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智能手机到底是怎么快充的?详解高通的快充技术如何发展到第四代 ...

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你的手机,今天充电了吗?当充电成为我们日常生活的一部分,你的手机是否能更快一点,毕竟节约时间就是节约生命。
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有网友对某手机品牌的广告戏称:“充电5分钟,装逼2小时。”虽然是玩笑,不过这句话实际上暗示我们,手机对快充技术的渴求源于手机使用模式的改变。功能机时代的手机只有通话和短信功能,屏幕、处理器也比智能机省电的多,使用频率和消耗功率和智能机不可同日而语。从当年的2.5Wh能量到今日的15Wh能量,手机电池能量在短短十年足足飙升了6倍,手机的使用时间却从3天降低到了1天。加上苹果带领的一波不可换电池的风气,于是座充万能充和备用电池这种外部充电方案自然和我们说了再见。要知道手机15Wh的能量全部依靠一个小小的充电/数据接口。这段短短的电路成了真正的充电瓶颈。然而,随着手机外形的升级,手机的充电端口大小非但没有任何增加,反而朝着不断微型化的方向发展。端口电接触面积的减小,随之而来的是接触电阻的增加和散热能力的下降,这使得端口能够通过的电流反而降低。
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端口的输入功率=输入电压×输入电流。由此可知,端口电流容量降低与端口输入功率的提高之间的矛盾,可以通过提高端口输入电压来解决,这就是高通QC 2.0 HVDCP(高电压专用充电端口)诞生的初衷。
根据官方的实测,高通QC2.0快充技术,可以在30分钟内将一部手机的电池充到一半,并且可以支持5v,9v和12v的电压和1-3A的大功率输出,由于高通的CPU是很多性能手机的首选,所以很多手机厂商都采用这种快充技术。
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不过,手机领域的技术更新就是这么的快,当部分消费者还没有体会过QC2.0快充技术时,高通公司又发布了更快的QC3.0(Quick Charge 3.0)快充技术,号称比QC2.0效率提升38%,快速充电速度最高达27%,同时帮助保护电池寿命周期。这对于消费者来说当然是好事,不过,对于还没有使用过QC2.0快充的消费者来说还有点摸不着头脑。做快充的不止高通一家,和QC3.0一样,联发科新一代的PEP2.0快充技术也引入了精确电压管理的概念,允许电压以0.5V(500mV)位单位进行微调。此外,QC3.0和PEP2.0都会向下兼容QC2.0和PEP1.0。
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那么是不是有了QC快充技术以后手机充电的速度都差不多了呢?结果却完全不是这么回事,类似的问题在QC2.0时代也极为普遍:同样是支持QC2.0且电池容量相同的手机,充电时间却有长有短,而且有些产品之间的耗时差距甚至要在20分钟以上。原因很简单,QC2.0/3.0快充技术的输入电流是一个可自定义的参数,有些厂商为了追求稳定,在提高电压的同时降低电流(比如让9V与1.2A搭配),实际充电功率并不比5V/2A快多少。比如说华为的快充,是基于QC3.0,但做了保守处理,就是9V电压提供的却是1.5A的电流,而VIVO的双引擎闪充就是用两路智能充电电路对一个“大容量”(相对的)多芯电池组进行快速充电。在QC2.0的基础上研发的,就是把一块电池的大容量分成几个电芯,同时对多个电芯充电,所以充电速度加快!
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最后我们盘点一下高通的QC快充技术一二三代各有什么区别。
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QC1.0:电压电流提升到5V2A,充电时间缩短40%
  时代继续前进,大屏智能手机开始爆发,电池续航能力跟不上,快充成了厂商提升用户体验的法宝之一,于是QC2.0诞生了。
QC2.0:相比起旧有标准,QC2.0划时代的改变了充电电压,从保持了多年的常规的5V提升至9V/12V/20V,与QC1.0保持相同2A电流下实现了18W大功率电力传输,并且线材不需要特殊处理旧有线材都能够通用。
  增大电压,功率是上去了,效率却下降了。电压每提高一档,效率约下降10%,这些能量大部分转化为热量,所以20V电压档几乎就没人用了,只保留了5V、9V、12V三个档。即便如此还是热的不行,高通也觉得5V到9V步子迈的太大,有点扯到蛋,于是可以以0.2V为单位不断调节直到找到最合适的电压,多大的电压最合适?高通有自己独特的电压智能协商(INOV)算法,这就是QC3.0。
QC3.0:在QC2.0 9V/12V两档电压基础上,进一步细分电压档,采用独特的INOV算法,以200mV为一档设定电压,最低可下探至3.6V最高电压20V,并且向下兼容QC2.0。由于全面使用了Type-c接口取代原来的MicroUSB接口,最大电流也提升到了3A,因为电压更低所以效率提升最高达38%,充电速度提升27%,发热降低45%。
  QC3.0好是好,可是谷歌不同意啊,你高通单独搞一套怎么行,用我的系统就必须给我用USB PD协议,胳膊扭不过大腿,高通服软,又推出QC4.0。
QC4.0:再次提升功率至28W,并且加入USB PD支持。取消了12V电压档,5V最大可输出5.6A,9V最大可输出3A,并且电压档继续细分以20mV为一档。
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看到这里,相信你已经对手机厂家的快充技术的现状有了些许了解。虽然QC4.0已经发布,但是作为高通最新的快充技术版本还没有普及,现在市售的QC3.0手机在充电速度上都还没能拉开与QC2.0手机的距离。因此,QC3.0只能算是新品手机的“增值功能”而不是“必选功能”。相对于QC3.0手机而言,支持QC3.0的外设(充电器、移动电源)才更值得我们关注,它们既能向下兼容QC2.0,还能适用于未来的新品,在价格合理的情况下可以考虑入手。
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最后小编要提醒一下大家,市面上出售的QC3.0充电头,不一定支持MTK的PEP以及华为的FPC快充协议,因为这两家的CPU是自己的,所以和QC3.0不一定兼容,大家在购买的时候一定要看清楚商品描述是否是带这两家的单独芯片的,避免买到用不了的“快充”啦!
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