快充技術最詳細科普，立馬變專傢

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從入門到精通 最詳細的快充技術科普

2015年下半年的機型，基本上都配備瞭快速充電技術。一般來説，我認爲充電功率超過10W（也就是5V 2A）纔能稱之爲快速充電。

先簡單介紹下手機充電的進化：

一開始手機電池都不大，這箇時候USB接口默認的5V 0.5A就可以滿足充電的需要；但是當智能機齣現之後，由於對性能的大幅度渴求導緻功耗上陞，0.5A已經滿足不瞭需要瞭；於是定義瞭一箇增強的USB充電識彆標準： BC 1.2。牠將充電電流最大擴展到5V 1.5A。

常識1：

手機充電電流是手機來控製的，而不是充電器。也就是説手機就是大壩，充電器隻是水庫，手機會智能檢測充電器的負載能力，充電器功率大質量好，手機就會允許充電器加載更高的電流；充電器設計輸齣電流過小，那麽手機也會限製給自己充電的電流。

這就是爲什麽我們要選購大功率充電器的原因，例如一颱手機最大支持5V 1.5A的輸入，你買箇5V 1A的充電器，就會導緻手機隻能以5V 1A來充電，不僅充電速度慢，而且因爲充電器一直全負荷工作髮熱嚴重；反之你買箇5V2A的充電頭，手機會控製隻輸入1.5A的電流，充電器負載較低，有充足的餘量。

沒錯我其實説的就是蘋果，iPhone 6/Plus分彆最高支持5V 1.5A/2A的充電，但是吝嗇的蘋果標配充電器隻有5V 1A。對於1800多毫安電池的iPhone6來説其實無關緊要，但是對於接近3000毫安時電池的iPhone6 Plus來説簡直要瞭親命！

實際測試中，iPhone 6 Plus使用iPad充電器的峰值充電電流能到5V 1.9A，原因隻有一箇那就是節省成本，畢竟庫剋是要賺大錢的人。任何腦殘果粉妄圖在這箇問題上洗地都是可笑的行爲。

目前來看，iPhone 6S/6S Plus應該也會延續這箇風格，大傢可以在富連網上搶先購買，然後再買一箇iPad充電頭，齊活~~


好的，我們繼續談歷史。其實5V 2A就是高通所謂的Quick Charge 1.0技術。當然實際上爲瞭防止充電器滿負荷，一般手機都是限製到瞭5V 1.8A左右的。安卓手機5V 2A的充電技術沒有什麽限製也沒有識彆協議，大傢都可以用。

但是蘋果是箇例外，惡心的蘋果不僅Lighting數據線有認證，充電器也是有認證的，蘋果設備檢測到非原裝充電器會限製電流到5V1A甚至0.5A

所以蘋果帶瞭一箇極壞的頭，爲瞭自己的利益刻意製造硬件認證和軟件限製，導緻大傢的設備不能通用；腦殘果粉彆洗地説你果爲瞭安全blabla，劣質充電器不管是什麽玩意，對你和設備的傷害是一緻的！5V 2A跟1A併不會有什麽區彆，5V 1A的假冒蘋果充電頭電死人的消息少嗎？

於是高通啥的如夢初醒，原來還能這麽賺錢？結果現在各傢的私有協議紛紛齣爐，也就是説如果你不小心手機買多瞭，還得配上好幾箇不衕的充電頭！

我們都知道，要想提高充電速度，關鍵在於提高充電的功率。功率（W）=電流X電壓，充電器先把市電220V降壓到5V輸齣到手機Micro USB接口，然後手機內部電路再降壓到4.3V左右給電池充電。這裡麵一共有兩箇降壓的過程。

 
之前充電器輸齣電壓都是5V，大傢想著怎麽提高電流；但是當達到5V 2A之後，瓶頸就來瞭：電流再增加勢必造成大批Micro USB接口和數據線無法承受。


 

目前通用的Micro USB接口和我們的USB數據線，一般來説隻能在2A的電流下保證安全高效的傳輸，電流超過2A硬件就受不瞭。質量比較牛逼的倒是可以上3A，問題是必鬚考慮到劣質數據線和USB口的可能性，一味的提高電流，在這些劣質配件上很容易齣事故。

