(完整版)PD、QC有限快充的知識(shí)講解

1、手機(jī)電量恐懼癥手機(jī)電量恐懼癥?電量低于多少感覺(jué)到恐懼電量低于多少感覺(jué)到恐懼充電器給手機(jī)充電的過(guò)程充電器給手機(jī)充電的過(guò)程：1. 100-240v的高電壓轉(zhuǎn)變成我們所需要的低電壓 （ 5v. 9v. 12v. 20v等）2. 充電器通過(guò)不同的電壓電流檔位給手機(jī)供電 （5v-1a,5v-2a,9v-2a,12v-1.5a）3. 手機(jī)內(nèi)部的電源管理芯片對(duì)手機(jī)充電進(jìn)行管控，經(jīng)過(guò)3個(gè)階段 a：恒流階段 b：恒壓階段 c：涓流階段快充的最大意義是手機(jī)充電的0%-80%電量時(shí)間，尤其是從0%-50%的充電時(shí)間比傳統(tǒng)的普通充電有飛速的提升。并不是全程都是快速充電快充技術(shù)的概念原理快充技術(shù)的概念原理w=px t（

2、功=功率x時(shí)間）p=ux i (功率=電壓x電流)w=ux ix t （功=電壓x電流x時(shí)間）機(jī)器充電一般涉及到功率、電壓、電流三個(gè)概念，而它們?nèi)咧g的關(guān)系則是：在電池電量一定的情況下，功率既意味著充電速度，功率越大，充電時(shí)間就越短，而功率則由電流和電壓決定。最大充電電壓，是由鋰電池的電化學(xué)特性決定的最大充電電流，是由鋰電池的容量和制造工藝決定的快充必須同時(shí)具備三個(gè)因素：支持快充的手機(jī)、支持快充的充電頭、數(shù)據(jù)線快充必須同時(shí)具備三個(gè)因素：支持快充的手機(jī)、支持快充的充電頭、數(shù)據(jù)線主流有線快充協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)主流有線快充協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：pd協(xié)議（usb power delivery）:pd3.0,pd2.0 q

3、c協(xié)議:（qc4.0+,qc4.0,qc3.0,qc2.0）蘋(píng)果5v-2.4a/2.1a協(xié)議三星-afc協(xié)議華為-fcp協(xié)議華為- scp協(xié)議oppo:vooc閃充閃充協(xié)議qc協(xié)議的發(fā)展歷程協(xié)議的發(fā)展歷程：在nokia時(shí)代，一塊800mah的電池能用上兩三天，所以搭配5v0.5a的充電器完全夠用，兩三個(gè)小時(shí)就能充滿。qc1.0(2013年年)： 5v-2a智能機(jī)時(shí)代電池容量提高到2000mah以上。qc2.0(2014年年)： 5v-2a,9v-2a,12v-1.5a智能機(jī)爆發(fā)增長(zhǎng)，電池容量越來(lái)越大，機(jī)身越做越薄qc2.0的意義的意義： 劃時(shí)代的改變了充電電壓從保持了多年的常規(guī)的5v提升至9v

4、/12v，功率提升至18w，線材不需要特殊處理。qc2.0的缺點(diǎn)的缺點(diǎn)：電壓每提高一檔，效率約下降10%，這些能量大部分轉(zhuǎn)化為熱量，qc3.0(2015年年)：3.6-6.5v/3a 6.5v-9v/2a 9v-12v/1.5a高通也覺(jué)得5v到9v步子邁的太大,開(kāi)發(fā)出獨(dú)特的電壓智能協(xié)商（inov）算法，在qc2.0 9v/12v兩檔電壓基礎(chǔ)上，進(jìn)一步細(xì)分電壓檔，采用獨(dú)特的inov算法，以200mv為一檔設(shè)定電壓，電壓最低可下降至3.6v最高20v，并且向下兼容qc2.0，效率提升最高達(dá)38%，充電速度提升27%，發(fā)熱降低45%.qc4.0(2016年年)：兼容：兼容usb-pd協(xié)議協(xié)議,c口口

