手机快充技术——快充技术&硬件详解

时间:2024-05-21 22:48:38

快充技术的四大家族

高通的QuickCharge版(如QC2.0、QC3.0、QC4.0)
联发科版(Pump Express和Pump Express plus)
OPPO 的VOOC技术(SuperVOOC和VOOC)
兼容QuickCharge协议和海思快充协议华为快充技术

后来加入的各类快充技术基本都是基于以上四种:如三星FastCharge、华硕手机的快速充电,这两个穿上高通的马甲;魅族的mCharge则穿上联发科PEP的马甲;


以上四种充电模式归根到底都是基于一下两种电流模式:

高电压高电流模式:这种方式同时增大电流与电压,这样由公式P=UI,我们可以知道的是,这种方式是增大功率最好的办法,但增大电压的同时会产生更多的热能,这样其中所消耗的能量也是越多,并且电压与电流不是无限制的随意增大。

低电压高电流模式:在电压一定的情况下,增加电流,可以使用并联电路的方式进行分流,恒定电压下,进行并联分流之后每个电路所分担的压力越小,在手机中也进行同样处理的话,这个每条电路所承受的压力也就越小。

高压快充的代表则是高通的QuickCharge和联发科的Pump Express
低压快充的代表主要有OPPO的VOOC、华为的SuperCharge、Magic Power


一、高通的QuickCharge版

我们先来聊聊高通的快充技术,现在高通QC4.0已经发布,但是目前市面上常见的高通Quick Charge快充标准大多为QC2.0和QC3.0两种;

下面插入一张图片,
可以清晰地可以看出QC1.0到QC4.0的各种差别和进化之路

手机快充技术——快充技术&硬件详解


聊聊高通的QuickCharge快充技术

高通的QuickCharge快充技术是通过USB端口的D+和D-来个信号实现调压,加上协议;

快充技术的原理,通过USB端口的D+与D-的不同电压给合,来向充电器申请相应的输出电压供手机充电。
QC2.0并不是简单的D+与D-的组合就可以让充电器输出所需的电压,而是还有一些协议在里面,需要先发送握手信号,比如1.5s的握手电压组合,才能进行下一步的输出,否则,将D+与D-电平设置好是不会改变充电器的输出电压的,这也是为了更好的保护非QC2.0技术的手机,不会因为误触发了充电器的升压机制而烧毁手机,下图是QC2.0充电器原理图的调压部分(使用的是国产的一块芯片;而在手机中很多使用的是CHY100芯片)。

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二、联发科Pump Express快充技术

联发科的Pump Express快充技术,是通过USB端口的VBUS来向充电器通讯并申请相应的输出电压的。
Pump Express是通过VBUS上的电流脉冲来通讯,但最终的目的是提升充电器的电压到5V,7V,9V。
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三、OPPO VOOC闪充技术

大家对OPPO最熟悉的莫过于2件事
1、充电5分钟,通话2小时
2、满大街的OPPO线下店面和综艺冠名

现在我们来聊聊第一件事,OPPO是如何做到充电5分钟,通话2小时的;
OPPO官方称自己的快充技术为VOOC,现在又推出了Super VOOC;

低电压高电流标准的OPPO VOOC闪充技术,VOOC选择的是保持电压不变,通过加大电流的方式提升充电速度

VOOC闪充的充电器有专门的芯片,MCU单片微型计算机来取代传统充电电路中的降压电路,智能的MCU管理芯片可以自动识别当前充电设备是否支持VOOC闪充;
专门的适配器、电池、数据线、电路、接口,所有这一切都满足时候,才能开启闪充,实现4.5A大电流输出输入。如果检测到不支持,会自动使用稳定充电电流实现慢速充电。


OPPO的SuperVOOC技术

手机快充技术——快充技术&硬件详解

在了解超级闪充技术之前,先熟悉一下手机电池充电的三个阶段,分别为恒流预充电、大电流恒流充电和恒压充电。当手机处于低电量时,电压也会相应降低,此时充电器会使用较低的电流对电池进行充电,当电池的电压高于预定数值后,就会采用恒流充电。
OPPO的最新闪充技术正是利用了这样的工作原理,对电流进行严格的调控,这样的好处在于,避免了增压提升功率的方式,因此在线路损耗方面会减少很多,并且有效遏制了手机发热的现象。


四、兼容QuickCharge协议和海思快充协议华为快充技术

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