智能手機(jī)快充技術(shù)知識(shí)和芯片廠商匯總

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智能手機(jī)的發(fā)展日新月異，從軟件功能到屏幕尺寸再到硬件性能都在不斷飆升，只有手機(jī)電池進(jìn)步遲緩。在手機(jī)其他部件不斷在發(fā)布會(huì)革新的同時(shí)，電池技術(shù)的緩慢發(fā)展成為“吊車尾”。正因如此，手機(jī)的續(xù)航能力成為用戶日常使用手機(jī)最頭疼的問(wèn)題。面對(duì)這種境況，手機(jī)廠商選擇了一個(gè)“折中”的解決辦法，在充電速度上做文章，這就是我們所說(shuō)的“快充技術(shù)”。

快充技術(shù)到底是什么？

現(xiàn)在的手機(jī)快充技術(shù)可以分為兩類：一是提高電流派；二是提高電壓派一樣。提高電流方案的大概思路就是把充電線加粗、充電線纜線路由普通的 4 針或 5 針擴(kuò)充為 7 針等，充電線路變粗，電阻變小，電流提高。提高電壓派可以理解為在充電頭處升完電壓之后，在手機(jī)集成電路再降下來(lái)，再輸入到電池中。總而言之，快充技術(shù)本質(zhì)就是在一定限定條件下，盡可能提高到達(dá)電池的電壓或電流，從而提高輸入功率。

快充技術(shù)是否會(huì)損壞電池？

與非網(wǎng)小編在回答這個(gè)問(wèn)題的時(shí)候提兩個(gè)概念：反饋控制和電壓電流變換。之所以提這兩個(gè)概念，就是因?yàn)樗麄冊(cè)诳斐浼夹g(shù)里發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。我們先看反饋控制單元，負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)電池充電的關(guān)鍵參數(shù)（例如電池充電電流、電池當(dāng)前電壓、電池溫度），根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的電池充電算法，調(diào)節(jié)如充電電流等參數(shù)，或者關(guān)斷充電。手機(jī)充電電路的測(cè)量和反饋控制部分，通?？梢酝ㄟ^(guò)軟件編程來(lái)調(diào)節(jié)某些參數(shù)。大多數(shù)手機(jī)對(duì)鋰電池充電的控制算法都是基于恒流——恒壓過(guò)程或者其變種。因?yàn)?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/498649.html">鋰離子電池電壓除了隨電池充滿度提高而上升外，充電電流越大，電池的電壓也越高，因此在充滿度不斷提高的情況下，減小充電電流可以讓電池電壓維持恒定，這就是恒壓過(guò)程。當(dāng)充電電流減小到預(yù)定值后，充電電流會(huì)關(guān)斷，充電即告完成。

接下來(lái)，與非網(wǎng)小編說(shuō)一下電壓電流變換單元，這部分電路的功能是將從手機(jī)充電端口得到的電能，在測(cè)量、反饋控制部分的控制下，轉(zhuǎn)換為電池的充電電流。由于手機(jī)充電端口輸入的電壓通常是 5V、9V 之類的電壓，與電池電壓并不匹配，因此需要進(jìn)行變換。正是由于這個(gè)變換過(guò)程，高電壓充電影響電池壽命這個(gè)說(shuō)法才是非?；闹嚨?。因?yàn)闆Q定手機(jī)電池充電電壓、電流的是測(cè)量、反饋控制部分預(yù)先設(shè)定好的充電程序。輸入電壓高一點(diǎn)或者低一點(diǎn)，只要還在電壓電流變換部分允許的范圍內(nèi)，都會(huì)由電壓電流變換部分變換成程序設(shè)定好的值。因此，大家可以放心，快充技術(shù)是不會(huì)損壞電池的。

智能手機(jī) 4 大快充技術(shù)詳解

1、高通 QC 版快充技術(shù)

QC1.0 時(shí)代：電壓電流提升到 5V2A，相比老的傳統(tǒng)充電器，充電時(shí)間縮短 40%。

QC2.0 時(shí)代：QC2.0 劃時(shí)代的改變了充電電壓，從保持了多年的常規(guī)的 5V 提升至 9V/12V/20V，與 QC1.0 保持相同 2A 電流下實(shí)現(xiàn)了 18W 大功率電力傳輸，并且線材不需要特殊處理舊有線材都能夠通用。

QC3.0 時(shí)代：在 QC2.0 9V/12V 兩檔電壓基礎(chǔ)上，進(jìn)一步細(xì)分電壓檔，采用獨(dú)特的 INOV 算法，以 200mV 為一檔設(shè)定電壓，最低可下探至 3.6V 最高電壓 20V，并且向下兼容 QC2.0。由于全面使用了 Type-c 接口取代原來(lái)的 MicroUSB 接口，最大電流也提升到了 3A，因?yàn)殡妷焊退孕侍嵘罡哌_(dá) 38%，充電速度提升 27%，發(fā)熱降低 45%。

QC4.0 時(shí)代：提升功率至 28W，并且加入 USB PD 支持。取消了 12V 電壓檔，5V 最大可輸出 5.6A，9V 最大可輸出 3A，并且電壓檔繼續(xù)細(xì)分。