5、在usb-if 協(xié)會(huì)的強(qiáng)制要求下，高通推出qc4.0，提升功率至28w，并且兼容usb pd協(xié)議。取消了12v電壓檔，5v最大可輸出5.6a，9v最大可輸出3a，并且電壓檔繼續(xù)細(xì)分以20mv為一檔qc4.0+: 在在qc4.0的基礎(chǔ)上性能進(jìn)一步提升的基礎(chǔ)上性能進(jìn)一步提升高通高通qc協(xié)議為什么提高充電電壓而不是電流協(xié)議為什么提高充電電壓而不是電流線路損耗與線路電流成正比，與線路上傳輸?shù)碾妷簾o(wú)關(guān)。傳輸同樣功率的情況下，電流越低線損越低micro usb接口，在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范里面最大電流承載能力是2a，在保留現(xiàn)有usb線纜和接頭的情況下，無(wú)法繼續(xù)提高電流，那么增大功率的手段就只能是增大電壓了oppo與高通

6、走了相反的道路，他們給microusb在物理上打了補(bǔ)丁，增加了額外的接觸針，專門(mén)用來(lái)傳輸大電流。最大充電電流達(dá)到了4.5a，但是電壓維持在5v不變。同樣達(dá)到了超過(guò)20w的功率傳輸。而type-c接口的出現(xiàn)，讓這個(gè)問(wèn)題不再存在，因?yàn)閠ype-c口最高支持5a輸入電流，完全能夠滿足現(xiàn)有手機(jī)電池的快速充電需求。type-c接口和usbpd中都嚴(yán)禁采用除usbpd以外的方式來(lái)調(diào)整充電電壓。高通為此做出了很大的努力去說(shuō)服usb-if組織，試圖在type-c接口中，讓qc和pd同時(shí)存在。但是，很可惜，被無(wú)情的拒絕了，因此，qc不論在技術(shù)上還是在理論上，都將面臨著被淘汰的危險(xiǎn)。當(dāng)然，高通自身是很清楚這一趨勢(shì)

7、的。因此，已經(jīng)在最新的處理器內(nèi)核中，集成了usbpd的協(xié)商功能。幾種幾種usb接口介紹接口介紹micro usb接口，在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范里面最大電流承載能力是2a。與以前常見(jiàn)的“usb-a”接口不同，pd快速充電依賴于另一種接口“usb-c”,供電方面usb-c口最大支持20v-5a也就是100w的電力傳輸需求.usb-a 是通過(guò)d+d-來(lái)進(jìn)行協(xié)議識(shí)別的，但usb pd卻要使用cc線來(lái)通訊，也就是說(shuō)一定要usb-c口的充電器才能具備pd快速充電功能。b口/micro usb口/micro 口蘋(píng)果蘋(píng)果5v-2.4a/2.1a協(xié)議協(xié)議iphone原廠一直配備的充電器只有5v-1a即5w的功率，充電速度非常

8、慢iphone 6 plus、iphone 7 plus是支持 5v-2.0a即10w充電功率iphone 8/8p/x進(jìn)一步提升功率，支持5v-2.4a即12w充電功率此外iphone 8以后的手機(jī)都支持pd快充協(xié)議，不過(guò)目前需要用原裝的c-lightning原裝數(shù)據(jù)線才能實(shí)現(xiàn)快充ipad也支持5v-2.4a即12w充電功率一個(gè)充電器是否支持apple協(xié)議，需要看這個(gè)充電器兼容性，也就是是否支持apple協(xié)議手機(jī)插上充電器的一瞬間，手機(jī)與數(shù)據(jù)線會(huì)檢測(cè)d+d-是否具有蘋(píng)果識(shí)別協(xié)議，如果無(wú)識(shí)別協(xié)議的話，手機(jī)會(huì)運(yùn)行在5v0.9a的充電狀態(tài)上，只有檢測(cè)到蘋(píng)果協(xié)議（apple 2.1a apple 2

9、.4a），手機(jī)才會(huì)按照5v2a或者5v2.4a全速充電。pd快充協(xié)議快充協(xié)議-全名全名 usb power delivery定義定義：我們可以理解為 usb-pd 協(xié)議是在一條線纜中同時(shí)支持高達(dá)100w電力傳輸和數(shù)據(jù)通信的協(xié)議規(guī)范,是美國(guó) usb-if 協(xié)會(huì)為促進(jìn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)推出的一個(gè)為適應(yīng)現(xiàn)代化快速充電的需求，而推出的一個(gè)通用充電標(biāo)準(zhǔn)；這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)兼容了高通、 mtk 、華為、 oppo 各家之前的自有協(xié)議，同時(shí)加以了規(guī)范和補(bǔ)充，使之成為了一個(gè)完善的協(xié)議?，F(xiàn)狀現(xiàn)狀：支持 usb-pd 協(xié)議的手機(jī)就已經(jīng)成為了 2017 年至 2018 年的旗艦手機(jī)的標(biāo)配pd和和type-c口的關(guān)系口的關(guān)系：有 typ

