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快速充电器:QC3.0和QC2.0的区别!

作者:索源科技来源:http://www.szsoy.cn 日期:2017-06-28

随着科学技术的发展,手机、平板等设备的功能越发强大,随之而来的电量也是消耗的非常快,所以越来越多的人追求快速充电,那么快速充电器也是逐渐涌现在市面上,那么什么是快速充电器呢?QuickCharge(下文简称QC)是由高通主导的快速充电技术,如今已经发展到最新的QC3.0版本。虽然QC3.0有着更高的充电效率,但其普及的进程却没有想象中的顺利。

 

快速充电器

QC3.0的新特性
和联发科Pump Express Plus(下文简称PEP)、OPPO的VOOC相比,高通QC快速充电技术在智能手机领域的占有率最高。 以趋于普及的QC2.0为例,针对智能手机定制的Class A 标准支持5V、9V和12V输入电压,在2A输入电流的前提下可实现最高24W的充电功率。
小提示
QuickCharge 2.0/3.0拥有Class A和Class B两个标准。其中,ClassA标准的QC2.0支持5V/9V/12V三种电压,QC3.0则支持3.6V~12V的波动电压;Class B标准的QC2.0支持5V/9V/12V/20V四种电压,QC3.0则支持3.6V~20V的波动电压。 由于智能手机领域用不上夸张的20V电压,所以其周边的充电器、移动电源的QC2.0/3.0都以Class A标准为主。现阶段已经宣布支持QC 3.0的芯片有骁龙820、骁龙620、骁龙618、骁龙617和骁龙430。

可惜,QC2.0的“固定电压”管理机制太过简单粗暴,在判断手机和充电器端都支持QC2.0后,它会直接将输入电压从5V跳到9V或12V并一路冲到总电量的90%(这个标准可由厂商定制),再通过涓流充电补充到100%的电量。由此会引出一个问题:在以9V/12V电压快充时,电池两端电压与DC/DC转换电路的输入输出电压差值较大,因而功耗比较严重从而带来了手机发热的问题。为此,绝大多数手机厂商都会选择降低输入电流的形式将发热问题控制到一个合理的范围里,比如配备一个支持5V/2A、9V/1.8A、12V/1.5A的QC2.0充电器,从侧面加以缓解。

而QC3.0最大的改进,则是将“固定电压”管理机制替换为“INOV”(最佳电压智能协商,Intelligent Negotiation for Optimum Voltage), 允许输入电压从3.6V起步,以0.2V(200mV)为单位,结合实时的电池温度、转换效率、电量等因素进行微调,并在允许的输入电压范围(9V或12V)内逐步提升或降低,而不像QC2.0只能在5V/9V/12V中进行“非一即二”的暴力选择。

在“INOV”管理机制的帮之下, QC3.0可大大降低DC/DC转换电路的损耗明显,从而有效缓解了快充时的发热问题。按照高通的说法,QC3.0能够比QC2.0效率提升38%,充电速度提升27%,发热降低45%,大约35分钟内就能将一部典型手机从零电量充电至80%。然而,事实真的有如高通想象的那般美好吗?

小提示
和QC3.0一样,联发科新一代的PEP2.0快充技术也引入了精确电压管理的概念,允许电压以0.5V(500mV)位单位进行微调。此外,QC3.0和PEP2.0都会向下兼容QC2.0和PEP1.0。
理论和实际的差异
小米5是支持QC3.0快充技术的代表,它内置3000mAh容量的电池。而三星Galaxy S7 Edge由于某些原因仅停留在QC2.0阶段,并内置了更大的3600mAh电池。从表面上看,小米5快充标准高,电池容量小,充电时间应该明显快于Galaxy S7 Edge才对。然而,根据网友的实测反馈,小米5在50分钟左右可将电池容量从1%充到85%,完全充满大约需要82分钟。而Galaxy S7 Edge将电池容量从1%充到80%和100%的耗时分别约60分钟和95分钟,并没有比小米5慢多少。如果考虑到电池容量基数的差距,Galaxy S7 Edge的充电效率反而更高。再比如,支持QC2.0的乐视1S,其40分钟可充到80%,70分钟左右即可充到100%。

类似的问题在QC2.0时代也极为普遍:同样是支持QC2.0且电池容量相同的手机,充电时间却有长有短,而且有些产品之间的耗时差距甚至要在20分钟以上。原因很简单, QC2.0/3.0快充技术的输入电流是一个可自定义的参数,有些厂商为了追求稳定,在提高电压的同时降低电流(比如让9V与1.2A搭配),实际充电功率并不比5V/2A快多少。
总之,无论是QC3.0还是QC2.0,其实际充电速度的快慢主要还是得看充电器和手机所支持的最大充电功率。小米5的充电器最大充电功率为18W,乐视1S为24W,因此虽然小米5有着QC3.0的先天优势,却依旧难以弥补充电功率之间的差距。

因此,我们需要认清一个事实, QC3.0仅仅是QC2.0的一个优化版本而已,我们可以将其理解为发热量更低的QC2.0,在充电功率相同的前提下很难明显缩减手机的充电时间。
于是,我们就很好理解为何至今只有小米5、LG G5、惠普Elite X3、HTC One A9和乐视新一代Max Pro等少数手机应用了QC3.0技术,而包括三星Galaxy S7和索尼Xperia X/Performance在内的Android旗舰却不买QC3.0的账:没必要为不明显的充电速度提升而耗费成本而已。
QC3.0崛起需契机
效率提升38%,充电速度提升27%,发热降低45%,高通对QC3.0的愿景如此诱人,难道这仅仅是宣传上的噱头吗?答案是否定的, 想充分挖掘出QC3.0的潜力,还需要新兴的USB Type-C的辅助。

据悉,QC3.0除了能对电压进行0.2V为单位的精准阶梯管理的同时,还引入了名为“恒功率”的概念。比如,在保持18W充电功率的前提下,允许QC3.0以9V/2A、6V/3A或4.4V/4A的标准进行快速充电。然而,时下主流的Micro USB接口和数据线仅能承载最大2.5A的输入电流,“恒功率”概念没有半点实现的机会。
而新兴的USB Type-C标准,无论是接口还是数据线都可承载更大的电流。比如,随便一根USB Type-C数据线即可稳定支持3A的电流输出/输入,而USB Type-C数据线在理论层面最高允许5A的电流通过(只是相关数据线动辄就要百元以上)。于是,QC3.0和USB Type-C的组合,就是体现“恒功率”优势的完美搭档。

可惜,USB Type-C在手机领域的普及还需要时间,而QC3.0的“恒功率”特性也需要进一步的软硬件优化(如手机和充电器端都需配备更先进的QC3.0电源管理芯片)。比如,虽然小米5采用的就是QC3.0和USBType-C接口,但依旧没能达到高通对QC3.0的宣传标准,USBType-C的潜力没能充分发挥出来。

看到这里,相信你已经对QC3.0的现状有了些许了解。作 为高通最新的快充技术版本,现在市售的QC3.0手机在充电速度上都还没能拉开与QC2.0手机的距离。因此,QC3.0只能算是新品手机的“增值功能”而不是“必选功能”。相对于QC3.0手机而言,支持QC3.0的外设(充电器、移动电源)才更值得我们关注,它们既能向下兼容QC2.0,还能适用于未来的新品,在价格合理的情况下可以考虑入手。

资料整理来源自网络!

 

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