2015年,高通在MWC上展示了處理器驍龍820,全新的14nm的制程工藝,支持LTE Cat.10 標(biāo)準(zhǔn)與三載波聚合,下載峰值速度高達(dá) 450Mbps,支持雙通道 LPDDR4-1866 內(nèi)存,GPU 則為全新的 Adreno 530,據(jù)稱相比過去性能提高 40%,而功耗則降低 30%。然而,這些參數(shù)并不是這篇文章關(guān)注的重點(diǎn),更新到3.0 版本的“快速充電”技術(shù)則是今天的主題,通過高通Quick Charge來談?wù)勚悄苁謾C(jī)的快速充電。
早期智能手機(jī)的充電器輸出電壓與電流都較低,這是充電能效低下的主要原因
前快充時(shí)代
早在Nexus 4身上我們就看到高通給出的快充(Quick Charge)方案,對于這款早期的快充方案,其實(shí)大家都非常熟悉,并且運(yùn)用得非常廣泛。當(dāng)時(shí),在手機(jī)充電時(shí)因受到電池的輸出電壓限制,充電器輸入的電壓在 4V 上下,手機(jī)能夠承受的輸入電流也是一定,所以必定有一部分的功率是要損耗在充電器上的,所以充電時(shí),充電器與手機(jī)燙手也屬于正?,F(xiàn)象。而高通快充的出現(xiàn),就是為了解決手機(jī)與充電器發(fā)熱的問題。它能將手機(jī)電池可以承受的輸入電流調(diào)高,使得損耗大幅度降低,并且它還能使手機(jī)充電電源輸入電流的范圍有小范圍提升,從100mA到2000mA。
總的來說,高通快充最大的用處就是提高了手機(jī)對于高電流的承受能力,使得它能夠接受充電器高電流的輸入,縮短充電時(shí)間;識別不同的電源輸入類型。
快充的時(shí)代
升級至高通快充2.0后,手機(jī)充電速率有巨大提升
隨著手機(jī)硬件的快速發(fā)展以及元器件功耗的提升,各大手機(jī)廠商都紛紛采用了大電池的策略。大電池帶來的續(xù)航能力與充電時(shí)長成正比,而不少廠商都開始研發(fā)屬于自己的快速充電技術(shù),而高通快充也從早期的版本來到了2.0。
我們都知道手機(jī)的充電設(shè)備是由USB數(shù)據(jù)線與電源適配器組成,由于結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)線品質(zhì)的問題,使得我們在充電時(shí)不能保證100%的高輸出電流。而且高強(qiáng)度的電流輸出對于線材的損耗較大,所以高通快充2.0 并沒有選擇直接增加充電器輸出電流的方式,來加快充電速度,反而是在外部設(shè)備上,保證輸出電流不變,通過增加充電器的輸出電壓,來增加充電器的輸出功率。簡單地說,高通快充2.0就是由設(shè)備通過USB數(shù)據(jù)通信口D+/D- ,輸出電壓信號給充電器,充電器內(nèi)置USB輸入解碼芯片,判斷充電器需要輸出電壓大小,所以對于充電的USB線也沒有特別的要求。
支持多電壓充電是高通快充2.0最大特色
這種提升電壓降低電流的充電方式大幅度加快了手機(jī)充電的速度,并且給予了其他廠家實(shí)現(xiàn)快速充電的可能,用戶可以購買到同時(shí)兼容5V、9V、12V三種電壓規(guī)格的快速充電器,如:Motorola Turbo ChargerPower up fast、HTC Rapid Charger 2.0、三星EP-TA20CBC、Ktec冠德 VP001以及小米MDY-03-EB等。隨著高通快充2.0充電標(biāo)準(zhǔn)化的普及以及技術(shù)的開放,所以我們在一些非高通芯片的手機(jī)上也可以看到一些基于高通QC2.0的衍生快充技術(shù),比如華為的快充技術(shù)和華碩的BoostMaster。
說到快充方案,一定避不開國產(chǎn)手機(jī)廠商OPPO,其2015年推出搭載VOOC 2.0的R7/Plus打出了“充電五分鐘,通話兩小時(shí)”的廣告語,如此自信的表達(dá)方式是建立在VOOC閃充技術(shù)之上的。
由于不少廠商沒有提供支持高通快充的充電器,用戶可通過其他渠道購買
VOOC閃充是通過在5V充電電壓不變的情況下,增加充電電流到5A,直接提高輸入電流的方式,提高充電效率,并使用并聯(lián)電路的方式進(jìn)行分流,所以O(shè)PPO VOOC技術(shù)需要使用專用的充電線。OPPO VOOC充電線接口有8個(gè)觸點(diǎn),能實(shí)現(xiàn)多路5V充電,從而提升手機(jī)的充電速度。OPPO采用專用的充電線與電源適配器將快速充電的模組外置,從而降低了手機(jī)在快速充電時(shí)候的發(fā)熱。
