联发科PE3.0 PK OPPO VOOC 低电压大电流渐成快充新趋势

发布时间:2016-06-20 阅读量:1600 来源: 发布人:

【导读】智能手机续航能力一直是消费者头疼的问题,在手机电池未取得革命性突破之前,商家也只能退而求其次,将眼光紧紧盯在手机快充上。高通、MTK、华为、NXP等公司纷纷出招,各显神通,然而高电压低电流容易引起手机发热的问题迟迟无法得到解决。OPPO VOOC以其独特的并联方式完成快充向低电压高电流方案的蜕变,从而独领风骚。前不久,MTK异军突起,发布PE3.0低电压直充方式,向OPPO发出挑战书。联发科与OPPO之战,究竟谁能笑傲江湖,我们还得从它的原理谈起。


何为快充?

快充是一种能使手机在短时间内充满电的快速充电技术。由能量E=ItU,可知在电池容量一定的前提下,电压和电流是决定充电时间的关键因素。快充有三种不同的实现形式:

(1) 电压不变,提高电流;

(2) 电流不变,提高电压;

(3) 同时提高电压和电流。

快充技术的本质就是提高充电的功率,而影响充电功率最直接的因素就是电流和电压了。上过物理课的你们都应该知道P(功率)=I(电流) X U(电压)。所以要提高充电功率,提高电流和电压最为直接!


虽然市面上具备的快充技术看似分门别类,拥有很多派别,但其实归根结底就是增大电压和电流这两种方式。而目前市场上比较流行的快充方案就是高电压低电流、低电压高电流这样的分类,无论是高电压还是大电流,最终都是依靠提高功率来提升充电的速度,而在这些,高通、联发科、OPPO无疑是快充行业的标杆。首先,高通采取的是高压大电流的工作方式,这种比较传统的方式虽然解决了充电速度的问题,但由于过压过流带来的热量与充电效率一直是厂家头痛的关键!


QC3.0高电压大电流工作方式


QC3.0工作原理图


高通QC2.0定义了3种充电规格,即5V/2A、9V/1.2A、12V/1A,QC3.0则是在QC2.0的基础上,以200mV为阶跃,提供5V到20V的工作电压动态调节。


QC3.0快充方案


这样不仅可以优化了手机内的DCDC效率,也减少了电压切换时造成的35min充满80%的口号,尽管它采用的是变电源变电流的智能调节方式,但高电压的快充方式会产生的大量热一直是这类快充的硬伤。


OPPO VOOC闪充模式详解

OPPO VOOC吸取前人经验,在5V充电电压不变的情况下,增加充电电流到4A-5A,使用并联电路的方式进行分流,这样在一定程度上解决了过压过流带来的热量压力,不过由于采用特殊的并联方式,所以OPPO VOOC技术需要使用专用的充电线,OPPO VOOC充电线接口有8个触电,能实现多路5V充电,从而提升手机的充电速度。


OPPO VOOC详解


从上图中我们可以看出OPPO为了快充首先增大了传输面积所以传输的电流更大,这个电流值是普通充电电流的2倍甚至更高,必然就不能用普通的USB线。平时我们手机用的USB线的Micro端接口有5针,如下图所示:


手机USB接线图


OPPO将自己的USB线的micro端改为了7针,中间5针与普通的USB线的micro端一致,可以相互通用,而在两段各增加了一个针脚,应该就是用来供电的。当然USB线的另一端的铜片也比普通的USB线更宽,这样就这条定制的USB线就可以传输4A的大电流了。


OPPO CVOOC USB接口


OPPO的水池图说的很清楚了,“增大传输面积,会对接收方造成难以承受的压力”,换句话说就是电池受不了。事实上电池确实承受不住如此大的电流,那怎么办呢?OPPO的办法是增加传输通道,于是就有了所谓的8个金属触点,如下图所示(某品牌OPPO Find7快充电池):


OPPO VOOC 电池


通过以上分析我们知道,OPPO的低电压高电流模式虽然解决了快充的发热问题,但其并联方式需要多个独立的IC从而大大增加了成本,并且与市场通用的4个金属触点不兼容,只能使用OPPO独有的手机系列而无法进行市场推广,具有一定的市场局限性。


联发科PE3.0快充方案

联发科推出的Pump Express 3.0是继OPPO VOOC闪充之后的第二款低电压快充方案。它追随者目前大热USB-C接口,打出全球首款采用USB Type-C接口快充方案的口号,支持双向通信,内置20多项与安全相关的设备保护机制,是安全系数较高的充电方案。


联发科PE3.0方案


该方案采用低压直电的快充方式,电流从电源适配器直接流入电池,而不流经手机内部的充电线路。这种充电方式可使用大于5A的电流充电,仅需20min就能将智能手机的电池从0充到70%。

PE3.0快充速度

PE3.0多处采用了低功耗设计,它的充电效率能达到95%以上,而市场目前5A的充电效率多为90%。


与OPPO VOOC不同,这种方案适用于多种手机平台,并且是完全免费开放的。而直充的方式也降低了成本,与并联快充相比,它的价格要低上很多。PE3.0的面世意味着,手机散热问题已经成为快充市场需要考虑和衡量的重要指标之一,低功耗、高效率、低电压大电流的快充方式或成未来快充的主要发展方向。


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