2024年5月3日发(作者:琴凡儿)
快充天天用,但这些快充协议,你真的懂吗?
如今我们的生活离不开手机,而手机离不开电。没电就没手机,很多人会因此而陷入恐慌。
于是手机的电池也就越做越大,甚至后来忘了是OPPO还是VIVO最先提出了“充电5分钟通话2小时”,实际这说的就
是快速充电功能。
但正所谓快充天天用,但背后的快充协议,又有多少人真的懂呢?
作为一枚已经做了2期关于快充头功率密度横比的创作者,好歹也要先弄懂快充的来龙去脉。所以我利用做功课之余,
特意梳理了这份关于快充协议的科普,希望对各位有所帮助吧。
一、骁龙之火——高通QC快充(Quick Charge)
对于安卓手机用户来说,QC快充应该是我们最早接触到的快充协议了。QC快充的全名是Quick Charge,它是美国高
通公司专门为配备Qualcomm骁龙处理器的手机所开发的新一代快速充电技术。
时至今日,QC快充已经发展到了5.0时代,而每一代的
QC其实都是截然不同的,以至于许多人都会搞糊涂了。
1、已经作古的QC1.0
作为第一代的QC快充,QC1.0发布于2013年,那还是三星Galaxy S4对比HTC One的时代。但很可惜QC1.0并
不是最早的快充协议,因为USB PD1.0早在2012年7月就已经发布了。
在这之前,我们认知当中的手机充电从来都是五福一安——5V电压1A电流,总功率5W。由于功率=电压x电流,所
以想要提高充电的效率,无非就是要么提高电压,要么加大电流。
QC1.0选择的就是借助一个电源管理集成电路(PMIC),当识别到输出端和接收端都能支持QC1.0快充协议时,就会
自动把输出电流提高到2A。因此,QC1.0最高可以提供10W的充电功率,理论上可以让充电效率提高40%,让原本
需要4小时的充电缩短到3小时内完成。
2、真正的快充——QC2.0
其实QC2.0的发布几乎是跟QC1.0上市是同步的,因为高通早在2013年推出的Qualcomm骁龙800上已经集成了Q
C2.0快充方案。跟QC1.0不改变电压只提高电流不同,从QC2.0开始,快充技术就全部都改成同时提高电流和电压。
QC2.0本身支持5V、9V、12V、20V四组电压,并且有两个标准:ClassA和ClassB。
其中ClassA标准的QC2.0只支持5V、9V、12V这三档电压,并最高支持3A电流输出。而ClassB标准则是包含了2
0V共4档电压输出,因此可以达到最高60W的充电功率。这个本意是想满足笔记本电脑的充电需要,但由于笔记本厂
家根本不买高通的帐,加上高通自己主要还是面向手机领域来做营销推广,从而导致QC2.0错失了占据笔记本电脑快充
市场的机会。
3、更灵活的快充策略——QC3.0
QC3.0本身是QC2.0的升级版,最大的改进就是QC
3.0支持输出电压以0.2V为变量进行调整变化,因此电压输出范围从3.6V到20V之间变化。这是因为QC3.0采用了
最佳电压智能协商(IntelligentNegotiation for Optimum Voltage,INOV)算法,旨在能准确根据便携设备选定的最佳
功率电平来输出匹配的功率,从而实现最大化充电效率。
QC3.0同样具备ClassA和ClassB两种标准。ClassA的输出电压上限只到12V,而ClassB则是完整的3.6V到20V
变化。
QC3.0得到了市场上很多充电器、充电宝的支持,但可惜绝大部分都是按照ClassA标准的,依然没有帮助高通撕开真
正最需要大功率快速充电的笔记本电脑市场。
而且一直到QC3.0,所采用的输出接口都依然是基于老旧的Type-A USB来进行的。而Type-A USB接口本身的技术
瓶颈已经严重制约了快充技术的发展,因此高通从QC4.0开始就舍弃了Type-A,转而全面启用Type-C USB接口来作
为充电输出及输入的统一接口。