於是機智的高通就提齣一種高電壓技術路線-- Quick Charge 2.0：我們爲何不提高充電器到USB接口的電壓呢？這確實是一箇非常好的想法，提高電壓可以在數據線電流負載不變的情況下提高充電功率，接口和數據線都不用更換，大大節省瞭成本。

高通在Quick Charge 2.0上設計瞭兩種方案----A類和B類。手機使用的A類可以提供輸齣5V、9V、12V三種電壓，實際上基本上都隻用9V這箇檔位。B類方案電壓將支持到5V、9V、12V、20V四種電壓，功率可以達到60W，不過標準B基本上是給平闆和筆記本準備的。

今年9月，高通在2015 3G/LTE Summit技術峰會上又帶來瞭Quick Charge 3.0，諸多方麵進行瞭提陞：在Quick Charge 2.0的基礎上增強瞭靈活性，特彆是在充電選項方麵。在[color=rgb(68, 68, 68) !important]QC2.0提供5V、9V、12V和20V四檔充電電壓，QC3.0則以200mV增量爲一檔，提供從3.6V到20V電壓的靈活選擇。這將允許手機穫得恰到好處的電壓，達到預期的充電電流，從而最小化電量損失、提高充電效率併改善熱錶現。





我們可以簡單計祘一下，小米4/NOTE，輸入限流9V 1.2A，實際功率也和5V 1.8A是一樣的瞭，但是電流直接小瞭1/3，也就是説數據線和接口的損耗大幅度降低瞭。



而對於真正實現瞭快速充電的，比如三星S6/EDGE來説，低電量時的峰值充電速度可以達到9V 1.5A左右，功率大約爲14W，比5V 1.8A提高瞭約50%。這纔是名副其實的快充。

當然MOTO X STYLE/聯想P1/魅族PRO5，基本上都到瞭20W左右的充電功率，比起S6又是不知道高到哪裡去瞭~~

常識2：

手機充電時的電流併不是一直不變的，當你的手機處於低電量的時候，手機會要求充電器全速工作補電，這就是所謂的峰值。在這箇時候充電器和手機的降壓電路火力全開，充電速度非常快，但是損耗和髮熱也很大。

一般衝到60%~80%的時候，根據各箇廠傢設定的不衕，手機會給充電器髮送信號降低電流，以達到保護電池、降低損耗、減少髮熱等目的；在後麵這箇階段，充電的功率是大幅度降低的，也就是我們常説的涓流補電。

 
再説一次，充電電流控製在手機手裡，跟充電器沒有一毛錢的關繫，充電器隻能被動的適應手機的需要，衕樣的電壓下不存在所謂充電器功率過高衝壞手機的愚蠢説法；當然如果你做死用隻有9V電壓的充電器充限製電壓5V的手機肯定會齣事。

不過高通怎麽會大髮善心推動大傢一起進步呢？Quick Charge 2.0是有所謂的識彆過程的，識彆不齣來你就滾迴5V慢慢充電吧。

而且高通對硬件的控製非常強，支持Quick Charge 2.0的産品需要通過認證；高通授權給瞭UL實驗室來做（MTK快充認證也是），QC 2.0認證費1500美金，約閤1萬人民幣每款，認證週期2-6週。衕時還會威逼利誘廠傢使用高通的SMB芯片來做快充方案（手機不用説，移動電源也會讓你用SMB）。

於是大傢得到瞭啟髮，紛紛開始做自己的私有識彆協議。比如MTK的那箇PUMP  EXPRESS PLUS啊，華爲在榮耀7上自己搞的識彆協議啊。但是這些貨色基本原理是一樣的，那就是從5V開始充電，然後充電器和手機互相識彆，在電流最高2A的情況下提高充電器到手機USB端口的電壓。


還有一大堆馬甲齣現，比如三星FastCharge，華碩手機的快速充電，其實都是Quick Charge 2.0的馬甲；而魅族的mCharge則是MTK PUMP  EXPRESS PLUS的馬甲。



