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手机快充是如何做到的?

标签: 手机 快充

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功能机时代,手机功能少,耗费的电量也少,即便一周充一次也能用。但智能手机的横空出世改变了这一切,大屏幕、多功能,高耗能模式让电量一下子紧张起来。但手机电池容量一共就这么多,怎么办呢?只有往提高充电速度去想办法了。


学过初中物理知识的机友都知道,想要提高功率,就得提高电流或者电压。厂商们也是这么做的。如今快充方案有三种:高电压低电流、大电流低电压、高电压大电流。具体如何提高呢?这就离不开手机充电的4个环节了。


前面也说过,充电器能够转换电压,但真正起决定作用的是处理器里的电源管理芯片,所以高通等芯片厂商才能制定充电标准,这也是高通QC协议的来源,手机厂商最多只能在充电器和数据线上做文章。


再来解释这三大快充方案是如何实现的。


高电压低电流的原理是充电器先把220V的市电转换成12V/9V/5V这些低压,通过数据线传给手机,然后电源管理芯片再把电压进一步转化成4.4V以下的低电压大电流,这样手机电池才可以承受。


不过在早期,由于数据线只能承受2A以下的电流,传输过程也容易发热,导致损耗非常大,实际功率并不高。直到后来数据线质量提升,有些数据线也能承受5A电流,这一局面才改善了。


除了数据线,电源管理芯片在转化电压时也会产生损耗,转化率只有90%,而且亮屏时发热也会产生损耗,所以为了安全和充电速度,采用这一快充方案的手机,一般亮屏时会变成慢充。


目前采用高压快充方案的,有联发科PEP、三星AFC、华为FCP、高通QC。


另一种快充方案是大电流低电压,原理就是直接把电充给电池而不经过降压IC,只经过充电器的一次降压,这样损耗减少了还能降低发热,实现了功率的提升,也能实现亮屏快充。


不过这种方案需要特定的数据线和充电器、甚至充电口来实现兼容。比如OPPO就对充电器、接口、数据线等进行了全方位的改造,才实现了22.5V的快充。


采用这一方案的,有OPPO的VOOC闪充、一加的DASH、华为的SCP和荣耀的MagicPower等。


但这两种快充方案都具有局限性,想要实现更大功率的提升,难上加上。直到2017年,魅族创造性地将电荷泵技术加入到快充,实现了55W的快充!


电荷泵是一种直流-直流转换器,利用电容器为储能元件,用来进行电压转换,直接提高了电压和电流,它的出现彻底改变了手机的充电速度。相比传统IC只有90%的转化率,电荷泵能带来98%的转化!而且还能降低发热。


在此之后,手机厂商纷纷跟进这项技术。华为Mate 20 Pro 的40W快充、iQOO的44W快充等,都采用了该技术。而OPPO Find X更是将这项技术改造了一下,采用双电芯串联结构,充电时两块电池一起充,电压就能降一半,然后利用电荷泵技术再降低一半,从而将充电功率提升到50W。


不过遗憾的是,在电荷泵技术风靡行业的同时,它的创造者魅族却没能及时量产,导致对手捷足先登……


至此,手机快充迎来了光速般的提升,我们再也不用担心手机充电需要等待漫长的时间了。看到这里,不知道各位机友有什么感想呢?

 

 

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