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电源管理芯片专家:实现快速充电,请看快充技术详解

随著高科技的发展,智能手机越来越受到消费者的青睐了。。。沟通,无聊时玩社交APP软件,打电话,发视频这些都会耗掉手机很多电量,但真实现状又是手机离手,魂都没有。。。那么目前市场上就迅速出现了闪充,QC2.0,QC3.0这些充电技术来满足人们的需求了。

电源管理芯片范畴里快充技术有哪些?

手机快速充电技术概况:
目前手机快速充电技术主要分为两大类:低压快充、高压快充。

手机快速充电技术主要有四种:oppo闪充(OPPO的VOOC闪充)充电5分钟通话2小时的快速充电技术、三星的Fast Charge、高通的Quick Charge、联发科的Pump Express。


oppo闪充

手机快速充电技术介绍:

1、充电5分钟通话2小时——OPPO的VOOC闪充技术
  提高充电速度的方法有两个大方向,一是提高电压,二是提高电流。提高电压会增大充电过程中的发热量,加速电池老化并可能带来安全隐患,因此实际效果不佳。相比之下,提高电流则现实的多。VOOC技术采用的就是低电压高电流模式,保证了充电过程中的安全性。
  oppo闪充,VOOC闪充的实际效果极佳。30分钟可以将3000mAh的电池充满75%,5分钟足以充进保证2小时通话的电量。
  目前使用VOOC闪充的机型有:OPPO R7s、OPPO R7,OPPO R7 Plus,OPPO Find7,OPPO R5,OPPO N3,OPPO U3。

2、高通Quick Charge 2.0
高通QC3.0快充应该是目前市面上支持最多的快充方案了,也是消费者最认知的一种,从最早的QC1.0到QC2.0再到现在的QC3.0,不知不觉已经发不了三代快充方案,尽管现在市面上的快充方案百花齐放,但是高通QC3.0仍然是非常受消费者欢迎的。
QC 1.0:最高支持5V/2A充电功率。
QC 2.0:兼容5V/9V/12V/20V四档充电电压。
QC 3.0:以200mV增量为一档,提供从3.6V到20V电压的灵活选择,让手机厂商能够根据自身需求调整最佳电压,达到预期电流,提供充电效率同时降低功耗和发热。目前市面上标配QC 3.0快充头并支持该协议手机有LG G5、小米手机5等。

高通Quick Charge 2.0技术是Quick Charge 1.0的升级版本,采用了全新的规范。通过同时加大电流与电压的方法来提高充电速度。为了防止提高电压对电池造成的损伤,Quick Charge 2.0加入了特殊芯片。而为了避免老版本手机在充电时被过大电流烧毁,还加入了特殊的IC判断开关。

QC3.0高通技术

3、联发科 Pump Express技术
      联发科的快速充电新技术Pump Express内置于PMIC的电源管理集成电路。其允许充电器根据电流决定充电所需的初始电压,由PMIC发出脉冲电流指令通过USB的Vbus传送给 充电器,充电器依照这个指令调变输出电压,电压逐渐增加至高达5V 达到最大充电电流。Pump Express目前有两种技术规格,一是输出功率小于10W的Pump Express,二是输出功率大于15W的Pump Express Plus。


目前配合联发科的快充方式,也已经有Dialog,On-bridge 和通嘉等电源芯片厂为其配合开发专属电源管理IC,它无需使用到USB的数据通讯口,线路简洁,从架构上看和目前传统USB 充电器几乎一样,成本提高也较低,很适合在中低端手机中进行推广。

4、三星Fast Charge
    目前,三星自家的FAST CHARGE快充技术与高通Quick Charge 2.0兼容,可见这款移动电源也支持其他品牌的Quick Charge 2.0手机和充电器。


快速充电技术


如何实现快速充电?


先来看一下决定充电效率的物理公式:能量W(可以看成是电池容量)=功率P×时间T;功率P=电压U×电流I,因此可以看出,在电池容量一定的情况下,功率的大小决定着充电时间的快慢;功率越大,充电时间才会越短。再根据公式功率P=电压U×电流I,可以很容易得出,要想提升充电速度,减少充电时间,可以通过下三种方式来实现:

1、在电压不变的情况下提升电流;

2、在电流不变的情况下提升电压;

3、电压、电流同时提高也可以实现快速充电。

对于功率与电流、电压的关系,我们可以打个简单的比方,这就好比你给一个浴缸里注水,提高电压、电流就好比提升单位时间的出水量以及水流速度。当其中的一个参数或者两个参数都提高时,充水效率自然得到提升,浴缸也就很快充满。注满水(充满电)的速度也会有显著的提升。目前不少厂商的快充解决方案都是依靠电压提升(或是同时提升输出电压电流)来实现。





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