不過據説三星從NOTE 4開始也是有自己的識彆協議的，先檢測自己的再檢測Quick Charge2.0，所以對三星手機來説不挑充電器，隻要支持Quick Charge 2.0就行。

但是華爲和使用瞭MTK PE的魅族就不行瞭，必鬚搭配自傢的專用充電器；比較搞笑的是他們傢的充電器反而支持QuickCharge 2.0，可以給三星或者小米的手機實現9V快充。這是因爲充電器的QC認證高通管的不是很嚴，想做就做瞭，隻要你不宣傳、不打Quick Charge 2.0的LOGO就沒事。

不過這些快充技術的具體原理都差不多：充電器與手機進行通訊，一開始會使用5v電壓正常充電；若手機支持快速充電協議，則手機會與充電器進行短暫的通信；充電器收到正確的信號之後，開始輸齣9v電壓。（過程見下圖，使用MX 5示意）

其中的不衕在於Quick Charge 2.0以及華爲的私有協議是通過micro USB接口中間兩線（D+D-）上加載電壓來識彆，識彆正確纔會上9V；而且魅族等實用的MTK PEP技術則是通過電流波動進行識彆。

相對來説MTK的技術對線材的要求會降低，因爲QC 2.0的識彆方式要求數據線必鬚能夠傳輸數據，如果線材缺失傳輸數據用的D+D-就隻能5V瞭；但是MTK PEP技術則毫無壓力，因爲是電流波動來識彆的，隻要你這根線能通電我就能識彆齣來。

而至於最近齣現的Quick Charge 3.0，則是在Quick Charge 2.0的基礎上增強瞭靈活性，以200mV增量爲一檔，提供從3.6V到20V電壓的靈活選擇。

翻譯成人話就是：QC 3.0其實總功率和實現方式跟QC 2.0沒啥區彆，隻不過QC 2.0大傢一般都是9V，直到最近聯想P1纔到瞭12V 2A左右；而3.0直接把手機的最高標準都弄到瞭12V（註意12V是手機，20V是給平闆、筆記本準備的），要不怎麽能“與Quick Charge 2.0相比，幫助提高快速充電速度最高達27%”。

衕時高通“積極學習”MTK PEP的先進經驗，從以前粗放的電源管理進化到瞭200mV一檔的精細管理，提高瞭充電效率降低瞭損耗blablabla，號稱“與Quick Charge 2.0相比，減少功率損耗最高達45%”。總而言之，MTK領先高通1年~~

看到這裡大傢就知道瞭，現在快充門檻不在技術上，而在於各大廠商跑馬圈地搞的這些亂七八糟互相不通用的狗屁識彆協議上，這就是科學技術髮展過程中遇到資本主義的無奈。當然併不是沒有大一統的識彆協議，USB推廣小組早在2012年7月份就製定瞭USB PD 充電協議，全稱“USB Power DeliverySpecification”。


 
USBPD根據可供給的電力設定瞭10W、18W、36W、60W、100W五級規格。PD技術不僅充電功率強悍，更牛逼的是這貨可以實現雙曏充電，也就是説兩颱電腦用USB線連接可以互相充電，比起QC這種單曏充電的不知道高到哪裡去瞭！


然併卵，PD併不是一箇USB強製協議，隻是蛐蛐一箇可選配的標準。在這種情況下高通這種豪強怎麽可能買賬？QC標準還不是推推推~~現在就看蘋果的態度到底如何瞭，如果蘋果決定下一代産品加入USB PD協議，業界這群牆頭草必然瘋狂跟風。

還有，USB PD充電協議併不是跟Type C捆綁的啊，這就導緻齣現瞭很多奇怪的事情；比如樂視第一箇在國內洋洋得意的推齣Type C接口的手機，但是樂1在初始軟件版本中把自己定義成一箇充電器……..如果你那時候拿New MacBook的TypeC充電器連接樂1，你會驚奇的髮現，這兩貨誰都不鳥誰，無法充電~~（也不知道現在解決瞭沒有）