一旦涉及快速充電,手機(jī)廠商的設(shè)計(jì)思路大致都是基于上述兩種解決方案?,F(xiàn)階段除了高通快充2.0與OPPO VOOC2.0之外,當(dāng)然少不了另一大芯片廠商聯(lián)發(fā)科,他們給出的快充方案是 Pump Express Plus,與兩家廠商不同的是,它采用的快充技術(shù)原理較為復(fù)雜,此項(xiàng)技術(shù)需要配合聯(lián)發(fā)科生產(chǎn)的電源管理芯片來實(shí)現(xiàn),現(xiàn)階段已發(fā)售的聯(lián)發(fā)科MT6795已經(jīng)能支持Pump Express Plus快充技術(shù),不過在理論上在聯(lián)發(fā)科所有處理器平臺上使用專用的電源管理芯片都能實(shí)現(xiàn)快速充電功能。Pump Express Plus技術(shù)允許充電器根據(jù)電流決定充電所需的初始電壓,由電源管理芯片發(fā)出脈沖電流指令通過USB的Vbus傳送給充電器,充電器依照這個(gè)指令調(diào)變輸出電壓,電壓逐漸增加至高達(dá)12V達(dá)到最大充電電壓,因此使用一般的USB線就能支持Pump Express Plus快充技術(shù)。
快充的未來
雖然現(xiàn)階段我們擁有較為出色的快充技術(shù),但這并不能讓芯片廠商止步于此,誰都想通過此項(xiàng)技術(shù)在未來的便攜移動設(shè)備市場上占據(jù)絕對的份額。德州儀器也拿出了快充解決思路“MaxCharge”,它是通過單獨(dú)分離快充處理器,而不是被綁定在處理器上。在手機(jī)充電的過程中,毋須調(diào)動處理器就能實(shí)現(xiàn)快速充電。同時(shí),由于充電是在單獨(dú)的處理芯片上,德州儀器可以在處理器上增添更多的管理模塊,優(yōu)化手機(jī)快速充電的過程,均衡手機(jī)充電速度和發(fā)熱的問題。最大支持 14V 和 5 A 電流的輸入,在充電速率上將有很大的提升。
在早期快充2.0時(shí)代,手機(jī)在充電過程中電源適配器與手機(jī)有著可觀的發(fā)熱量,因此在充電過程中控制發(fā)熱量成為了快充3.0迫切需要解決的問題。驍龍820 搭配了新的“快速充電 3.0”,同時(shí)加入了電壓調(diào)控技術(shù)“Negotiation for Optimum Voltage(INOV)”,它能夠根據(jù)手機(jī)的狀態(tài),隨時(shí)調(diào)節(jié)充電電壓,這與聯(lián)發(fā)科的快充技術(shù)有些許類似。3.0 版本的快充,支持以200mV 增量,提供從 3.6V 到 20V 電壓的靈活選擇,試圖減少功耗損失,減少充電時(shí)的發(fā)熱問題。當(dāng)然,這都需要通過成熟產(chǎn)品來進(jìn)行驗(yàn)證。
支持快速充電手機(jī)推薦
高通快速充電手機(jī)
對于使用高通方案的智能手機(jī)來說(配備驍龍800~驍龍810處理器)都支持快速充電,只不過大部分國行手機(jī)在出廠時(shí)并沒有為用戶配備同時(shí)兼容5V、9V、12V三種電壓規(guī)格的快速充電器。因此。使用高通處理器的用戶,只要購得一款兼容三電壓規(guī)格的充電器就能實(shí)現(xiàn)快速充電了。
我們在淘寶上以高通QC2.0為關(guān)鍵詞進(jìn)行搜索,就能得到多種選擇,由于高通快速充電對線材并沒有要求,因此建議用戶直接購買充電頭即可,不必再購買一根所謂的快速充電線。
MTK快速充電手機(jī)推薦
Pump Express Plus技術(shù)與高通快充相仿,都對手機(jī)處理器芯片有需求。魅族MX5采用的MTK6795處理器自然是支持MTK快速充電技術(shù)的,再加上魅族對此項(xiàng)快速充電技術(shù)進(jìn)行了二次優(yōu)化,在9V電壓下能實(shí)現(xiàn)1.85A的電流輸出,讓充電更快速。
金立M5是金立主打超級續(xù)航的手機(jī),手機(jī)采用6020mAh電池,采用雙電池方案,超大電池當(dāng)然對于快充技術(shù)的支持更為有必要,金立M5采用聯(lián)發(fā)科MT6735處理器,支持聯(lián)發(fā)科Pump Express Plus快充技術(shù)。雖然金立M5為用戶配備了快速充電頭,但是充電器僅提供5V和9V兩個(gè)充電電壓,最高支持2A的充電電流。
高通快充衍生版手機(jī)推薦
采用麒麟935處理器的華為榮耀7同樣支持快速充電,官方在宣傳上稱該手機(jī)采用華為快充技術(shù),但我們可以將其看作是基于高通快充2.0的一個(gè)衍生版。榮耀7只有全網(wǎng)通版本才配備快充充電器,其他版本只配備5V2A的充電器。但是,榮耀快充充電器與金立M5一樣也只為用戶提供5V和9V兩個(gè)充電電壓,缺少12V充電電壓的支持。
VOOC快速充電手機(jī)推薦
自O(shè)PPO在FIND 7上配備了VOOC快速充電技術(shù)后,其推出的手機(jī)均支持快速充電技術(shù)。5V/5A的輸出功率為用戶帶來了超快的充電體驗(yàn)。2015年中,OPPO推出了搭載VOOC 2.0的R7系列,它們在充電時(shí)的溫度控制、充電速率以及穩(wěn)定性上都有一定的提升。