4、变革和包容——QC4.0和QC4.0+
QC4.0开始,就要求手机或设备必须使用Type-C USB接口,不再是以往的Mirco-USB接口。
除了接口不同外,QC4.0还引入了3项技术升级:
不过高通也意识到自己很难独占快充市场,尤其是PD已经成为主导的情况下,继续对抗对高通并不是什么好事。所以
QC4.0本身兼容USB PD(也就是我们常说的PD快充协议),并且起步功率直接定位到18W起。QC4.0所使用的最
大输出功率主要分成5V/4.7~5.6A最大28W和9V/3A即27W两种,理论上可以在15分钟内给手机充入50%的电量,
真正实现前面说的“充电5分钟通话2小时”。
至于QC4.0和QC4.0+的主要区别在于QC4.0只面向支持QC4.0的设备,而QC4.0+除了具备QC4.0的全部功能外,
还向下兼容QC3.0和QC2.0快充协议。
5、全新一代——QC5.0
2020年7 月 28 日,高通对外发布最新一代的快充协议QC5.0。QC5.0号称是“世界上最快的快充协议”,可以在5分
钟内完成从0%到50%的充电过程。
之所以能充得如此快,是因为QC5.0终于可以支持100W+的超大功率输出了,而且跟之前的QC4.0相比,充电效率提
高70%的同时,发热量可以降低10°C。为了实现这个,QC5.0在原来双路充电的基础上进一步扩展成三路充电,并配
合第四代最佳电压智能协商(INOV4)算法、Qualcomm Battery Saver 电池健康管理以及全新的 Qualcomm 适配器
功率智能识别技术,此外还有8级电压保护、3级电流保护、3级过热保护和3级定时器保护,同时在25V和30V以上
采用USB输入过压保护和极限功率控制。
而且QC5.0不会像QC4.0那样不兼容老设备,而是跟QC4.0+一样可以兼容老的QC快充协议。例如用QC5.0的快速
充电器来给QC3.0设备充电时,会直接按照QC3.0来进行。
2024年5月3日发(作者:琴凡儿)
快充天天用,但这些快充协议,你真的懂吗?
如今我们的生活离不开手机,而手机离不开电。没电就没手机,很多人会因此而陷入恐慌。
于是手机的电池也就越做越大,甚至后来忘了是OPPO还是VIVO最先提出了“充电5分钟通话2小时”,实际这说的就
是快速充电功能。
但正所谓快充天天用,但背后的快充协议,又有多少人真的懂呢?
作为一枚已经做了2期关于快充头功率密度横比的创作者,好歹也要先弄懂快充的来龙去脉。所以我利用做功课之余,
特意梳理了这份关于快充协议的科普,希望对各位有所帮助吧。
一、骁龙之火——高通QC快充(Quick Charge)
对于安卓手机用户来说,QC快充应该是我们最早接触到的快充协议了。QC快充的全名是Quick Charge,它是美国高
通公司专门为配备Qualcomm骁龙处理器的手机所开发的新一代快速充电技术。
时至今日,QC快充已经发展到了5.0时代,而每一代的
QC其实都是截然不同的,以至于许多人都会搞糊涂了。
1、已经作古的QC1.0
作为第一代的QC快充,QC1.0发布于2013年,那还是三星Galaxy S4对比HTC One的时代。但很可惜QC1.0并
不是最早的快充协议,因为USB PD1.0早在2012年7月就已经发布了。
在这之前,我们认知当中的手机充电从来都是五福一安——5V电压1A电流,总功率5W。由于功率=电压x电流,所
以想要提高充电的效率,无非就是要么提高电压,要么加大电流。
QC1.0选择的就是借助一个电源管理集成电路(PMIC),当识别到输出端和接收端都能支持QC1.0快充协议时,就会
自动把输出电流提高到2A。因此,QC1.0最高可以提供10W的充电功率,理论上可以让充电效率提高40%,让原本
需要4小时的充电缩短到3小时内完成。
2、真正的快充——QC2.0
其实QC2.0的发布几乎是跟QC1.0上市是同步的,因为高通早在2013年推出的Qualcomm骁龙800上已经集成了Q
