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電源管理芯片專家:實現快速充電,請看快充技術詳解

隨著高科技的發展,智能手機越來越受到消費者的青睞了。。。溝通,無聊時玩社交APP軟件,打電話,發視頻這些都會耗掉手機很多電量,但真實現狀又是手機離手,魂都沒有。。。那么目前市場上就迅速出現了閃充,QC2.0,QC3.0這些充電技術來滿足人們的需求了。

電源管理芯片范疇里快充技術有哪些?

手機快速充電技術概況:
目前手機快速充電技術主要分為兩大類:低壓快充、高壓快充。

手機快速充電技術主要有四種:oppo閃充(OPPO的VOOC閃充)充電5分鐘通話2小時的快速充電技術、三星的Fast Charge、高通的Quick Charge、聯發科的Pump Express。


oppo閃充

手機快速充電技術介紹:

1、充電5分鐘通話2小時——OPPO的VOOC閃充技術
  提高充電速度的方法有兩個大方向,一是提高電壓,二是提高電流。提高電壓會增大充電過程中的發熱量,加速電池老化并可能帶來安全隱患,因此實際效果不佳。相比之下,提高電流則現實的多。VOOC技術采用的就是低電壓高電流模式,保證了充電過程中的安全性。
  oppo閃充,VOOC閃充的實際效果極佳。30分鐘可以將3000mAh的電池充滿75%,5分鐘足以充進保證2小時通話的電量。
  目前使用VOOC閃充的機型有: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快充應該是目前市面上支持最多的快充方案了,也是消費者最認知的一種,從最早的QC1.0到QC2.0再到現在的QC3.0,不知不覺已經發不了三代快充方案,盡管現在市面上的快充方案百花齊放,但是高通QC3.0仍然是非常受消費者歡迎的。
QC 1.0:最高支持5V/2A充電功率。
QC 2.0:兼容5V/9V/12V/20V四檔充電電壓。
QC 3.0:以200mV增量為一檔,提供從3.6V到20V電壓的靈活選擇,讓手機廠商能夠根據自身需求調整最佳電壓,達到預期電流,提供充電效率同時降低功耗和發熱。目前市面上標配QC 3.0快充頭并支持該協議手機有LG G5、小米手機5等。

高通Quick Charge 2.0技術是Quick Charge 1.0的升級版本,采用了全新的規范。通過同時加大電流與電壓的方法來提高充電速度。為了防止提高電壓對電池造成的損傷,Quick Charge 2.0加入了特殊芯片。而為了避免老版本手機在充電時被過大電流燒毀,還加入了特殊的IC判斷開關。

QC3.0高通技術

3、聯發科 Pump Express技術
      聯發科的快速充電新技術Pump Express內置于PMIC的電源管理集成電路。其允許充電器根據電流決定充電所需的初始電壓,由PMIC發出脈沖電流指令通過USB的Vbus傳送給 充電器,充電器依照這個指令調變輸出電壓,電壓逐漸增加至高達5V 達到最大充電電流。Pump Express目前有兩種技術規格,一是輸出功率小于10W的Pump Express,二是輸出功率大于15W的Pump Express Plus。


目前配合聯發科的快充方式,也已經有Dialog,On-bridge 和通嘉等電源芯片廠為其配合開發專屬電源管理IC,它無需使用到USB的數據通訊口,線路簡潔,從架構上看和目前傳統USB 充電器幾乎一樣,成本提高也較低,很適合在中低端手機中進行推廣。

4、三星Fast Charge
    目前,三星自家的FAST CHARGE快充技術與高通Quick Charge 2.0兼容,可見這款移動電源也支持其他品牌的Quick Charge 2.0手機和充電器。


快速充電技術


如何實現快速充電?


先來看一下決定充電效率的物理公式:能量W(可以看成是電池容量)=功率P×時間T;功率P=電壓U×電流I,因此可以看出,在電池容量一定的情況下,功率的大小決定著充電時間的快慢;功率越大,充電時間才會越短。再根據公式功率P=電壓U×電流I,可以很容易得出,要想提升充電速度,減少充電時間,可以通過下三種方式來實現:

1、在電壓不變的情況下提升電流;

2、在電流不變的情況下提升電壓;

3、電壓、電流同時提高也可以實現快速充電。

對于功率與電流、電壓的關系,我們可以打個簡單的比方,這就好比你給一個浴缸里注水,提高電壓、電流就好比提升單位時間的出水量以及水流速度。當其中的一個參數或者兩個參數都提高時,充水效率自然得到提升,浴缸也就很快充滿。注滿水(充滿電)的速度也會有顯著的提升。目前不少廠商的快充解決方案都是依靠電壓提升(或是同時提升輸出電壓電流)來實現。





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