10、e-c 輸出的，不一定支持 pd 協(xié)議充電；支持pd 協(xié)議的充電器，一定是 type-c 口輸出。pd選選c口的理由口的理由： type-c口 支持正反插入、支持更強(qiáng)的電力傳輸，更快的傳輸速度（最高10gbps)c端口默認(rèn)最高可支持5v3a。如果在c端口中加入pd協(xié)議，它就能支持usb-pd規(guī)范中定義的最高20v-5a 100w功率。目前主流的目前主流的pd2.0充電器規(guī)格有：充電器規(guī)格有：pd18w:5v-3a,9v-2a,12v-1.5a,15v-1.2apd30w:5v-3a,9v-3a,15v,2a,20v-1.5apd45w:5v-3a,9v-3a,12v-3a,15v-3a,20v

11、-2.25apd60w: 5v3a, 9v3a, 12v3a, 15v3a, 20v3apd幕后推手：幕后推手： usb-if 組織組織為支持和推動(dòng)市場(chǎng)與用戶對(duì)usb 兼容外設(shè)的認(rèn)同，英特爾在1995 年與業(yè)界同行成立了usb implementers forum（通用接口業(yè)界聯(lián)合組織，簡(jiǎn)稱usb-if組織）美國(guó) usb-if 組織，主要活動(dòng)為推廣、營(yíng)銷(xiāo) usb 標(biāo)準(zhǔn)，并維護(hù)規(guī)格及認(rèn)證程序。 usb-if 對(duì)于 usb 接口的進(jìn)步一直有著功不可沒(méi)的付出，類似如 type-c 接口的推廣，又包括 usb-pd 協(xié)議，可謂一直不遺余力。業(yè)界惠普、英特爾、微軟、 apple、 samsung 、 q

12、ualcomm 、 google 都早已加入.usb 組織提供了標(biāo)準(zhǔn)的傳輸接口規(guī)格，讓計(jì)算機(jī)與外圍設(shè)備間的連接輕松許多。一般應(yīng)用到usb 的信息產(chǎn)品包括了打印機(jī)、鍵盤(pán)、屏幕、網(wǎng)絡(luò)裝置、掃描儀等pd3.02017年春節(jié)期間，usb-if 組織發(fā)布了usb pd 3.0的重要更新,旨在一統(tǒng)快速充電技術(shù)規(guī)范的pps(programmable power supply) ， usb-pd 3.0 協(xié)議兼容了高通 qc 3.0 與 4.0 ，華為的scp與fcp, 還有 oppo 的 vooc在 pss 規(guī)范里，將不允許 usb 接口通過(guò)非 usb-pd 的協(xié)議來(lái)調(diào)節(jié)電壓電流，這也變相的要求其它快充標(biāo)準(zhǔn)

13、必須是符合 usb-pd 協(xié)議的。所以在這么一個(gè)強(qiáng)有力的組織機(jī)構(gòu)下，接口的統(tǒng)一速度也會(huì)得到一個(gè)強(qiáng)有力而實(shí)質(zhì)性提升，用戶的陣痛期相應(yīng)度過(guò)的也就更快。pd快充的優(yōu)勢(shì)：快充的優(yōu)勢(shì)：所有不同品牌的手機(jī)、不同品牌的快充充電器與數(shù)據(jù)線都將實(shí)現(xiàn)通用。再也不用滿屋找充電器和數(shù)據(jù)線了pd關(guān)注的是兩個(gè)或者多個(gè)設(shè)備，甚至是一個(gè)基于usb接口的智能電網(wǎng)的電能傳輸過(guò)程，電能傳輸可以是雙方向的，甚至是組網(wǎng)的，可以具備系統(tǒng)級(jí)供電策略u(píng)sb pd3.0：同時(shí)覆蓋高壓低電流、低壓大電流，電壓輸出范圍：3.0v21v，步進(jìn)調(diào)幅電壓為20mv，電流檔位：1.5a、2a、3a和5a簡(jiǎn)而言之，usbpd3.0吸取了目前快充的精華，重新整合成一套“大而全”的快充方案，以實(shí)現(xiàn)手機(jī)快充大一統(tǒng)，所有支持快充的手機(jī)都可以通過(guò)一個(gè)支持pps技術(shù)的充電器實(shí)現(xiàn)快充。重回那個(gè)一個(gè)充電器所有手機(jī)都不怕的時(shí)代快充的運(yùn)用快充的運(yùn)用：充電器，移動(dòng)電源，車(chē)充，墻充面蓋，太陽(yáng)能充電器用