C2.0快充方案。跟QC1.0不改变电压只提高电流不同,从QC2.0开始,快充技术就全部都改成同时提高电流和电压。
QC2.0本身支持5V、9V、12V、20V四组电压,并且有两个标准:ClassA和ClassB。
其中ClassA标准的QC2.0只支持5V、9V、12V这三档电压,并最高支持3A电流输出。而ClassB标准则是包含了2
0V共4档电压输出,因此可以达到最高60W的充电功率。这个本意是想满足笔记本电脑的充电需要,但由于笔记本厂
家根本不买高通的帐,加上高通自己主要还是面向手机领域来做营销推广,从而导致QC2.0错失了占据笔记本电脑快充
市场的机会。
3、更灵活的快充策略——QC3.0
QC3.0本身是QC2.0的升级版,最大的改进就是QC
3.0支持输出电压以0.2V为变量进行调整变化,因此电压输出范围从3.6V到20V之间变化。这是因为QC3.0采用了
最佳电压智能协商(IntelligentNegotiation for Optimum Voltage,INOV)算法,旨在能准确根据便携设备选定的最佳
功率电平来输出匹配的功率,从而实现最大化充电效率。
QC3.0同样具备ClassA和ClassB两种标准。ClassA的输出电压上限只到12V,而ClassB则是完整的3.6V到20V
变化。
QC3.0得到了市场上很多充电器、充电宝的支持,但可惜绝大部分都是按照ClassA标准的,依然没有帮助高通撕开真
正最需要大功率快速充电的笔记本电脑市场。
而且一直到QC3.0,所采用的输出接口都依然是基于老旧的Type-A USB来进行的。而Type-A USB接口本身的技术
瓶颈已经严重制约了快充技术的发展,因此高通从QC4.0开始就舍弃了Type-A,转而全面启用Type-C USB接口来作
为充电输出及输入的统一接口。
4、变革和包容——QC4.0和QC4.0+
QC4.0开始,就要求手机或设备必须使用Type-C USB接口,不再是以往的Mirco-USB接口。
除了接口不同外,QC4.0还引入了3项技术升级:
不过高通也意识到自己很难独占快充市场,尤其是PD已经成为主导的情况下,继续对抗对高通并不是什么好事。所以
QC4.0本身兼容USB PD(也就是我们常说的PD快充协议),并且起步功率直接定位到18W起。QC4.0所使用的最
大输出功率主要分成5V/4.7~5.6A最大28W和9V/3A即27W两种,理论上可以在15分钟内给手机充入50%的电量,
真正实现前面说的“充电5分钟通话2小时”。
至于QC4.0和QC4.0+的主要区别在于QC4.0只面向支持QC4.0的设备,而QC4.0+除了具备QC4.0的全部功能外,
还向下兼容QC3.0和QC2.0快充协议。
5、全新一代——QC5.0
2020年7 月 28 日,高通对外发布最新一代的快充协议QC5.0。QC5.0号称是“世界上最快的快充协议”,可以在5分
钟内完成从0%到50%的充电过程。
之所以能充得如此快,是因为QC5.0终于可以支持100W+的超大功率输出了,而且跟之前的QC4.0相比,充电效率提
高70%的同时,发热量可以降低10°C。为了实现这个,QC5.0在原来双路充电的基础上进一步扩展成三路充电,并配
合第四代最佳电压智能协商(INOV4)算法、Qualcomm Battery Saver 电池健康管理以及全新的 Qualcomm 适配器
功率智能识别技术,此外还有8级电压保护、3级电流保护、3级过热保护和3级定时器保护,同时在25V和30V以上
采用USB输入过压保护和极限功率控制。
而且QC5.0不会像QC4.0那样不兼容老设备,而是跟QC4.0+一样可以兼容老的QC快充协议。例如用QC5.0的快速
充电器来给QC3.0设备充电时,会直接按照QC3.0来进行。