视点·观察 快充行业黑话指南 Vol.1( 二 )


视点·观察 快充行业黑话指南 Vol.1
文章图片

严格意义上来说大于5V1A就叫快充,只不过5V1.5A(上图测试仪显示屏中DCP协议)和5V2A已经无法满足用户的基本需求了,说得通俗点就是不够看了,所以现在将9V2A或以上定义为快充 。
进阶层
上面的还比较简单,这一层就有一定难度了,看你能闯到第几关?
功率密度:用专业的术语来说,功率密度其实描述的是电池的倍率性能,即电池可以以多大的电流放电 。伴随着氮化镓的应用,充电器的体积越来越小,功率密度也被用来作为充电器功率和体积比率的单位 。一般来说,功率密度越大的充电器在设计或材料应用上越有独特之处 。一般的氮化镓充电器普遍突破了1W/cm3 。
Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP协议,以及QC3.0、QC4+、SCP、FCP、AFC、PD3.0、PPS……
关于这一章节可以参考此前的科普文章《充电杂谈:什么是快充协议》
大功率多接口的氮化镓充电器越来越多,这一长串XX频繁出现在我们的评测和拆解中,它们都是充电协议 。其中最为普遍的是PD和QC,对线材和充电器的要求也比较低,支持的设备也是最多的,很多手机厂商和第三方的配件厂商的充电产品都可以支持PD和QC快充协议 。USB PD快充协议是USB-IF标准化组织推出的一个快充标准,旨在统一电子设备的快充方案 。所以这里放在最后作为总结来写 。剩下的AFC和FCP也很常见,在很多三星手机和华为手机上搭载;SCP是华为的超级快充,普遍性也比较高,在除华为之外的其他充电配件当中也可以见到 。
现在PE快充比较少见,主要是魅族的一些机型还支持PE快充;OPPO系的VOOC、DART、Warp闪充主要在自家的配件和经过授权的第三方配件厂商可以见到,而SuperVOOC和SUPERDART超级闪充只有OPPO系的充电配件可以见到,且仅针对特定的OPPO和Realme以及一加手机有效;至于FlashCharge快充目前仅有vivo和iQOO的手机搭载 。
因为快充是需要充电器端、连接线材以及设备接收端都支持快充才可以进行快充通讯的,如果非要把以上的快充普及度排名的话,我想应该是PD/QC>FCP>SCP>VOOC>AFC>SuperVOOC>PE>FlashCharge 。
UI充电:UI充电很多时候是一个贬义词,指的是手机厂商在快充过程中做了“手脚”,让用户以为手机已经快速充电完成,实际上并没有 。
这里涉及到充电阶段的问题 。一般来说,充电过程中分为不同的阶段,这里举例一种比较常见的:涓流充电(trickle charge)→预充电(pre charge)→恒流充电(const current charge)→恒压充电(const voltage charge)→充电终止(charge termination)
在充电终止之前,手机已经显示电量充满,但实际上还在默默“偷充”,这就是UI充电 。某种意义上,这也是快充竞争的畸形产物 。
E-Marker:Electronically Marked Cable,封装有E-Marker芯片的USB Type-C有源电缆,DFP和UFP利用PD协议可以读取该电缆的属性:电源传输能力,数据传输能力,ID等信息 。所有全功能的Type-C电缆都应该封装有E-Marker,但USB2.0 Type-C电缆可以不封装E-Marker 。
视点·观察 快充行业黑话指南 Vol.1
文章图片

C94:C94端子头是苹果Lightning接口的其中一种型号,外观上最大的不同便是Lighting端是银白色而非金黄色的 。相对于C48、E75的多颗元器件组合,C94芯片设计集成度更高 。安全上,C94端子头采用SHA256算法加密,通俗一点说比特币也采用该加密方式 。
苹果不仅有C94端子头,还有C91、C89、C52、C48等端子头,用途也各不相同 。其中C94、C91和C52(已停产)端子头都支持苹果快充,C94和C91的外形和PCB板都一样的,区别在于C94是开放给MFi工厂的,而C91是苹果自用的 。
GaN、SiC:
氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)均为第三代宽禁带半导体材料、
其中氮化镓用于半导体器件中时,具备耐高温、高开关频率、低导通电阻、高效率、化学性质稳定等优异特性,不过受限于制造工艺、应用成本等因素的限制,多年以来氮化镓仅实现小范围应用 。
近年来,随着材料生长、器件制备等技术的不断突破,第三代半导体的性价比优势逐渐显现,并正在打开应用市场 。自从2018年开始,氮化镓在消费类快充电源领域的应用就已经进入了快车道 。未来五年,基于第三代半导体材料的电子器件将广泛应用于激光雷达、5G通信、新能源汽车、特高压、人工智能、数据中心等场景 。
碳化硅(SiC)是碳和硅的化合物,碳化硅单晶材料目前采用物理气相输运(PVT)法,在超过2000℃的高温下,将碳粉和硅粉通过高温分解成原子,通过温度控制沉积在碳化硅籽晶上形成碳化硅晶体 。

推荐阅读