各种快充协议介绍(主流有线快充协议介绍)
本文将介绍目前各大手机厂商的主流有线快充协议。 主要内容有快充协议介绍及充电宝/充电头选购建议。 数据来源为厂商官网及主流充电媒体评测。
敬告:个人兴趣,仅为记录,因能力有限错误在所难免,恳请各位读者在评论区批评指正。
首先来说两个问题: 1, 为什么大部分手机在非快充时的电压是5V? 早期大部分移动设备的充电头没用USB接口,而是采用充电线和充电头一体的设计。大部分人可能并没有注意充电头的输出电压很少是5V,一些是5.5V,一些是6V。当时的锂电池满电电压还是4.2V,由于开关型的DC-DC降压电路的导通损耗,导致此电路的最高输出电压是比输入电压要低的。所以充电头的输出电压要比锂电池的满电电压要高。具体要高多少主要和各大手机采用降压电路的元器件有关。所以就导致了不同品牌手机充电头的充电电压几乎都不一样。后来随着手机的智能化(手机不仅需要充电还需要和其他设备传输数据)和国家统一充电接口的规定(充电头都采用USB TyPE-A接口),所有手机厂商都采用了5V作为充电电压,并沿用至今(对于现在支持快充的手机仅在涓流阶段采用5V电压;其他阶段则采用私有协议)。具体发展过程可以参考@Katmai 的“图解USB快充简史”系列。
2, 现在手机充电常用的三种类型 ① 直通型:所谓“直通”即把充电相关的降压电路放在了充电头内,手机内并没有充电电路,因此可以降低手机在充电时的发热,输入到手机的电仅通过MOS管直接给电池充电,这时候有人就要问了锂电池充电的两个主要阶段CC和CV也是由充电头控制的吗?确实如此,以SCP22.5W为例(笔者现在只有华为的充电头的充电头)通过诱骗器诱骗SCP可以看到充电头支持恒压和恒流输出,恰好满足了电池充电的CC和CV两个主要阶段,我们知到在锂电池充电过程中电量上升比较缓慢,这就需要充电头的调压档位很小。通过诱骗菜单我们可以看到SCP22.5W的调压档位为20mV,而此时的QC 3.0的调压档位还是200mV,采用的降压电路是普通的开关型DC-DC,这就导致采用QC协议的手机(如早期的小米4,乐视乐2Pro等机型)比采用“直通型”充电协议的手机机(OPPO R9,HUAWEI Mate 9等机型)发热更为明显。直通型充电协议为后来采用电荷泵的充电协议打下了一定基础。
② 电荷泵型
大部分人(包括我)第一次听到这个词可能都是前几年魅族提出来的,当时用几倍于其他手机的充电功率技惊四座。电荷泵的最大特点时效率非常高,可以达到90%以上,但是有一个很大的缺点是输出电压不可调。大部分电荷泵降压电路是2:1的,即输出电压是输入电压的1/2,输出电流近似为输入电流的2倍。当然随着各大充电芯片的发展,现在出现了4:1,4:2,3:2的电荷泵降压电路。关于电荷泵降压电路的具体原理很有意思但不是本文重点,有酷友写过,感兴趣可以搜一下。电荷泵型充电协议和“直通型”充电协议相似的地方都是充电相关电路大部分都由充电头实现,不同之处就是电荷泵型快充协议手机内会进行二次降压,为手机带来了新的发热源(电荷泵芯片)。
③ DC-DC降压型
DC-DC降压电路,这是一种用在几乎所有使用直流电设备的降压电路。DC-DC降压电路的特点是输出电压可调(通过改变驱动芯片输出PWM波的占空比实现),效率较高在80%以上。对这种电路感兴趣可以前往“百度百科”自行搜索了解。详细了解可以阅读《电力电子技术》这本教材。由于不是本文重点不详细介绍。以QC2.0(PD2.0/3.0的固定电压档同理,)为例,此电路的特点是输入电压与所需电压相差较大,并且采用DC-DC型充电协议的设备降压过程在设备内部完成,往往会导致设备在充电时发热较大,比如在2202年仍然采用PD协议固定电压档的iPhone和iPad,不仅发热大还充电慢(充电慢指在相同功率下比采用电荷泵的设备充电慢)。现在广泛应用于充电宝充电。
采用“直通型”及电荷泵型实际最大充电功率的参考计算方法:直通型:用4.5V乘于厂商宣传电流,10V电荷泵型用9V乘于厂商宣传电流,20V电荷泵用17.5V乘于厂商宣传电流。此方法计算结果为理论最大值,但实际因充电温度,手机电量等会有误差,但误差不打,仍具有参考价值。
