充电接口、协议的总结

前言

每次我忘带充电器,而不得不拿着非原装充电器使用的时候,心里总是想:这么充不会把我手机给充坏了吧;每次问他人借数据线的时候,总是不知道该说借哪种线,今天打算花点时间好好整理一波。

充电接口

image-20200309011340361

左上角那个,官方叫法叫Type-A,也就是广大移动硬盘、U盘所接入的口,所以大家一般叫它USB接口。而右下角那个Micro-B接口,是那些比较老旧的手机所用的充电接口,也被称作Micro-USB接口。中间的那个接口估计大家一般没机会见到。顺带一提,最左边和最右边是用来供电和接地的,中间的线是用来传输数据的。

之后随着USB3.0的诞生,这些接口发生了一些变化,如下图所示,但是叫法仍然不变。

image-20200309011922382

你会发现其实在日常生活中,我们几乎见不到新式的Micro-B接口用在手机上,因为它占地方而且还丑,所以你现在大概率只能在你支持USB3.0的硬盘上见到它了。

接下来,USB-Type-C同学闪亮登场,它一共有24根线:

强大的typeC

目前主流的android旗舰机上用的基本都是Type-C接口。

至于苹果嘛,早年间用的是那种扁扁的充电头,我网上都没搜出它叫啥,是一个30pin的,反正现在也用不到了,就让它随历史的洪流去吧。现在的苹果采用的是lighting的接口,所以大家一般都叫它苹果接口。

所以小总结一下,我们最常用的usb接口其官方名字叫Type-A接口,老式android手机用的充电接口叫Micro-B接口(也叫Micro-USB接口),而现在的手机充电接口一般叫Type-C接口。

充电协议

学过初中知识的我们都知道,充电的效率是看输出电压和电流,两者相乘即为功率,功率越大当然充电越快。比较老旧的手机,一般用的充电头都是5V/1A,即5W的充电效率(iPhoneX标配居然还是5W….)。如果想要提高充电速度,那么从公式可以很简单的得出结论:提高电压和电流即可。

首先,目前手机内的电池最高一般只支持5V的充电电压,高过这一电压需要用特殊的芯片进行处理,处理之后会造成较大的能量损失。同时电流受制于接口问题,像Micro-B允许通过的最大电流只支持2A。最后还有提高电压电流所带来的发热问题需要解决。所以并不是想提高就能那么轻易提高的。

QC

高通在13年提出了QC1.0充电协议,QC1.0通过提高输入电流来提高充电效率,将电流提高到了2A,电压保持不变(官网上最大电压是6.3V,电流1.5A….稍微有点出入),即达到了最大10W的充电效率。但是由上面的接口信息可以知道,当时的手机用的大多是Micro-B接口, 最大只允许2.0A的电流,所以为了进一步提高充电效率,只能通过提高电压,于是有了QC2.0。

通过技术手段,QC2.0支持三挡电压,分别是5V,9V和12V;至于电流水平,如果你用的是Micro-B接口,那么毫无疑问仍然是极限水平2A,所以充电效率提高到了24W,而处于安全性考虑,一般会使用9V/2A这一档组合,目前市面上有不少快充头,均支持9V/2A。

在这个时候,诞生了前面所述的Type-C接口,解决了之前最高2A的最大电流的痛点,Type-C接口把最大电流带到了5A,此时就有了QC3.0。QC3.0不再是之前的特定电压,而是在3.6V-20V之间智能选取,同时最大电流可以分别在2.6A、4.6A中进行选取,最大支持36W的充电速度。

至于QC4.0,我是没见过日常中有谁使用过这个的,所以暂时按下不表。

PD

谷歌强制要求android7.0之后对其提供支持,苹果直接在自家的iPhone上支持,显然这是一个重要的快充协议。

多嘴提一句,支持 USB-PD 协议的充电器,一定是 Type-C 输出的。反之不一定。这里就可以解释,如果你希望能让你的iphone支持PD充电协议来达成快速充电,那么必须使用一根typc-C to lighing的线材。

网上PD的信息比较少,所以这个协议直接从3.0开始。和QC3.0一样,它支持3-20V之间的电压,同时电流也分成了1.5A/2A/3A和5A,峰值充电效率理论上能达到100W。

其余快充

至于其余各家厂商所谓的快充,无非就是自己对充电头和充电线进行了改造而已,比如能让充电线支撑更大的电流。

总结

由于Type-C强大的传输能力,所以在其上面可以运行非常之多的数据协议,包括了USB2.0,USB3.0,USB3.1,雷电3,QC4.0(充电用的),PD(还是充电用的),DP(显示器显示画面用的)。所以那些牛逼轰轰的充电线,两端都是type-C接口,然后配合一个牛逼轰轰的充电头,比如MBP自带的87W的充电头,一根type-C to type-C的线材,再加上雷电3协议,所向披靡还不是乖乖给老子接上转接头!

同时现在,充电器、线材和手机芯片这三者都会智能协商最佳充电协议,所以不用担心混用会对电池造成很不良的影响,偶尔借来用一次肯定没什么事;退一万步讲,难道你的手机不是一年一换么,那还考虑那么多作甚!