手机充电慢?住嘴!都是接口!
之前换了个高级点的显示器,支持一根线连接MacBook并充电,闲着没事决定试试看,失败。我眉头一皱,不对,于是网上冲浪了一下,虽然长得是Type-C的样子但却是特定的线材USB Type-C with DisplayPort,这线材就藏在随显示器附赠的线材盒里。
还有一个事件就是给手机充电的时候有些线材不支持快充,哪怕它们从外观上没有任何区别。
太反直觉了。
因为我并不了解接口,只能依靠外貌分辨,想了想决定写一下,保不齐哪天又忘了。
手机统一接口的起源
USB-IF(USB Implementers Forum, Inc.)一家非盈利性的组织,在1995年由七家科技公司组织,到现在的各个领域的上万家公司参与。USB 接口都是他们出的,直到2014年该组织决定推出一个寿命更长更通用的接口——Type-C。
可作为一个不了解这方面的人来说,认知里只存在三种类型的手机充电接口:扁接头、苹果接头、Type-C头。
这也是一种外貌协会认证,符合直觉。
然而,实际情况要复杂的多。
除了尊贵的苹果外,其他手机厂商推出的接口的外形都符合USB-IF制订的标准。
那么问题来了,都有统一的标准,为啥会有的充的慢有的充的快呢?
小机子漏出针脚了吧
粗略的说,决定充电速度是由电源适配器、充电线、手机所三方决定的,即输出,传输,接收这个过程。
那么了解这三个东西就能明白充电慢的原因了。
电源适配器
相比电源适配器,大家更熟悉充电器这个叫法,但严格来说充电器是由线和充电头(电源适配器)共同组成的。比如观察一下笔记本电脑的充电器,很好理解。不过交流也就那回事能理解就行了。
充电功率
充电头直接看上面写的参数即可。
以3A/9V为例,代表着该充电器输出3A的电流和9V的电压,输出功率就是3A×9V=15W。(P=UI)
充电器的输出功率越大,充电速度就越快,而V/A就决定着充电器的输出功率的大小。
当然为了支持更多手机,充电头会提供多组不同电压电流。
注意:大功率可以充低功率,而小功率充电器尽量不要充大功率手机。
因为充电头可以自动调整电压电流,但若手机功率大,则可能使得充电器过载,导致发热、充电头寿减短,对于一些老手机来说还可能加速电池的老化。
常见标识
我个人对这方面比较感兴趣,所以额外写一下。
充电器上会有一些常见的标识,有些是电子产品标识,有些是国际认证标识,都可以叫做安全标识。
注意,中国的CCC改版过。
所以家里的老充电器并不是有问题,单纯是标志更新了。
线材
接着是鸡脚,啊不,是针脚。
看不懂没关系,我也看不懂。
重点是针脚越多支持的功能或充电速度越快,这也是为什么Type-C普级如此迅速的原因之一。
简单打个比方,充电头是水管负责输送水量,而充电线的针脚则是水龙头的大小,负责控制每秒内的流量。因此在充电头输送量足够大的情况下增加充电线的针脚。
以早年的充电2小时通话5分钟为例,在2014年,某绿色手机厂商魔改了Micro-USB,添加了两个针脚,搞了一套独家充电协议。
快充技术很早就出现过,方案也各有不同,但绿厂无疑是开创了这方面的先河,这就能引出接下来要说的了。
协议就是站着把钱赚了
电是一种不稳定的元素,哪怕是经验老道的高级电系魔法师也要额外注意。不然就是左零右火,雷公助我!
初中知识就不讲了,总之想要控制这种不稳定的元素肯定需要一些条件,再加上不同的线和头,不好对接啊,于是就出现了 充电协议,一种控制电流传输协议。
目前主流的电力输送协议就是USB-IF组织提供的PD(Power Delivery)协议。
2017年,USB-IF推出了USB PD 3.0 标准中可编程电源PPS(Programmable Power Supply)协议,作为一项补充USB3.0的协议,简单来说就是智能充电,提高充电速度。
由于是补充协议,因此并不是所有USB3.0都支持。
如今,大部分厂商都支持PD传输协议,然而公司为了遥遥领先肯定要增加自己的竞争优势。
就如同之前提到的绿厂一样,许多厂商都有自己独特的协议。
先来说一下高贵的苹果,虽然我也在用,但是在充电这一点挺麻烦的。
果子用的就是PD协议,但它有着自己的两种解法,Lightning接口与MFI认证,苹果依靠这套东西,每年都能获巨额收益,据说光MFI认证就有50亿刀左右,恐怖如斯。
尽管如今新款换了Type-C口没了Lightning方案,但还是那一套认证。没MFI认证的Type-C线不能给果子原装Type-C充就是因为这个原因。
与此同时,各大安卓品牌为了竞争快充这一优势,也各有个的花活。
快充的本质是什么?
闪充的叫法或者概念好像是绿厂提出的,和快充使用的技术不太一样。
但这不是关键,关键是不匹配的协议会导致手机只能使用公有协议,默认支持PD,因此限制了充电速度。
最后用户发现,咦?还是原装的好。
不过如果只是这样还算好事,可仍存在一个问题,那就是协议用的传输方案。
常见的充电方案采用了两种,分别是高电流低电压和高电压低电流,所以早年时如果使用了不合适的充电器会导致手机出问题,轻则折寿,重则就会像Galaxy Note7一样BOOM!(不过Note7主要是因为电池)
大概是2017-2019之后吧,充电器都挺猛的都可以干到高压高电流,因此不会存在这个问题了。所以看速度还是还是看充电协议。
图中的苹果是充电方案,用的就是PD协议,因为有Type-C口了所以就加上去了。
此外没有加联发科的PE公有协议,是因为不够普级,尴尬的联发科,未来可期。
最新国产厂商联合出了个类似PD协议的UFCS(Universal Fast Charging Specification),即融合快充标准。不过该技术应用还不广泛,不再多讲了,未来可期。
最简单的充电方案
说到底,就是充个电,有必要这么麻烦吗?
对用户来说没有,对厂商来说这可都是钱啊,因此短期内想做到一线充所有,充电两步走几乎是不可能了。最极致的体验仍然要加入生态并加钱。
但我有这个需求,因此能想到的最实际的方案就是买个通用充电器,有各种协议认证的。
查阅后发现努比亚120w的充电器除了绿厂的协议,其他主流协议基本都支持,甚至支持Apple2.4,如果再配上一根支持VOOC的线,那基本可以做到一根充所有了。
体验肯定会差,但总比用不了强。
Reference
Mulford, J. (2020, April 30). What is USB-C: Background and Overview. Retrieved February 1, 2024, from StorageReview.com website: https://www.storagereview.com/news/what-is-usb-c-background-and-overview