紫米30W快充测试,了解快充协议那些事
说起手机充电这些事情,估计有很多小伙伴们不太明白它的来龙去脉吧?不过,随着城市生活的节奏越来越快,类似“充电十分钟,通话两小时”这样的广告词已经成为人们选购手机的一项参考内容了。如果大家用过下图这部电话,那么,你一定经历过“虽有大哥大,平时不开机”的痛苦时代,为什么呢?一个个原因当然是话费贵,双向计费,其次就是电池不耐用了,那时候用的是镍铬电池和镍氢电池,体积大容量小,所以平时不开机,配合传呼机用。
到了智能机时代,充电宝成为标配了,这时候虽然用的是锂电池,可是,手机成为人们随身的娱乐、工作和信息沟通的重要工具,而且体积日益缩小,电池容量虽然有很大提高,但是消耗也大。而此时USB口充电也成为统一标准,人们不再为充电器兼容问题发愁了。可USB的标准为5V输出,0.5A的输出电流,这对于智能手机充电就显得捉襟见肘了,越各个厂家都发展了自己的快充技术。
所谓快充,就是能够在短时间内把手机电池充满,也就是快速充电。由于目前锂电池能量密度在短时间内无法突破,要延长手机使用时间,就智能增加电池容量,手机体积和重量就增加了,于是快充不仅是厂家的卖点,也是消费者所追求的了。在这种情况下,各个厂家都提出了自己的快充技术,以下我们结合紫米30W快速充电器向大家介绍主流的快充技术。
紫米USB 快速充电器体积非常小巧但支持了主流的快充协议,而且,具有30W的功率输出,对于这么小的体积来说,设计和制造工艺可见一斑。
紫米USB 快速充电器体积小巧,便于随身携带,无论在办公室或是在候机、候车时候都能快速为手机充满电力。
紫米USB 快速充电器就体积而言,比一般的充电头略大一点点,因此,放在包中很容易,除了为手机补充电力,这个充电头如果为支持快充协议的充电宝补充电力,那也是非常迅速的,例如,在为20000mAh的充电宝从无电到充满,仅需4小时左右,在以前几乎要充10多小时,这在外出旅游出差时,优点极为明显。
紫米USB 快速充电器具有USB-A 和USB-C两个接口,USB-A能输出5V 3A、9V3A、12V2.25A三种电压,USB-C能输出5V3A、9V3A、12V2.5A和15V2A四种电压。
这是紫米USB 快速充电器上的两个输出接口,USB-A可以为普通苹果、三星、华为等手机或平板电脑进行充电,这个口支持的快冲协议有苹果的2.4、三星AFC、华为FCP、QC3.0、QC2.0协议,看可以看出,这个输出口对市面上大多数身边都有良好支持,而USB-C(也称Type-C)接口支持QC2.0和PD3.0。
交流输入端采用国标双孔扁插头,输入电压范围为100-240V 50/60HZ,无论物理参数和电气参数都能适用中国大陆地区、中国台湾地区、美国、加拿大和日本。出差旅游到这些地方,不需用转接头。
平时交流插头是折叠在机身内部的,使用时掰出来,就可以插到插座上使用了,唯一的缺憾是没有20V输出,不能充笔记本电脑,不过, 如果需要充笔记本电脑,功率至少需要45W,体积也就会增大了。
现在我们来测试一下紫米USB 快速充电器随支持的协议,首先测试USB-A口,在测试仪上运行协议检测,红色表示不支持,绿色的表示支持该充电技术。高通快冲QC2.0中,20V不支持,此外,也不支持华为的SCP。支持协议还有高通3.0、华为FCP、三星AFC和Type-C的PD协议。这些充电技术后文会给大家介绍。
USB-C支持高通QC2.0除20V以外的电压输出和Type-C PD,本来PD就是为Type-C打造的。
这是QC2.0测试12V输出,测得电压为11.9415V,精度非常高了。当然,我们还测试了其它电压输出,精度也很高,限于篇幅,就不上图了。