想知道确切数值可以购买USB功率表
废话结束,下面介绍各大厂商的快充协议(并会给出适用于各大厂商手机的充电头/充电宝购买建议)。
一,华为(荣耀)。
众所周知,因为华为机器(荣耀会调度激进一点)保守的充电温度限制及过长时间的涓流充电算法,在充满时长上表现十分拉跨,但在华为快充发展初期比其他厂商还是强上一点。
1, HUAWEI Magic power,SCP的雏形,直通型,充电功率40W(5V8A),,具有实验性质的一个协议,可能是受到了VOOC的启发,增大了电流。由于电流很大对充电线电阻的要求很高,所以充电线仍是目前(毕竟vivo的200W充电手机还没发布)最粗最硬的
代表机型:荣耀Magic。
2, FCP,充电功率18W(9V2A),兼容QC2.0,采用开关型DC-DC降压电路,发热较大,表现一般;代表机型:HUAWEI Mate 8。
3, SCP 22.5W,充电功率22.5W(4.5V5A或5V4.5A),直通型,当时因为其较低的发热和较快的充电速度领先国内其他采用QC协议的厂商,现在这个充电协议已经授权给了第三方充电厂商,因此支持该协议的充电头、充电宝等设备非常多,但部分机型阉割了这一协议,为消费者选购充电设备带来了一定困扰。代表机型:HUAWEI Mate 9。
4, SCP 40W,充电功率40W(10V4A),采用电荷泵降压电路(在此为魅族默哀三秒钟),上文我们知道,电荷泵不能调压,而锂电池的电压和电量是正相关的(即电池电量越高电压越高),所以在电池充电过程中需要调高充电电压,这个任务自然交给了充电头,电荷泵的出现使得各大手机厂商开始使用更为精细的调压电路,也导致了私有协议的进一步发展,也加速了高通拥抱更为开放的PPS。扯远了再说回华为,此时华为的快充已稍显颓势;代表机型:HUAWEI Mate 20 Pro。
5, SCP 20W,充电功率20W(10V2A),采用电荷泵降压电路,SCP 40W的阉割版,可能是20W这个数值不太好看,这个快充协议比较短命,华为为中端机型推出的电荷泵快充;代表机型:荣耀20S。
6, SCP 22.5W SE,充电功率22.5W(10V2.25A),采用电荷泵降压电路,同为SCP 40W的阉割版,可能是为了代替SCP 22.5W,毕竟3A线比5A线省钱;代表机型:HUAWEI P40。
7, SCP 55W,充电功率55W(20V2.75A),采用电荷泵降压电路,华为一代折叠屏的快充,使用了两块电池,这也是华为首次采用20V电压快充的手机。标配充电头为65W功率(支持PD65W),因此这款充电头也成为了Matebook X系列的充电头。此外,这款充电头还支持SCP 40W的阉割版10V3A,代表机型:HUAWEI Mate X。
8, SCP 66W充电功率66W(11V6A),采用电荷泵降压电路,华为终于开始“学坏”了,电压开始写11V了,其实10V和11V效果一样的,因为充电头在充电的时候压根不会输出10V以上的电压;代表机型:HUAWEI Mate 40 Pro。
9, SCP 100W(20V5A),采用电荷泵降压电路,由于众所周知的原因,这代快充由华为藕断丝连的友商“荣耀”首发。华为首次使用百瓦级快充表现极其一般;代表机型:荣耀50 Pro。
PS:使用Matebook14s的90W氮化镓充电头可以激活SCP50W(10V5A),使用华为66W多口氮化镓搭配5A线材可以激活SCP55W(11V5A),因使用场景过于小众,故不单独列出。
充电宝及充电头选购建议:
不差钱建议原厂。
上文我们提到SCP 22.5W已经授权给了第三方厂商。所以大部分大功率多口充电头几乎都支持SCP 22.5W,所以这里就不推荐第三方充电头了,买充电头可以看充电头的代工厂,大厂可以无脑买,比如坤兴,赛尔康,比亚迪,立讯等,
充电宝推荐绿联,倍思(有活动的时候买),摩米士等。
不支持SCP 22.5W的奇葩机型(HUAWEI Matepad 11,HONOR magic 3),华为商城有支持SCP 22.5W SE的充电宝,第三方充电头推荐努比亚方糖22.5W/30W。