 
常識3：

我們前麵提到，電流再增加勢必造成Micro USB接口和數據線無法承受。實際上新的USB Type C接口就是爲瞭改變這箇問題。

Type C接口的觸點數量數倍於Micro USB接口，這就使得牠能承受的電流強度大大增加；衕時Type C加入瞭互相識彆的步驟，可以把自己定義成充電器或者受電設備。換句話説USB Type C天然支持快充，衕樣的電流下USB Type C損失也會更小，而且可以支持雙曏充電。

所以説使用瞭USB Type C而不支持快充都是耍流氓，比如一加2，隻能5V簡直2333；指紋識彆—電容感應用的FPC公版模組就不説瞭，目測快充的髮熱和成本也搞不定，最終爲瞭省錢直接給砍瞭，然後blabla什麽端口過長……..爲瞭Type C而Type C的想法也是醉瞭。

 
目前來説的話，主流手機的實測充電峰值功率見下圖。

 
可以看到雖然小米是國內很早上QC 2.0的廠傢，但是蛐蛐9V 1.2A的蔘數相比5V 2A毫無優勢，甚至因爲涓流充電時間過長導緻充電效率被5V 2A弔打，“快充不快”也是箇比較搞笑的事情；直到小米NOTE 頂配版纔把電流放開到1.5A。

而魅族從搭載PEP快充技術的MX 5開始一路狂飆，MX5的9V 1.8A已經足夠狂暴瞭，沒想到PRO 5直接上瞭12V 2A…….功率提陞到20W以上纔真正體現瞭快充的實用價值。

常識4：

對於搭載瞭像Quick Charge 2.0或者MTK PEP快充的手機來説，不僅電流是自適應的，電壓也是自適應的。什麽意思呢，比如MX 5/榮耀 7，親測使用6~7V的不穩定電壓，也可以給手機充電，手機的電路會自動適應併進行電流轉換。

於是我們就髮現瞭一箇非常好玩的東西，如果你的手機（如榮耀7）使用瞭私有協議進行9V或以上高電壓充電，衕時專屬充電器非常昂貴或者稀缺，那麽可以直接TB弄一箇高電壓的充電器（電壓在手機承受範圍之內，例如路由器的9V電源），改造或者轉接一箇MICRO – USB口，直接插到手機上強X充電~~

 因爲手機能自適應電流電壓，這事併沒有什麽太大的危險……隻要你的充電器是正規廠傢生産的就行。當然如果你屁都不懂，還是不建議這麽玩。

接下來我們説説快充的另一條技術路線，沒錯，那就是OPPO的VOOC閃充。前麵提到高電壓充電技術是因爲電流超過2A硬件就受不瞭；於是OPPO想瞭箇簡單粗暴的辦法：從頭到尾改造硬件！

衕時因爲整體設計拋去瞭大量增降壓路線，線路損耗比QC等高電壓方案小得多（可以看作大部分髮熱組件都扔到充電器裡麵去瞭）；功率大大增強的衕時髮熱卻能做到優秀的控製，不得不説是一種極爲成功的快充設計。

VOOC閃充有很多的閃光點，其技術指導思想就是用高成本換高功率和低髮熱；這和其他快充技術盡可能立足現有標準，小投入大産齣的思路確實不衕。結果就是OPPO FIND 7獨孤求敗瞭兩年多，盡情的碾壓後輩。

但是VOOC閃充併不是沒有缺點，首先就是充電器的箇頭，FIND 7的閃充充電器箇頭無以倫比，不管是攜帶還是插孔都不是很方便，不過OPPO後期有過改進，充電器體積大爲縮小。

 


其次，因爲全部採用OPPO自己的設計方案，VOOC閃充隻能在OPPO高端機型上使用，通用性幾乎爲0；給其他手機隻能最高5V 2A，當然齣於商品競爭的角度可以理解。

第一代閃充5V/4.5A（22.5W），賽爾康代工；第二代閃充5V/5A（25W），光寶代工；第三代閃充5V 4A，20W，由光寶、天寶和航嘉三傢代工。

最後，VOOC閃充成本太過高昂，特製的充電器、數據線、電池導緻整機售價也收到瞭影響，而且據説電池也是犧牲瞭壽命穫取對高電流的耐受性。而且OPPO在屏幕和觸控IC啥的堪稱喪盡天良，1萬K超高色溫的垃圾屏幕和延遲成狗的觸控齣現在3000的機器上，唯有OPPO一傢。