接下来是功率测试,我们测试的是USB-A口输出,通过电子负载,和充电器通信,选择QC2.09V输出,调整电子负载使输出电压为3A,这是说明书上的最大输出电流,这时候,输出功率已经达到28W了,10分钟后,温升正常,用手摸充电头,仅有温热感。
接下来测试12V输出,这是电子负载上显示的电压值,11.8V,利用高通QC2.0快充协议。
在测试中,由于显示已经超出电压值了,所以显示OL。调节负载,这时候电六已经达到2.81A了已经超过了标称值,这时候输出功率已经达到33W了,再大输出就保护了,所以,在这个状态下,12V快冲输出,最大达到了2.8A,由于是超额输出,这个状态我们没有持续下去,近持续了5分钟左右。
现在我们用来对手机充电了,接到手机上时,手机显示正在快速充电,快充协议为QC2.0,电压为9V,电流为1A。
下图是利用QC2.0协议对小米移动电源3进行充电的测试,11.42V动态电压,1.44A充电电流,可以看到温升仅为26度!充满20000mAh的充电宝,仅需5小时,这在快充协议出来之前是 不敢想象的。
这时候的充电功率仅为16.47W,因此无论是充电头、充电线、充电设备还是接口不不用担心过热而损坏、甚至引发安全事故。这一点很重要。
那么,快充的原理是什么呢?前面说过,USB标准为5V,0.5A这样的参数,功率惊为2.5瓦(W),如果要对一个目前流行的4000mAh 容量的电池充电,那么要充满电,不考虑损耗的话,大约需要8小时。显然这是不行的,何况随着充电的时间的推移,电压差越来越小,电流也会越来越小。后来有厂家把USB头充电器的玉良提高了,把电流输出增加到了1A,甚至2A,这样,充电前期以大电流充达到一定程度上的快充。但这毕竟还是没有实质解决问题,因为就算2A的输出电流,功率也不过10W而已。高通提出了Quick Charge技术,简称“QC”,“QC”通过USB数据线中的D+,D-数据线实现充电器和用电器中的电源管理模块进行协商,实现以最大2A电流充电。但也才10W,还达不到大家的需求,如果要继续增大电流则是需要付出代价的:充电线、充电接口发热就会很厉害。于是高通QC2.0就出场了,原理是提高USB接口的输出电压,同样的功率,电压高了,电流要得就小了。高电压虽然使充电线不这么苛刻了,当手机发热厉害了,因为要在电源管理模块中还要把电压降下来,发热都集中在手机上了。这种情况下,高通QC3.0就出来了,这个协议能同时提升电压和电流,动态来找到一个平衡,不会让充电线或是手机过度发热。
同时各个厂家都有自己的块充协议了,例如华为的SCP,采用的是高电流方式,最大达到5A输出,这对充电线、接口都是一个考验,此外华为也有高电压模式,即FCP,而苹果自己的快充协议目前找到的资料只有2.4A高电流模式,最高电压为5.2V,因此苹果的快充模式在这几个协议中,功率最小。这就解释了苹果手机附带的充电头体积是最小的原因了。
此外,USB协会也推出了快充协议,这就是PD协议,PD协议是以type-C作为物理层基础推出的,这个就很厉害了,支持最高20V电压、最大5A电流充电,因此,功率最大达到100W,因此目前手机和笔记本越来越多支持Type-C接口,就是看中USB协会的PD充电协议。而各种快充协议,会不会输出不合适的电压而损耗不支持该电压的设备呢?这点大家不用当心,在各种快冲协议中,通过USB的数据线进行协议握手,只有同时支持该协议,才会输出该协议支持的最高电压,如果握手通不过,是不会输出电压的。好了希望本文能为你选购合适自己的快速充电带来一定的帮助。
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