目前有一款同时支持SCP22.5W和SCP22.5W SE的充电头,但个人对此充电头印象不太好,故不推荐,感兴趣可以去看我的动态。
二, 接下来讲讲国际大厂小米(红米、黑鲨)。
1, QC2.0 18W(9V2A)(高通)采用开关型DC-DC降压电路,由于是固定电压档快充发热极其严重,体验一般,目前是大部分充电宝的输入快充协议;代表机型:小米4。
2, QC3.0 18W(由于是可调电压,使用最高电压代替,9V2A)(高通),采用开关型DC-DC降压电路,由于高通在这一代快充技术中引入了0.2V调压,手机可以选择更低的快充电压,因此发热下降,体验有所好转;代表机型:小米6。
3, QC3.0 27W(9V3A)(高通),采用开关型DC-DC降压电路,小米终于使用了比18W更高功率的快充可喜可贺。但由于小米在小米9上错误地选择了轻薄路线,导致小米9的续航不太行,被K20 Pro以下犯上,导致小米9没啥存在感;代表机型:小米9。
4, PPS 40W(10V4A),采用电荷泵降压电路,由于QC4 选择兼容PPS,所以小米开始拥抱适用性更广的PPS协议,同时使用了电荷泵技术,并开始魔改USB-A口,值得鼓励;代表机型:小米9 Pro 5G。
5, PPS 30W(10V3A),采用电荷泵降压电路,小米修正了上一代错误的“轻薄”路线,代表机型:小米10。
6, PPS(魔改)50W(10V5A),采用电荷泵降压电路,使用该协议的小米10Pro成为新一代“钉子户”机型;代表机型:小米10 Pro。小米10Pro的原装充电头搭配原装线支持PD65W
7, PPS(魔改)120W(20V6A)。小米10周年雷军演讲发布的新品小米10至尊纪念版,小米冲击高端力作,也是国内首家开售的120W快充手机。原装充电头搭配原装线支持PD65W
8, PPS(魔改)55W(11V5A),采用电荷泵降压电路,和PPS(魔改)50W大同小异,搭载高通骁龙888 SOC的小米11首发的快充。
9, PPS 33W(11V3A),采用电荷泵降压电路,和PPS 30W大同小异;代表机型:K30至尊纪念版。
10, PPS 65W(20V3.25A)采用电荷泵降压电路,采用此协议的黑鲨3S首次提出了双电芯“串充并放”相比于OPPO的“并充并放”放电时效率较高。代表机型:黑鲨3S。
11, QC3 22.5W(10V2.25A),采用电荷泵降压电路,小米又开始使用高通的快充了,不知道效果如何;代表机型:小米10青春版。
12, PPS(魔改)67W(11V6.1A),采用电荷泵降压电路,代表机型:小米11Pro。原装充电头搭配原装线支持PD65W
其实本人还是挺喜欢小米的快充方案的,使用第三方PPS的充电头走PPS 9V3A档,早期MIUI版本实际最大功率在27W左右。后来因为MIUI升级限制了第三方充
电头的充电功率,现在只有22W左右。
充电宝及充电头选购建议:
充电宝建议原厂,小米自家的充电宝不贵,充电头可以选择有PPS 3.3~11V 3A档位的第三方充电头。部分机型(比如Redmi note 11 pro )可以选择支持PPS3.3~21V5A的充电头。
三, 接下来说说原来的国际大厂,苹果。
1, Apple2.1A(5V2.1A),采用开关型DC-DC降压电路,代表机型:早年iPad。
2, Apple2.4A(5V2.4A),采用开关型DC-DC降压电路,代表机型:iPad 2020。
3, PD 18W(9V2A),采用开关型DC-DC降压电路,通用协议;代表机型:iPhone X。
4, PD 20W(9V2.22A),采用开关型DC-DC降压电路,通用协议;代表机型:iPhone 12 Pro。
5, PD27W(9V3A),采用开关型DC-DC降压电路,通用协议;代表机型:iPhone 13 ProMax。
6, PD 30W(15V2A),采用开关型DC-DC降压电路,通用协议;代表机型:iPadPro2018,iPad Air3。
