快充技术原理与快充协议总结
快充技术的发展和USB接口的衍化
随着智能手机的发展,人们对于手机的功能需求越来越高,而这也就意味着需要更多的电池电量去支撑。然而,电池容量的提升发展显然没有跟得上节奏,因此各大手机厂商将目光投向了充电功率上面。
第一代主流手机是XXX的功能机,这种手机有着非常小的屏幕和实体的胶质按键,充电接口采用的是圆形的接口,电池可以拆卸,存储采用的是内置可拆卸存储卡,利用读卡器读取其中内容,此时的充电线和数据线是分离的。然而,随着XXX推出了Iphone手机,智能手机开始逐渐流行起来,人们开始追求更高的续航时间和更短的充电时间。
为了满足人们的需求,国内厂家以XXX为代表选择了缩短充电时间的方案,其中“充电5分钟通话2小时”的广告语深入人心。然而,XXX的闪充只有XXX手机独享,这是因为XXX的快充是通过改变充电接口的针脚数量实现电压不变,电流增大进而提高充电功率的方式实现的,与市面上的标准接口无法通用。
随后XXX快充协议QC2.0问世,市面上搭载XXXQC2.0的快充手机才大量流行,快充正式进入到人们的生活。此后华为FCP,SCP,三星AFC,XXX的VOOC和SuperVooc等开始发布,这些私有快充协议的发布造成了市面上不同充电接口之间的不兼容,给用户的使用造成了很大的困惑。
USB-IF联合XXX、XXX等科技巨头推出了USB-PD快速充电标准,旨在统一快充标准。USB-C接口的出现使得USB-PD协议的普及非常快。要实现快充需要充电适配器、充电线和手机三个方面共同配合,缺失其中任何一环都无法实现快充。
USB PD快充的出现为越来越多的电子设备充电提供了方便。原来的笔记本充电需要一个厚重的电源适配器,但是现在USB-C接口支持USB-PD协议的充电头可以提供更大的输出功率,这为笔记本用户提供了更好的使用体验。
快充技术的影响逐渐扩展到充电配件领域,充电器和充电宝也开始支持快充。充电宝开始支持快充,可以为外部提供更高的输出功率,甚至可以为笔记本充电,延长笔记本的续航时间。
typec数据线
氮化镓技术的出现使得半导体技术得到了一次大的发展,大功率的充电头可以做得更小,并且支持USB PD功能。2020年氮化镓技术的出现,使得功率从小到大的每一阶段都可以使用氮化镓,从此以后只需要携带一个充电头就可以解决自己所有电子设备的充电需求。
除了在手机相关的产品上使用快充技术外,XXX等厂商将家中随处可见的插线板也植入了USB模块,这样的设计集成度更高,更能满足用户的多样需求。许多配件厂商也开始推出自带USB充电接口的插板,并且将USB插线板进行了更新,将USB-C充电接口加入,自带USB的插线也可以在不借助充电头的情况下实现快充。
快充的充电功率可以达到多大?2020年7月,XXX发布了支持120W的超级闪充技术,再度刷新手机的充电记录,随后XXX和vivo也推出了120W的超级闪充,一分钟充满手机。
USB(Universal Serial Bus)总线协议是以XXX为主,并有Compaq、XXX、XXX、DEC、Northern 以及XXX等七家公司共同制定的串行接口标准,其协议标准主要有四种。USB 1.0是1996年正式提出的,当时的频宽仅有12Mbps,速度为1.5MB/s,速度非常慢,而且当时支持USB的周边设备很少,因此没有受到多大重视。最大输出电流为5V/500mA。
USB 2.0是USB发展的一次重大飞跃。USB设备以其便携性、标准化和支持热插拔等优势得到了广泛普及。2000年,USB2.0全新规范问世,其速度达到了480Mbps,约为60MB/s,同时向下兼容1.0版本。
USB 3.0极大提高了传输带宽,其理论速度达到了5Gbps,提供了更好的电源管理,支持待机、休眠、暂停等状态,更快地识别设备,其最大输出电流为5V/500mA。
USB 3.1追求更快的速度,其理论速度达到了10Gbps,是USB 3.0速度的两倍,其最大输出电流为20V/5A。
2.USB接口形式的变化
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