智能手機(jī)快速充電的前世今生

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(guò)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(guò)高通Quick Charge來(lái)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(duì)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(wèn)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(lái)說(shuō)，高通快充最大的用處就是提高了手機(jī)對(duì)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(shí)別不同的電源輸入類(lèi)型。

快充的時(shí)代

升級(jí)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(lái)的續(xù)航能力與充電時(shí)長(zhǎng)成正比，而不少?gòu)S商都開(kāi)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(lái)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(wèn)題，使得我們?cè)诔潆姇r(shí)不能保證100%的高輸出電流。而且高強(qiáng)度的電流輸出對(duì)于線材的損耗較大，所以高通快充2.0 并沒(méi)有選擇直接增加充電器輸出電流的方式，來(lái)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(guò)增加充電器的輸出電壓，來(lái)增加充電器的輸出功率。簡(jiǎn)單地說(shuō)，高通快充2.0就是由設(shè)備通過(guò)USB數(shù)據(jù)通信口D+/D- ，輸出電壓信號(hào)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(duì)于充電的USB線也沒(méi)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(gòu)買(mǎi)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(kāi)放，所以我們?cè)谝恍┓歉咄ㄐ酒氖謾C(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(shuō)到快充方案，一定避不開(kāi)國(guó)產(chǎn)手機(jī)廠商O(píng)PPO，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(yǔ)，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?gòu)S商沒(méi)有提供支持高通快充的充電器，用戶可通過(guò)其他渠道購(gòu)買(mǎi)

VOOC閃充是通過(guò)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(zhuān)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(zhuān)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。現(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(lái)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(guò)在理論上在聯(lián)發(fā)科所有處理器平臺(tái)上使用專(zhuān)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(guò)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(lái)

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(shuí)都想通過(guò)此項(xiàng)技術(shù)在未來(lái)的便攜移動(dòng)設(shè)備市場(chǎng)上占據(jù)絕對(duì)的份額。德州儀器也拿出了快充解決思路“MaxCharge”，它是通過(guò)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(guò)程中，毋須調(diào)動(dòng)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(guò)程，均衡手機(jī)充電速度和發(fā)熱的問(wèn)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(guò)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(guò)程中控制發(fā)熱量成為了快充3.0迫切需要解決的問(wèn)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(lèi)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(wèn)題。當(dāng)然，這都需要通過(guò)成熟產(chǎn)品來(lái)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(duì)于使用高通方案的智能手機(jī)來(lái)說(shuō)（配備驍龍800～驍龍810處理器）都支持快速充電，只不過(guò)大部分國(guó)行手機(jī)在出廠時(shí)并沒(méi)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(gòu)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?cè)谔詫毶弦愿咄≦C2.0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(duì)線材并沒(méi)有要求，因此建議用戶直接購(gòu)買(mǎi)充電頭即可，不必再購(gòu)買(mǎi)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(duì)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(duì)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(jí)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(duì)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(lái)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?cè)诔潆姇r(shí)的溫度控制、充電速率以及穩(wěn)定性上都有一定的提升。