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处理器支持就能快充了?大错特错
2016-02-03 22:02:41  出处:太平洋电脑网   编辑:上方文Q   点击可以复制本篇文章的标题和链接

随着智能手机集成的功能越来越多,它已经不只是上上微信、刷刷淘宝的玩意了,智能手机在万物互联的环境下起到了一个“大脑”的角色,智能家居、智能汽车、无人机等不少新领域的产品需要智能手机去控制,但问题来了:手机没电怎么办?

因为化学体系以及结构上的限制,锂聚合物电池能量密度难以快速取得突破,因此快速充电技术便成为一个“曲线救国”的方案。

但是问题又来了,我们经常在评测或是厂商宣传中看到某某手机搭载高通骁龙XXX处理器,支持快速充电技术,而在高通官网中笔者也发现快充的字眼是写在处理器参数表里头的,这就很容易让消费者误以为,搭载骁龙XXX处理器的手机就支持快速充电。

其实这是不正确的,为什么?下面一起来讨论一下。

处理器支持就能快充了?大错特错

什么样的“处理器”支持快充

如官网所述,高通方面,如今QC2.0快充技术已下放到骁龙400系列,我们就简单理解成全线支持快充好了,QC3.0也在陆续进行适配,例如旗舰的骁龙820、中端的骁龙652,相信在不久之后骁龙400系列也会支持QC3.0。

而联发科方面,笔者在其官网上没有找到支持快充的“处理器”,但市面上不少联发科平台的手机支持PEP快充。

同理,三星的Exynos处理器也没有明确指出支持快充,只是产品(指手机等终端)上支持。 

处理器支持就能快充了?大错特错

如今常见的快充标准

如今常见的快充标准有高通QC2.0、QC3.0,联发科PEP,OPPOVOOC以及标准的USB-PD协议。

高通/联发科的快充协议都是通过提高充电电压从而加快充电速度,OPPO VOOC则通过加大电流的方式。

PD协议支持最高100W的功率输出,相信也是通过提高电压实现的,如今使用PD协议的手机,例如Nexus 6P,则是通过低压高电流(5V/3A)实现快充。

市面上其他品牌的快充原理基本一样,都是加入了自家的私有协议,所以不过多讨论。

关于快充的2个误解

可能不少人会不看好快充这个玩意,网上的观点主要集中在两点:1、快充效果不好;2、电池容易坏。

第一个就不多说了,主要是快充容易让电池提早归西,这个确实是有点道理。

就拿联发科以及高通的高压快充方案来说,9V/12V的电压通过microUSB进入到手机,在手机内部经过二次降压再输出动态的电压电流到电池保护板,而这个转换过程会造成大量发热,必然会缩减原件的使用寿命。

但其实作为用户的我们无需过分担心,毕竟支持快充的手机在设计时用料会比不支持的更加足,例如PCB板的布线会更宽,使用的元件更优质,电池也会使用到电流耐受能力达1C甚至1.5C标准的产品,在大电流高热的环境下保证充电安全。

支持快充的5个条件

说到实现快充的N个条件,首先就要简单扯一下快充的整个过程。就拿高通QC为例,在手机插入充电器时,手机在D+针脚加载一个电压,由于此时充电头默认让D+/D-短路,所以手机检测到D+/D-电压一致,在这个电压维持1.25s之后,支持QC2.0的充电头会断开D+/D-,此时D+有电压D-没有,手机和充电头成功“握手”,手机再读取power_supply中voltage_max的数据,通过加载在D+/D-的电压向充电头申请不同的输出值,进行快充。

处理器支持就能快充了?大错特错
高通QC握手示例

而联发科以及PD协议都是由PMIC发出脉冲信号,通过USB的Vbus传送至充电器进行“握手”,充电器再依照这个动态的脉冲信号指令调变输出电压,联发科以及PD协议免去了D+/D-的使用(虽然我们很难买到只具有Vbus和GND的数据线),成本比高通要低,但控制逻辑没有高通QC来得简单,又因为其采用脉冲信号传输的原因,抗电磁干扰性和稳定性还有待验证。

处理器支持就能快充了?大错特错
PD协议握手示例

在手机向充电器申请输出电压/电流之后,通过数据线传送至手机端,手机端再进行二次降压(VOOC把降压电路已经集成在充电头里面),把动态电压加载到电池保护板的两端。

而从上述过程我们可以发现,实现快充有5个条件,分别是:充电头、线材、线材接口、内部降压电路(含硬件上的快充芯片+电路和软件上的协议)、电池。

在这几个条件里面,我们似乎没有看到关于处理器这三个字,所以说快充和处理器没有必然的联系。

通常宣传所说的骁龙XXX支持快充,其实是与骁龙XXX捆绑的芯片组支持快充而已,就像骁龙810有个RF360的射频模块,也是一个捆绑的芯片组,与处理器自身没有必然的联系(虽然RF360作为一个AP,要对应处理器里面的基带模块,但在骁龙810芯片解剖图中笔者是没有发现可以容下电源管理模块的“空间”)。

当然,不少厂商会对这些捆绑的芯片进行缩减,让本来“宣传”上支持快充的“处理器”没有快充功能,这可能由于1.成本控制的因素 或是2.对自家私有快充技术的拥护,例如OPPO的VOOC。

处理器支持就能快充了?大错特错

当然,为了获得更强大的快充技术,不少有追求的厂商不会使用到高通(或联发科)配套的快充芯片组/电路,取而代之的是性能更强的第三方快充管理芯片,例如德州仪器、Fairchild、汉能,具体型号就不列举了,它们在兼容高通QC/联发科PEP之外还拥有更强的功率承载能力。

简单来说,我们可以把官方捆绑的快充芯片例如高通PM8994+SMB1357理解为“公版”设计,而使用TI、Fairchild等第三方的芯片理解为“超公版”设计,而阉割了快充芯片,不支持快充(例如只有5v输出)的理解为“缩水”版。

总结

快充涉及到多个方面,而支持快充与否也与处理器无关,更多原因在于处理器周边芯片组的支持,电池、充电器等硬件的配套等等。而随着Type-C口的普及,PD协议的陆续完善,相信快充在未来将会迎来大一统的局面。

但毕竟自家协议能通过授权在周边配件市场大赚一笔,加上自家快充的开发成本需要通过市场来分担,看来这个大一统任重而道远啊。

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