【科普向】手機的快充到底是怎麼回事2

上篇講了線材對快充的影響,緊接上文,這就開始談談快充協議。

爲什麼要有這些充電協議呢,一個是爲了安全,另一個是因爲手機廠商營銷策略。目前的快充原理無非就是低壓高電流與高壓低電流。如果沒有充電協議,直接讓一個低壓高電流的充電器直接給高壓低電流的手機充電,輕則手機報廢,重則全村開席。充電協議的存在就是爲了防止上述事件發生。

那爲什麼都是高壓低電流的快充方案,兩種也不能通用呢?主要原因就是快充握手。先來看看公版的A口和C口,一端有四個觸點。兩邊的V與G是用來連接負載傳輸電流的,中間的D+D-則是負責數據傳輸。大部分快充都是通過中間兩根線來進行握手,但是也有極少數的充電協議是識別兩邊VG線來進行握手。只有手機與充電器的協議相同,經過握手之後纔會進行快充。

充電協議包括公有協議和私有協議。公有協議也叫通用協議,包括經常聽到的PD、QC、PE等等。在所有充電設備中都會存在公有協議,隨便拿個充電器插手機上開始充電就是公有協議在發力。雖然公有協議聽起來比較常見,但是不代表公有協議比私有協議的充電速度差。市面上部分手機支持的公版PPS協議功率能達到100W,即使使用第三方充電器也可以有較高的充電功率,不比自己的私有快充差太多。

一個設備並不是只兼容一種協議,以酷態科家新品10號ultra舉個例子。單看C1/C2口,其中大部分都是PD3.0協議,有5個固定檔和兩個pps,還有UFCS融合快充與小米私有(這些協議直接看不一定看的出來,要找客服問或者自己測)。

酷態科10號ultra的單口輸出

在設備中不同的協議也有優先級,一般是廠家私有最高(這就不得不提榮耀的手機了,爲了兼容性加上了老款華爲22.5W的SCP,自己也支持100W的PPS。導致如果一個充電器支持SCP與PPS的話,會執行22.5W的SPC而不是100W)。

在所有的公有協議中,我想單獨談一下PPS。PPS是 Programmable Power Supply(可編程電源)的縮寫,是PD協議的一個升級(姑且這麼叫)。在之前,PD充電協議都是固定檔,如果標明瞭15V3A,那就只支持這個45W檔位。但是有了PPS後,充電的檔位就變成了一個範圍,只要你的設備在這個範圍中有支持的檔位就能激活快充,變得更加靈活。

公有協議說完了,接下來就來看各個廠家的私有協議。一個手機的充電最高功率肯定還是自家的私有協議。這裏主要講四大擁有私有快充協議的集團:華爲小米OPPOvivo

小米的協議是Mipps。上期也說過,小米對於快充的外部修改就是魔改線材,通過增加觸點達到6A的輸入。而在原理上,小米採用了魔改PPS的方式,通過修改部分電流限制與芯片加密的方式做出了自己的快充。早期小米通過二倍壓做到了最高67W(10V6.7A)的功率,而現在使用的四倍壓理論上最高能到210W(20V10.5A),投入商用的是120W(20W6A)與90w(20V4.5A)。小米還有六倍壓,不過目前仍然處於實驗室階段,預計300W(30V10A)的速率。

華爲與榮耀同根同源,兩者的協議也相同。他們的協議叫FCP和SCP。爲了實現快充,華爲加寬了A口觸點,使其能通過的電流更大。其中FCP爲18W(9V2A),因爲太老已經開源了。一倍壓SCP爲22.5w(5V4.5A),也已經開源了。二倍壓SCP最高66W(11V6A),四倍壓SCP作用在手機上最高100W(20V5A)。

oppo的快充技術發展很早,14年的充電五分鐘通話兩小時就開始了。從發展到現在已經有多個版本,從最初的VOOC 1.0版本,到現在的SuperVOOC2.0,甚至還有240W的速率(真我GT Neo5)。早期的VOOC快充技術將芯片內置在充電器中,使用D+D-引腳握手,沒有線材芯片,最高33W(5V6A)。到了後來的SuperVOOC,使用的標稱電壓爲11V,通過增大電流來達到更高的功率,這個方法發熱比較小,但對線材的要求非常高(能通過12A的線材成本老高了)。現在oppo手機主流80W就是7.3A的電流。而四倍壓VOOC快充技術使充電功率達到了恐怖的240W(20V12A)。不過可能是爲了安全等原因,並沒有在OPPO上出現過(真我GTNeo5:嗨嗨嗨)。

vivo與iqoo的協議叫FlashCharge和Super Flashcharge。二倍壓Flash Charge快充技術將電壓固定到了11V,通過改變電流達到快充,最高能到90W(8.2A)。四倍壓Super Flash Charge快充技術的標稱電壓爲20V,也是改變電流,功率分別爲66(3.3A)、80(4A)、100(5A)、120(6A)以及200W(10A)。值得注意的是,雖然兩種方法都包括了66W和80W,但是達到他們的電壓與電流並不相同,混用充電器無法達到最高的充電功率。

四種協議大致講完,可以看到各家的技術看起來都大同小異,但確實都不兼容,想要達到最大速率基本只能購買原裝的。這幾家對公有協議的態度也不相同,拿各家新機舉例,vivo與榮耀對公有協議的態度就較爲友好,榮耀能支持100W的PPS,vivo支持的PPS也能到55W(X100系列的PPS能到100W 但是後來被閹割掉了)。小米因爲自己的協議是魔改PPS,使用公版PPS的功率並不高(25W左右),雖然也支持QC,但是速率終究過不了30W。oppo手機對PPS非常保守,用公版PPS最高33W(11V3A),不過oppo可以支持44W的UFCS,也算是一種妥協。而華爲手機支持的公有協議幾乎沒有,幾乎全系都不支持PPS,不過早期的FCP和SCP也開源了,在很多充電器上也都搭載了,可以支持到18W和22.5W。

上面說的幾家,除了小米,另外的廠商在部分機型上也搭載了UFCS協議。

那UFCS是什麼呢?UFCS協議是廣東省終端快充行業協會,由信通院與各家大廠共同推出的快充協議,本意可能是是爲了解決各家產品在充電上互不兼容快充協議的問題(現在小米已經退出了)。雖然宣傳的很好聽,實際落地下來並沒有大家想象的那麼方便,一加13支持100W的ufcs,但使用其他家支持ufcs充電器依舊只能到33W(因爲這個100W是11V9.1A的私有UFCS)。大家所期望的通用UFCS現在落地最高只有44W,UFCS還是變成了廠商的第二個私有協議,只能說統一快充這個宏大願望依靠UFCS已經不太可能實現了。

在優先級方面,UFCS的優先級>PD/pps。這就導致部分手機(尤其是榮耀)會放着高功率的PPS不用,去跑速度慢的UFCS。好在目前一些充電器廠商取消了C口的UFCS將其放在了A口,避免了搶協議的發生(這裏點名表揚酷態科10號Ultra充電器,它居然能在米家控制C口UFCS的開關,算是一個非常新穎的解決方法)。

這期到這就先結束吧(這期寫的這麼多了我感覺都還沒寫完),下期繼續講。我是小白,所以內容如果有錯誤,望諒解,也歡迎大佬在評論區進行補充與指正。

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