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快速充電,簡稱快充,在手機電池無法快速進步的情況下,想提升電池使用時間的方法莫過於 1. 提升電池容量 2. 加快充電速度 但提升電池容量會導致手機變的厚重,所以快充就成了各家廠商/消費者所追求的重要功能之一了。以下為您介紹各家的快充,以及其差別。

 介紹1  - 快充原理  

一般USB的充電標準是 5V 0.5A ,對於智慧型手機來說明顯不足,各家廠商為了提升充電速度於是發展出了快充,手機快充的原理在於提升輸入手機電池的功率(P),而依據國中所學的電能公式
P(功率) = V(電壓) x I(電流)
目前有以下幾種提升功率的作法

1. 拉高電流(I)

要提升功率,最簡單的方法莫過於提升電流,將電流拉高即可快速充電,於是 高通 Quick Charge (QC)技術出現了,在檢測USB的D+D-之後,允許輸出最大 5V 2A的電,但5V 2A哪夠? 現在的快充動不動就18W起跳。也許你說那就提升到3A呀? 不行,電流提升後,對於充電線的要求也提升,充電線需要更粗,以傳輸如此大的電流,所以下一種快充方法出現了。

2. 拉高電壓(V)

在電流有限的情況下,拉高電壓實現快充成了第二個解決方案,於是這時 高通 Quick Charge 2.0 (QC2) 登場,藉由將電源提升至 9V 2A,實現了最高18W的充電功率,然而9V的電壓不符合USB的規範,所以同樣地藉由D+D-來判斷裝置是否支援QC2快充。但是... 高電壓意味著更多的耗損,手機的鋰電池一般為 4V,為了充電,手機內有顆充電IC來控制充放電的過程,以及將5V的電壓降到鋰電池的運作電壓(約為4),如果將充電電壓提升至9V會造成能耗損失更嚴重,以致手機發燙,所以此時新一代的快速充電技術又出現了。

3. 動態提升電壓(V)電流(I)

既然單方面提升電壓、電流有缺點,那就兩個都提升吧! 藉由動態調整充電電壓,使手機在充電時不會發生過熱,這就是 高通 Quick Charge 3.0 (QC3),然而這技術也不是沒有缺點 - 成本高。

 介紹2  - 各家快充規範、差別 

介紹完了原理,我們來談談各家廠商的充電規範,依據其原理來分類

  拉高電流(I)

拉高電流方面,有以下幾種快充技術

高通 Quick Charge (QC) - 最高支持 5V2A (10W) ,為最常見的快充方案,只是因為這方案太常見了,所以通常小於等於 10W 的方案已不會稱為快充了。

OPPO VOOC / OnePlus DASH - 同樣是提升電流,但OPPO/OnePlus 做得更進階,VOOC/DASH 最高支持 5V4A (20W),足足比高通的QC快了一倍,且因電壓不高,所以發熱量少,但是此方案需要 特規充電器、特規充電線,手機也只有OPPO/OnePlus 自家部分手機支援,在支援性上較弱。

華為 Super Charge Protocol (SCP) - 一樣為提升電流,不過最低電壓可達4.5V,支援 5V4.5A/4.5V5A (22W) 兩種模式,相較於VOOC/DASH又快了一些。

  拉高電壓(V)

拉高電壓方面,就有比較多種的方案了

高通 Quick Charge 2.0 (QC2) - 最高支持 9V2A (18W) ,第二常見的方案,包含 華為 Fast Charge Protocol (FCP) / 三星閃充 都是由QC2.0延伸出來的,但是此方案因電壓較高,易發熱。

聯發科 Pump Express Plus (PE+) - 支持 5/7/9/12V 3/4.5A (最高15W) ,使用此方案的手機很少。

USB Power Delivery 1.0 - 支持多種方案,5/12/20V 1.5/2/3/5A (最高100W),針對多種裝置設計,可為筆電充電。(需要新款的接頭、安培數夠大的線)