希望苹果设备早日用上“电荷泵”技术并采用PPS调压,提高充电效率,降低发热。
充电宝及充电头选购建议:
钱多建议原厂。第三方充电头推荐:小米,绿联,努比亚,摩米士等。充电宝支持PD协议即可;一般卖家会标出支持iPhone“快充”。
四, 一直的国际大厂,三星。
1, AFC 15W(9V1.67A),代表机型:Note 9。
2, PD 27W(9V3A),三星首次采用PD快充,炸了。代表机型:Note 7。
3, AFC 25W(12V2.1A),三星双项无线充底座适配器,此适配器给手机充电是AFC 15W(9V1.67A)
4, PPS 25W(9V2.77A),三星又开始用PD协议了,代表机型:S20。
5, PPS 45W(11V4A)代表机型:Note 10 5G。
充电宝及充电头选购建议:
不差钱建议原厂。第三方买支持PPS 3.3~11V 3A或5A的设备均可。
五:国内手机快充的带头人OPPO(realme\oneplus)。
1, 首代VOOC 22.5W(5V4.5A),直通型,首发于一代经典find7。
2, VOOC1.0 25W(5V5A),直通型,代表机型:OPPO R5,OPPO N3。
3, VOOC2.0 20W(5V4A),直通型,经典的广告语“充电五分钟通话两小时”代表机型:OPPO R9。
4, VOOC3.0 20W(5V4A),直通型,采用新一代VFC算法在功率不变的情况下提高快充效率(其实是延长了快充的时间)。代表机型:叫好不叫座的OPPO Reno 10X。
5, VOOC4.0 30W(5V6A),直通型在4A的基础上继续增大了电流,代表机型:OPPO Reno3 5G。
6, Super VOOC1.0 50W(10V5A),直通型(手机内部双电芯串联),串充串放,放电(即电池给主板供电)使用电荷泵降压;代表机型:OPPO find X超级闪充版。
7, Super VOOC2.0 65W(10V6.5A),直通型(手机内部双电芯串联),串充串放,放电(即电池给主板供电)使用电荷泵降压;目前OPPO广泛使用的快充协议;代表机型:OPPO Reno Ace。
8, 目前仍存在于PPT中的125W(20V6.25A)采用电荷泵降压电路。
9, Super VOOC 60W(10V6A)采用电荷泵降压电路,由于电池的发展,单块电池也能承受长时间60W的功率,部分机型采用了这个协议,代表机型:OPPO Reno7。
10, Super VOOC 33W(11V3A)采用电荷泵降压电路,应该是用来代替VOOC4.0 30W(5V6A)的给部分线下机使用。毕竟6A的数据线比3A的数据线便宜。代表机型:OPPO find X,OPPO K9x。
11, Super VOOC 80W(11V7.3A)直通型(手机内部双电芯串联),串充串放,放电(即电池给主板供电)使用电荷泵降压;首发于OPPO“亲”儿子一加,实际表现略好于现在Super VOOC2.0 65W(10V6.5A)。代表机型:一加10 Pro,OPPO Reno8 Pro等。
12, Super VOOC 150W(20V7.5A)采用电荷泵降压电路,首发于OPPO亲儿子真我。代表机型:一加ACE。原装充电头支持PD45W。
部分低端机型采用QC 18W快充。
充电宝及充电头选购建议:
建议原厂。毕竟第三方能快充的寥寥无几。
五, 接下是vivo(IQOO)。
1, (没查到名字)22.5W(5V4.5A);直通型,代表机型:vivo X9 plus。
2, 双引擎闪充18W(9V2A);兼容QC2.0;采用开关型DC-DC降压电路代表机型:vivoX20。
3, 第二代双引擎闪充(10V2.25A);代表机型:vivo NEX。
4, Flashcharge 33W(11V3A);采用电荷泵降压电路,代表机型:IQOO Neo 855版,vivo X30 Pro 5G。
5, Flashcharge 44W(11V4A);采用电荷泵降压电路,代表机型:IQOO(一代)。
