原创 快充技术: USB Power Delivery和Quick Charge™介绍

2021-2-5 09:32 705 4 5 分类: 消费电子 文集: 快充

手机、电脑等科技产品性能越来越强大,屏幕也越生产越大,连带耗电量也逐渐增加,如何实现快速充电是用户关心的话题。但是,在用户体验中,以下问题现象成为了消费者困扰的难题。

 

  • 手机具备快充功能,但是充电速度为什么依旧很慢?
  • 快充安全有隐患?充电爆炸成恐慌。
  • 边滑手机边充电,手机发热惹惊慌?!

 

市场产品品质参差不齐,消费者若使用不符合规范的充电器进行充电,或是使用标准不合的充电器或者使用了劣质线材,手机不但无法实现快充功能,更会产生安全隐患。关于快充,您又知多少?

快充原理:

在电学上,电压(伏特,V)乘以电流(安培,A)就可以得到功率(瓦特,W),充电瓦数越高,代表充电所需的时间越短。现在的快充技术可透过以下三种方式实现。

1.     高电压低电流模式:增强电压,提高充电功率

2.     低电压高电流模式:提高电流,加强充电功率

3.     高电压高电流模式:增强电压,提高电流

简单来讲,快充就是在安全的负载范围内,能够有效提升产品充电速度、降低充电时间。目前市面上热议的快充技术,包括高通推出的Quick Charge™ (QC)USB开发者论坛所定义的USB Power Delivery (PD)

什么是USB Power Delivery?

USB Power Delivery (USB PD)是利用USB (Universal Serial Bus)线缆,最大可供100W供电受电的USB供电扩充标准。过往USB最大供电功率分别为USB 2.0 (2.5W)USB 3.0 (4.5W)BC 1.2版本(7.5W),现在一跃至100W供电受电,因此笔记本电脑、平板电脑等以往无法支援的设备也能进行供受电,可支援的设备大幅扩大。

 

USB PD使用USB Type-C®连接器,可以在以往USB资料通讯的同时进行供电,涵盖手机、相机、充电宝、平板电脑、笔记本电脑、显示器等,一条线简单搞定充电及数据传输。另外还支援Alternate Mote模式,因此可以处理视频信号。使用1USB段子就可以进行数据传输、供电受电、视频信号传输,从而可以搭建简单、便利性高的环境。

 

USB Power Delivery (USB PD) 技术

USB Power Delivery (USB PD) 1.0规范种对供电能力设定为五个级别(Profile 1~5:

  • Profile 1(提供5V@2A10W供电,适用于手机等各类可便携式装置)
  • Profile 2(提供5V@2A12V@1.5A10~18W供电,适用于平板电脑或外接存储装置)
  • Profile 3(提供5V@2A12V@3A 36W供电,适用于超极本等装置)
  • Profile 4(提供5V@2A12/20V@3A 60W供电,microUSB支持的最大供电规格,适用于All in One电脑)
  • Profile 5(提供5V@2A12V@5A20V@5A 100W供电,用于标准A/BUSB Type-C®连接头,适用于液晶显示器、平板电视)

 

USB PD 1.0支持四种电压5V9V15V20V,最高100W,并向下兼容USB 3.2/2.0BC 1.2/1.1/1.0,并有5ProfileUSB PD 2.0可使用Type-ATyep-BType-C接口。到了USB PD 3.0,仅能使用USB Type-C®接口,并加入PPSProgrammable Power Supply)。

 

USB PD 2.0 VS. USB 3.0


什么是QC快充?

Quick Charge™ (QC)快充为高通公司(Qualcomm®)所研发的快充技术,只要有搭载旗下晓龙™Snapdragon系统晶片的安卓手机,皆可使用其快充技术。除了支持多款采用晓龙™Snapdragon处理器的手机之外,也支持部分其他品牌的处理器。QC快充技术推出的历史版本如下:QC 1.0支援10W起;QC 2.0支援15W起;QC 3.0支援18W起;QC 3+支援18W起;QC 4 支援18WA/27WB)起;QC 4+支援18WA/27WB)起;QC 5支援45W起。


2020年高通(Qualcomm®)推出商用快速充电技术Quick Charge™ 5 (QC 5),可支持Android智能手机大于100W充电功率的快充晶片。其效率较前一代高70%,且充电速度快4倍,装置电量于5分钟可从0%充至50%;同时采用高通(Qualcomm®)旗下充电功率智能识别配接器技术,可在最高电力转换传输效率下确保充电安全,因此可延长装置电池的寿命。

 

除此之外,QC 5 不但相容于之前的QC 4+QC 4QC 3QC 2,而且延续QC4,一样能运用于USB-PDType-C技术,并相容于USB Type-C协议等产业标准,因此可进而扩充到其他装置。

QC4+ VS. QC5

读到这里相信您对快充的规范也有所了解,但是市面宣称拥有快充功能的产品千百种,这些产品又是否真的具备这些功能呢?市场上形色不同的快充产品又是否能够通过USB Power DeliveryQualcomm Quick Charge的相关测试呢?


延伸Q&A

Q1: 是不是产品应用了通过PD认证的芯片,产品就可以通过PD认证呢?

A1: 不是。即使产品应用了通过PD认证的芯片,若厂商自身设计产品的技术有局限,依旧会导致产品无法通过PD测试项目,最后无法达到快充功效。

 

Q2: 若产品想要通过PD认证,是不是一开始就必须使用通过PD认证的芯片?

A2: 不是。只需要您的产品最后通过PD快充认证,产品即可打PD快充Logo,具备快充功能,针对是否使用通过PD认证芯片无要求。

 

Q3: 如何识别产品是否具备快充功能?

A3: PD快充为非强制性认证,但是若您想要打上Logo,则必须要过认证哦!而若您的产品使用了QC技术,就必须做QC认证。


作者: GRL实验室, 来源:面包板社区

链接: https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-3943047.html

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文章评论4条评论)

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curton 2021-2-19 16:48

GRL实验室: 不是哦,其实市场上很多宣称具备快充功能的产品实际上都没有通过国际协会的快充认证,不一定真的具备快充功能。 ...
原来如此

自做自受 2021-2-19 11:55

我认为,在确定为什么要快充的前提下,探讨快充技术可行性,方可化解消费者困扰的难题。就是说消费者要明明白白知道和接受快充的目的、条件和代价。任何事物都是有得就有失,有失就有得。

GRL实验室 2021-2-19 09:35

curton: 这个是不是所有的手机电池多支持快充?
不是哦,其实市场上很多宣称具备快充功能的产品实际上都没有通过国际协会的快充认证,不一定真的具备快充功能。

curton 2021-2-15 22:03

这个是不是所有的手机电池多支持快充?
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