  動態調整

動態調整電壓為充電時,可依裝置/充電器/充電線狀態微幅調整電壓,擁有大電流、大電壓兩者的優點

高通 Quick Charge 3.0 (QC3) - 最高 20V 18W 動態調整電壓200mV

高通 Quick Charge 4.0 (QC4) / 4+ (QC4+) - 相容USB-PD

USB Power Delivery 2.0/3.0 - 支持多種方案 最高100W,針對多種裝置設計,可為筆電充電,特別的是 只支援Type-C,為未來的充電協定趨勢。

聯發科 Pump Express Plus 2.0 (PE+2) - 5~20V 動態調整電壓0.5V

聯發科 Pump Express Plus 3.0 (PE+3) - 繞過充電IC進行充電,可減少發熱,但鮮少裝置支援。

 介紹3  - 比較 

說完了這麼多的快充方案,究竟哪一個比較好呢? 
其實各個充電方案都優缺點,如:

QC雖然普遍,但QC2.0對電池較不友善,而QC3.0支援的充電頭、裝置又較少,更別說4.0/4+了。

VOOC雖然較不易發熱且較不傷電池,但成本高、需要特規線材、接頭,支援此方案的手機只有OPPO自家的,只要行動電源、充電頭不是OPPO的,此方案就會失效。

PE+因使用裝置少,要找到合適的充電頭相較於高通陣營難的多。

最後就是ATon認為最具有未來性的 USB PD ,PD為USB協會所訂定,支援幾乎所有行動裝置,只要裝置/充電頭許可,可為筆電等 高瓦數裝置充電,只不過 USB-PD較為複雜,目前除了APPLE,鮮少筆電支援PD協定,且只支援Type-C接頭。

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 結論  - 快充 

市面上有許多種快充技術,其中許多技術都互不相容,對於消費者來說,實在是過於複雜,導致多數人所使用的充電頭就只有手機盒內附的那顆原廠充電頭,而好在USB協會推出了PD協定,一個規格統一的充電協定,支援各種裝置,期望可以有更多廠商加入PD的行列,現階段要購買快充充電器的話,建議還是先以您手機的原廠充電器為主,或是如果未來想要只用一顆充電器,就能幫所有裝置充電的話,可以購買支援USB-PD協定的充電器,可以省下許多麻煩,不過前提是您的手機要有Type-C才有"可能"支援PD呦。

 

  延伸閱讀

「教學」如何加快手機速度?

「手機」手機雙鏡頭探討

 

 

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留言列表 (3)

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  • 阿丙
  • 6月新文章,先推一下XD
  • ^_^

    阿湯 ATon 於 2018/06/08 11:27 回覆

  • 路過
  • 最近在研究,看到這篇 真的有點傻眼...
    "OPPO VOOC / OnePlus DASH - 同樣是提升電流,但OPPO/OnePlus 做得更進階,VOOC/DASH 最高支持 5V4A (20W),足足比高通的QC快了一倍,且因電壓不高,所以發熱量少,但是此方案需要 特規充電器、特規充電線,手機也只有OPPO/OnePlus 自家部分手機支援,在支援性上較弱。"
    電壓不高因此發熱量少? 這哪裡來的論點 廠商宣傳?
    麻煩發文之前先科普一下好嗎
  • 充電時,手機的充電IC轉換電壓會產生熱,那像QC2那種9/12V的高電壓,轉下來發熱量就相較於5V熱很多,所以QC3才改浮動電壓呀,這部分哪裡有問題 ??

    阿湯 ATon 於 2018/09/09 16:26 回覆

  • 訪客
  • 你們痞客邦真的很喜還說實現
    "拉高電壓實現快充成了第二個解決方案
    "拉高電壓達到快充成了第二個解決方案
  • 嗯? 不然您的看法是?

    阿湯 ATon 於 2018/11/16 00:12 回覆