而且其他廠商也沒有榦等着，9月份最新的幾款産品，如MOTO X STYLE/聯想P1/魅族PRO 5，基本上都到瞭20W以上的充電功率，在這種情況下VOOC的優勢被無限削弱瞭。

（實際上MOTO X STYLE峰值大約是9V 2.2A，接近20W）

 
雖然VOOC輝煌一時，但是以上問題，再加上高電壓充電的産業鏈實在太過龐大，也讓VOOC的優勢大大減少，反而成本問題更顯突齣；這些迫使OPPO做齣瞭降低功率減少成本（最新産品隻有5V 4A共20W），以及準備換裝QC 3.0技術的討論。

安全性

當然對於消費者來説，最關心的問題就是：手機充電速度突飛猛進，手機和電池會不會充到燃燒甚至爆炸？其實手機電池髮展速度併不是人們想象中那麽慢，根據目前手機電池的髮展情況，安全的充電電流是1C，新型的電池目前已經能支持到1.5C、甚至2C的充電能力。

1C是箇什麽概念呢？舉例來説，一顆3000mAh耐受電流最大1C的電池，牠的充電電流不超過3A。而現在2C的電池也開始應用，所以沒必要擔心，這箇需求極爲強烈的行業進化速度是極爲猛烈的。

就目前的情況來看，手機電池的充電電流倍率上限通常不是手機充電速度的瓶頸，不管是QC還是MTK的PEP技術，充電功率都完全在電池的承受範圍之內。可以説在手機正常的壽命範圍之內，快速充電技術完全不會造成任何影響。

而且給電池充電電流的額定值，是手機主闆內設定的，手機併不是傻子，遇到緊急情況會自動調節的；更不用説充電速度越快，代錶手機的定位越高端，用料越是好，安全措施越是到位，越是不容易齣問題。

快充的意義

其實就目前的快充技術來説，因爲有涓流充電這一過程的存在，0-100%充電時間也要1小時10分左右；有些人手機沒有快充也就多半箇小時，於是他們覺得快充沒什麽用；有些人認爲自己一天到晚插着充電，所以快充沒什麽用。

當然每箇人都有自己的想法都有自己的實際，但是科技的最終目的正是通過不斷的進化改變人的想法乃至行爲習慣。

快充的最大意義，我認爲就是爆髮性的衝刺充電階段。特彆是目前新機型的功率普遍上瞭20W，那麽在3000毫安時的電池下，10分鐘可以充大約25%，30分鐘可以達到60%以上！

這意味著什麽呢？意味著將會完全改變我們的充電習慣乃至使用智能機的習慣！過去充電速度不夠快，我們隻能慢慢的等待，於是有些人髮展齣瞭晚上睡覺插着充電的習慣；移動電源也大行其道，因爲沒人能忍受在充電器旁邊等待兩三箇小時。

但是有瞭快充，一切都會髮生變化。卽使晚上忘記充電導緻電量過低甚至關機，隻要你早上洗漱時順手一插，齣門之前就有足夠“安全”的電量；當你在外爲瞭業務不斷奔波時，隻要在喫飯的空檔接上電源，喫完瞭抹抹嘴，你就會髮現又可以穩定的支撐一下午的需要；當你臨上高鐵沒電瞭，列車又是不帶插座的老型號，那麽隻要在等待區充10分鐘就能讓手機支撐數小時的車程，配閤覆蓋越來越廣的3/4G就能完成你的工作、娛樂需求；所以説， 快充恰恰適應瞭目前智能手機碎片化使用的實際情況。

快充的意義不僅僅在於節省的那一兩箇小時，更重要的是，快充能夠在重要時刻減少你不必要的時間浪費，提供更多的使用時間，讓你抓住關鍵機會實現更高的價值。讓用戶不被充電時間所束縛，不用再爲電量擔心，不用守著插座坐立不安，甚至大大減少使用移動電源“掛尿袋”的機會，這就是快充的意義。

換句話説，你的時間越值錢，快充對你越有意義；你的時間越廉價，快充就沒那麽重要。