6, Flashcharge 55W(11V5A);采用电荷泵降压电路,代表机型:vivo X60pro 。
7, Flashcharge 66W(20V3.3A);采用电荷泵降压电路,代表机型:IQOO Neo5,原装充电头搭配原装线支持PD45W。
8, Flashcharge 66W(11V6A);采用电荷泵降压电路,个人推测为80W(11V7.3A的阉割版),代表机型:vivoS15。
9, Flashcharge 80W(11V7.3A);采用电荷泵降压电路,代表机型:vivo X80Pro,A口的原装充电头搭配(SuperFlashcharge 120W的那根)6A线支持PD65W。C口的原装充电头支持65WPD。
10, SuperFlashcharge 120W(20V6A);采用电荷泵降压电路,代表机型:IQOO5 Pro。看过充电头拆解的知道,这个120W的充电头和小米的那个120W的充电头是同一家工厂生产的,除了充电协议识别电路不一样,其他元器件都是一样的。原装充电头搭配原装线支持PD65W。
11, SuperFlashcharge 200W(20V10A);采用电荷泵降压电路,代表机型:尚未发布的IQOO10 Pro
部分低端机型采用QC18W快充。
说实话本人比较不喜欢vivo的快充,对第三方充电头的兼容性太差了,几乎不能快充。对自己的协议兼容性也差,部分高功率充电头不能给自己家的低功率快充的手机进行快充。
充电宝及充电头选购建议:
建议原厂,第三方应该没有支持18W以上充电功率的。
六, 手机中的“黄埔军校”魅族。
1, mcharge24W(8V3A),PE换皮;代表机型:Pro6s。
2, mcharge25W(5V5A),PE换皮;代表机型:魅族永远的痛Pro7。
3, mcharge20W(10V2A),魅族终于用上了日思夜想的电荷泵;代表机型:魅蓝E3。
4, Supermcharge30W(10V3A)(QC4 )代表机型:魅族17。
5, Supermcharge40W(10V4A)(QC4 )代表机型:魅族18Pro。
充电宝及充电头选购建议:
充电宝建议买小米,充电头买支持PPS3.3~11V3A的头均可。
七, 中兴(努比亚)
1,QC 3.0 18W,努比亚z11。
2,Neocharge 26W(5V5.2A),魔改的USB-A口很有意思。代表机型:努比亚Z17s。
3, Neocharge 16W(5V3.2A)代表机型:努比亚红魔(一代)。
4, QC4.0 27W,代表机型:努比亚Z20。
7, PPS 55W(11V5A),代表机型:红魔5G,原装充电头支持PD45W(不支持20V电压)。
8, PPS 66W(11V6A),代表机型:红魔6,原装充电头支持PD65W。
9, PPS 80W(20V4A),代表机型:努比亚Z40Pro,原装充电头支持PD80W。
10, PPS120W(20V6A),代表机型:红魔6Pro,原装充电头支持PD65W。
11, PPS135W(20V6.75A),代表机型:红魔7Pro,原装充电头支持PD65W。
充电宝及充电头选购建议:
充电宝建议买小米,充电头买支持PPS3.3~21V5A的头均可。
其他的手机厂商(SONY,LG,联想,华硕等)但是没啥意思就不写了。
文中私有协议充电头支持PD未说明电压时代表支持20V,因兼容性问题,用支持PD的各家私有协议充电头充电脑有概率会不充电,另外充电脑首选只支持PD协议的充电头以保证兼容性。
最后,希望未来各家的设备都能至少支持30W的UFCS吧,收拾东西随便翻出来了点充电头。
,
免责声明:本文仅代表文章作者的个人观点,与本站无关。其原创性、真实性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容文字的真实性、完整性和原创性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并自行核实相关内容。文章投诉邮箱:anhduc.ph@yahoo.com