为啥充电五分钟,就能通话两小时?

作者: 中科院物理所

来源: 中兴文档

发布日期: 2023-09-21 14:26:28

本文介绍了快充技术的原理及其发展历程,包括Qualcomm的Quick Charge、USB Power Delivery和VOOC Flash Charge等技术,旨在帮助读者了解如何通过增加电压和电流来提高手机充电速度,以及这些技术如何保护电池和提升充电效率。

你的手机,多久充一次电呢?在智能手机还未普及的年代,手机几乎只起着唯一的作用——通话。充一次电,可以用好几天。而如今,从沟通到娱乐,从工作到学习,手机已经从单一的通话用具转变成了生活中无处不在、不可或缺的重要工具。相应的,所有人每天必不可少的一件事就是,给手机充电。

相信大家都有所察觉,手机充电的速度越来越快。快速充电技术(即“快充”)的普及,让曾经可望而不可及的“充电五分钟,通话两小时”不再是梦。那么,快充技术的原理是什么?手机的充电速度,是如何做到越来越快的呢?

如果把手机电池比作水池,电流比作水流,那么,手机充电的过程就可以看做是向水池中不断注入水流的过程。水池容量是固定的,因此,要想缩短注满水池的时间,就需要加大水流速度,也就是充电的速度,即充电功率。回忆一下初中物理,我们都学过这样一个公式:功率P=电压U*电流I。显然,要想加大充电功率,可以从以下几个方面入手:增加电压、增加电流、同时增大电流和电压。

目前常见的几种快充技术有如下几种,这些技术正是基于这一原理。Qualcomm的Quick Charge、USB Power Delivery、VOOC Flash Charge。这几种快充技术具体是怎么一步步发展起来的?让我们一起来了解一下。

Qualcomm的Quick Charge是由Qualcomm(高通)推出的快充技术,通过提高电源适配器到手机的电压来实现快速充电。

QC1.0实现的是5V/2A的固定电流电压技术,到现在已经演进到QC5.0。固定电流与电压无法适配手机不同的充电阶段,容易造成电量损失。QC2.0和QC3.0通过对充电电压的调节,从固定电压发展到以0.2V为一个档位进行调整,提供从5V到20V电压的灵活选择。手机可以在不同充电阶段都获得恰到好处的电压,减小了电量损失。

QC4.0则支持USB Type-C和USB-PD,充电电压有5V/5.6A和9V/3A,充电速度提升20%。而后续发布的QC5.0,则支持100W的充电功率,实现手机4500毫安时,5分钟可以从0%充到50%,充电速度比QC4.0提升了70%,而且还降低温度,提升了安全性,延长了电池寿命。

USB Power Delivery是一种通用充电协议,利用初始较低的充电功率(5V,900mA),通过协商调整输出功率配置,实现快速充电的目的。VOOC Flash Charge是由OPPO自主研发的快充技术,采用了低电压高电流的充电方式,有效规避了高电压低电流方案中充电头发热严重的问题,能够在短时间内为手机提供更多电量,同时也有效保证了手机的稳定性与耐用性。

无论手机功能的发展,还是快充技术的演进,都是为了给我们的生活提供更多的便捷。了解不同的快充技术原理及安全机制,可以帮助我们更好地选择合适的设备和快充方案,从而更好地保护设备健康。

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