QC4.0+時(shí)代：主要改進(jìn)：雙充功能，智能熱平衡和高級(jí)安全功能。雙充裝置內(nèi)置一個(gè)電源管理集成芯片，可以將電流分成兩半，使芯片散熱速度加快，減少充電所需時(shí)間。智能熱平衡功能能夠自動(dòng)讓電流選擇雙充中溫度較低的路徑，讓設(shè)備在快速充電的同時(shí)保持低溫。

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芯片產(chǎn)品系列：

高通 QC 快充產(chǎn)品系列

2、聯(lián)發(fā)科 Pump Express 快充技術(shù)

Pump Express 技術(shù)與高通 QC2.0 雖在實(shí)現(xiàn)方式上有所不同，卻有異曲同工之妙。高通 QC2.0 是通過(guò) USB 端口的 D+和 D- 來(lái)個(gè)信號(hào)實(shí)現(xiàn)調(diào)壓，而聯(lián)發(fā)科的 Pump Express 快充技術(shù)，是通過(guò) USB 端口的 VBUS 來(lái)向充電器通訊并申請(qǐng)相應(yīng)的輸出電壓的。QC2.0 是通過(guò)配置 D+和 D- 電壓的方式來(lái)通訊，Pump Express 是通過(guò) VBUS 上的電流脈沖來(lái)通訊，但最終的目的是提升充電器的電壓到 5V，7V，9V。

聯(lián)發(fā)科 Pump Express 3.0 是全球首款采用了 USB Type-C 接口直接充電的快充方案，電源的電流直接傳送至電池，省去了普通快充方案所需的充電線路，這樣做將直接降低手機(jī)充電時(shí)的溫度，聯(lián)發(fā)科官方消息稱，Pump Express 3.0 比 Pump Express 2.0 的功率減少 50%！?

代表芯片：Helio P10 芯片（Pump Express2.0）、Helio X10 芯片（Pump Express）、Helio P20 芯片（Pump Express 3.0）、Helio X20 芯片（Pump Express 3.0）。

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3、OPPO VOOC 閃充技術(shù)

VOOC 閃充技術(shù)與傳統(tǒng)充電最大的區(qū)別在于，創(chuàng)新性的將充電控制電路移植到了適配器端，也就是將最大的發(fā)熱源 移植到了適配器。這樣控制電路在適配器，而被充電的電池在手機(jī)端，充電時(shí)手機(jī)發(fā)熱得以很好的解決。為了更好的對(duì)充電流程進(jìn)行控制 (比如控制電路需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池電壓、溫度等)，OPPO 特別在適配器端加入了智能控制芯片 MCU，適配器端實(shí)現(xiàn)了充電控制電路，智能控制充電的整個(gè)流程。

代表芯片：

VOOC 閃充 MCU 智能芯片

4、TI 的 maxcharge 技術(shù)

maxcharge 技術(shù)是將高通 QC2.0 和聯(lián)發(fā)科的 Pump Express，以及 TI 自身的高性能充電管理做了一次整合，比較有代表性的方案有 BQ25895，其最大充電電流可達(dá) 5A，最大輸入電壓 14V，可以很好地支持 QC2.0 和 Pump Express 標(biāo)準(zhǔn)的充電器。我們對(duì) TI 提供的 BQ25890 demo 板實(shí)測(cè)，在 4A 充電時(shí)，芯片溫度達(dá) 55 度左右（在環(huán)境溫度 25 度下測(cè)試），差不多有 30 度的溫升，這如果放在手機(jī)內(nèi)部，將會(huì)是一個(gè)重要的熱源。

搭配 maxcharge 技術(shù)的魅藍(lán) MAX

代表芯片：BQ25601、BQ25600 與 BQ25700A 等產(chǎn)品系列。

國(guó)內(nèi)快充芯片市場(chǎng)現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)智能手機(jī)市場(chǎng)除了華為、OPPO 等少數(shù)廠商在自研快充技術(shù)，其他廠商包括致新、F- 昂寶、嘉通、偉詮電、盛群、笙泉等都是采用高通和聯(lián)發(fā)科的快充技術(shù)，取得高通及聯(lián)發(fā)科認(rèn)證。

與非總結(jié)：

快充技術(shù)除了 4 大主流技術(shù)外還有一些類似技術(shù)，比如與非網(wǎng)小編上述提到的華為快充技術(shù)就是和高通 QC 技術(shù)類似的電路設(shè)計(jì)，充電性能也相差無(wú)幾。而當(dāng)前在國(guó)外市場(chǎng)銷售火爆、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)銷量“慘不忍睹”的三星 S8 采用的是自家 AFC 快充協(xié)議，輸出電壓規(guī)格是：9V 1.67A，跟 QC2.0 差不多。

雖然各家手機(jī)芯片廠商都在快充上面下功夫，但是，對(duì)于智能手機(jī)大屏?xí)r代而言終究只是治標(biāo)不能治本。智能手機(jī)留給電池的體積空間有限，如何在有限的空間存儲(chǔ)更多的電能才是智能手機(jī)電池的最大“痛點(diǎn)”，而快充只是讓這個(gè)問(wèn)題不那么棘手。

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