自己的快衝技術：Pump Express，這個快充方案的最大特點是允許充電器根據電流決定充電所需的初始電壓，由PMIC（電流集成管理電路）發出脈衝電流指令，通過USB的Vbus（匯流排供電）傳送給充電器，充電器依照這個指令調變電壓，電壓逐漸增加至高達5V,同時達到最大充電電流。

由於第一代Pump Express技術功率只有最大10W，同時受控的電壓輸出分別為5V/4.8V/4.6V/4.4V/4.2V/4.0V/3.8V/3.6V，主流的輸出功率只有5V/1A或5V/1.5A，效率很低，於是又推出了Pump Express plus，其功率在15w以上，受控電壓為三檔12V/9V/7V。

有了這三檔「高電壓」之後，Pump
Express Plus的充電效率就比Pump Express快出不少了！但充電器的成本比同功率的充電器高20~30%。目前歐美和日本的手機製造商偏向使用高通的方案。

其實原理和高通類似，只不過聯發科Pump
Express快充技術通過電壓和電流的不斷調節來達到最大的充電功率，而高通的Quick Charge2.0 則是限定電流的情況下提高電壓進行快充。

2.3 OPPO旗下VOOC閃充

「充電五分鐘，通話兩小時」絕非簡單廣告語，根據使用經歷其充電效率確實很高。

VOOC閃充相較於前兩者的最大差別就在於，它是採取的高電流低電壓的充電技術，在恆定的電壓下，將電流提升到4A甚至5A，遠遠超過市場通用線材的最大承受範圍，所以其電池，電源管理電路，充電器和充電線都是定製的，將傳統的4—5個金屬觸點的充電介面增加到了7個介面，其電池的金屬觸點達到了8個，通過多通道的充電方式，增加電流，同時減少發熱損耗，降低充電危險。

簡而言之，相當於充電器出來的5V/4A的電流，經過手機之後分為了4組5V/1A的小電流，分別進入定製的被分為四塊的手機電池，同時低電流充4塊電池。

值得注意的是，其充電器內部也有晶元可以識別手機是否具有滿足VOOC閃充的條件，如果不滿足則依舊使用5V/2A普通功率。

3 三種技術方案橫向對比

3.1 充電速度

圖1：（三大快衝技術對比）

對於三大平台的閃充技術，通過電池容量均在3000左右的手機進行了測試，結果我們可以看到，三個平台的充電速率基本都是在前期加快充電速度，等到快要充滿時降低速度涓流充電。

根據測試，可以看出中國自主研發的VOOC閃充技術大大快於高通20.與聯發科plus的方案，而聯發科plus方案又稍優於高通2.0方案。據說高通3.0方案速度也得到了提升。

3.2 安全性

首先，高通的Quick Charge
2.0充電技術內置有APSD（自動電源偵測）晶元，能自動對電源進行偵測，識別電量輸入是來自什麼方向，如PC、電源插座、USB等等，對每一個電量來源進行IP標記，能夠快速辨認。其次，AICL(自動電流輸入限制)技術也能主動去識別電源適配器的屬性，進行智能適配，例如知曉輸入電流的大小，根據電流的大小平衡適配器輸出的電流和終端所需要的電流。此外，高通還有一個針對於充電線的技術，就是在充電線出現短路等情況下，晶元自動偵測，並對電流進行限制，保證不會因為電流過大而導致手機終端損壞。

由於聯發科的技術原理與高通相似，其安全性相較於高通也沒有太大的差距。

客觀來講，上訴兩種高電壓方案實際應用中發熱嚴重。

OPPO的VOOC閃充技術由於其整個一套IC設備全部來自於定製，其安全性客觀來說還是非常高的，體現在以下四個方面：

一，適配器過載保護。電流進入適配器時，其中的感測器會實時檢測電壓電流，當檢測安全可靠時，開關才會打開。

二，閃充條件鑒定。電流通過適配器時，其中的MCU晶元會識別設備是否為支持閃充，只有支持才能開啟閃充。

三，電池過載保護。在手機內部,電池內的特殊IC和保護開關負責對進入電池的電壓電流實行過載保護。

四，電池熔絲保護。VOOC添加了一古老的防護手段，電容絲，進一步提高安全性。

由於其低電壓特質，充電過程中實際並沒有比較大的發熱現象。

3.3 兼容性

由於高通Quick Charge技術與聯發科的Pump Express 技術都是在為手機廠家提供晶元時配備的充電技術，所以原則上所有使用了該廠商晶元以及配套電路的終端設備都可以快速充電，而且不必採用專用充電線與充電器，只要充電器功率足夠就可以。目前高通已經在其驍龍400，600以及800系列的晶元上使用，所以未來的3.0版本應該會支持更多的高端晶元，聯發科的高端產品線也大多支持其Pump
Express快充技術。而VOOC閃充由於其高度定製化，目前只有OPPO自家的部分手機支持，兼容性並沒有什麼優勢。所以在兼容性這方面，VOOC閃充技術有很大的局限性。

充電速度

安全性

兼容性

Quick Charge

速度適中，有提升但不傑出52%

不高，高電壓，發熱嚴重，但有效控制其輸出

高，所有配備高通快充晶元的手機理論上都支持且不需要特定充電器

Pump Express

速度較快，78%

不高，高電壓，發熱嚴重，發熱之後會降低充電效率

高，所有配備聯發科快充晶元的手機理論上都支持且不需要特定充電器

VOOC閃充

速度最快，95%

高，多重保護，低電壓方案有效控制發熱

低，只有固定幾款手機

4 快速充電發展趨勢

4.1 硬體提升

充電器的功率將會繼續得到提升，能夠更加穩定地輸出更高的電壓與電流；充電線材將會支持更大的電流通過；更加精妙、高效而安全的IC電源管理電路將會出現。電池的電壓將會得到相對提升。

4.2 範圍覆蓋

不論電池的容量技術有沒有取得突破進展，快充技術都必須得到發展，因為電池容量增加之後要花費更多時間去充滿。所以將來也許身邊的所有需要頻繁充電的移動終端都會支持快速充電，甚至在其他領域也會有突破進展，如電動汽車行業目前也如日中天，快速充電在當中起到的作用不可忽視。

是的，只是提升功率。所有快充的基本原理就是提升功率。

核心在於提升功率同時避免電壓不穩定，避免過沖燒了，即屌到飛起同時穩如狗。

iphone用大功率充的負面影響就是電池壽命縮減，電池浮腫更快。

不是soc支持，而是soc對應的一整套方案里的pm，電源管理晶元支持快充。你單買一塊soc是沒有快充的。你單買一塊pm，自己寫驅動也有快充。

機理就是允許更大電壓衝擊。

你把數據線的data+，-剪斷了也能充……

為什麼去年開始樂視已經開始在1099價位上的手機使用了快充，而今年很多千元機才開始，有的甚至連旗艦機還沒有使用快充？我知道你想的是誰，我說的就是鎚子。