二手机械设备，智能机快充的宿世今生-掘金网

碾压苹果？新华网：外国人称中国手机好到难以置信

移动应用普及生涯方方面面，我们越来越离不开手机。伴随着性能和功效的暴涨，手机却在逐步变轻变薄，而且不再支持换电池的设计了，用户对续航的忧虑，从未像现在这么严重……
电池化学手艺早在几十年前已经基本成型，容量与电池的重量和体积成正比，面临 “要容量就只能变厚变重” 的矛盾，历史绝不犹豫地选择了看起来是曲线救国，但实质上是最简朴粗暴的解决方案——快充。
让人眼花缭乱的快充分支与历史
在功效机时代，手机的电池容量一样平常都在 1000mAh 以下，充电功率停留在 3-5W，昔时 5V 0.5A 的输出规格，现在看起来简直就是上古画风。伴随着性能的暴涨，随后安卓智能机的电池容量也增进到了 2000mAh，USB 协议的制定者 USB-IF 协会界说了 USB Battery Charge 1.2（BC 1.2）充电尺度，把充电电流扩大到 1.5A。至今许多智能硬件用的，依旧是这个充电尺度。
2013 年，初代的高通快充 QC1.0 面世，高通通过引入自己的电源治理集成电路 PMIC，让充电输出跃升到 5V 2A，而且任何移动装备都可以用这个独立于 USB 连接器的方案。
由于继续提高电流会对数据线和其他部件带来手艺和成本压力，高通 QC2.0 接纳 9-12V 的高压低方案规避 2A 电流的红线，大幅提高功率并降低充电消耗，同样只需要高通的电源治理 IC 即可支持。由于成本低而且兼容性好，QC2.0 险些统一了快充市场，厥后的三星 AFC、Moto 涡轮快充、vivo 双引擎闪充等都算是 QC2.0 的衍生方案。
再往下，联发科的 PEP 快充面世，用的是和高通类似的高电压方案，凭据电流来判断输出，随后的魅族 mCharge、金立闪电快充都是联发科 PEP 快充的衍生产物。而 OPPO 的 VOOC 闪充则使用 5V 4-5A 的超高电流，从充电器、数据线，到电池和接口，全都需要定制，充电速率上去了，但却是兼容性问题最严重的。
由于 USB-IF 的不作为，芯片和手机厂商都围绕自己的产物和商业利益界说自己的快充，纷争和战火今后点燃。在群雄并起的 2015 年，高通公布了 QC3.0 快充，加入了 INOV（最佳电压智能协商）算法和 200mV 的电压梯度调治，大幅提升充电效率并降低发烧，提高平安性。随着 Type-C 接口的换代浪潮袭来，USB 协会终于搞出了自己的快充方案 USB PD（USB Power Delivery Specification）。
高通 QC4：次世代快充
由于种种快充都无法兼容竞争对手的方案，让现在成为快充尺度最杂乱的时代，手机无法使用其他品牌手机的充电头，甚至自家前后两代产物用的快充手艺都差别。当中的许多快充都需要特制的充电头和数据线支持，缺少随便一个都也无法快充。种种兼容性问题，最后照样算在了消费者的头上。狂野生长事后，业界好像都在等待着下一代的快充来重整市场。
在 mirco-USB 统一移动产物充电和数据接口之前，也曾履历类似的野蛮生长历程，而快充领域也已经到了大浪淘沙的临界点上。2016 年底，高通最新一代移动盘算平台骁龙 835 公布，除了 CPU、GPU、ISP/DSP、基带等大幅度的提升外，高通 QC4 快充尺度也一同公布了。QC4 全称 Quick Charge 4，不再遵照原来 2.0/3.0 的命名方式，宣称比前代温度更低（-5℃），速率更快（+20%），效率更高（+30%）。QC4 接纳 5V/4.7A~5.6A 和 9V/3A 规格，同时 INOV 手艺的步进电压精度提升到 10mV，进一步提升充电效率并减轻发烧，支持 Dual Charge++手艺，其详细改善点包罗：
支持 USB Type-C、USB PD，具备更强的兼容性；
在节电器中增添了更先进的手艺，延伸电池使用寿命，提升充电的平安性；
通过 INOV 算法最大化提升充电效率，优化充电历程，削减发烧；
使用第二个电源治理芯片以提供双重快充，连系智能热平衡设计，优化充电效率。
配套使用的最新电源治理芯片 SMB1380 和 SMB1381，阻抗更低，峰值效率提升至 96%，可在厚度不到 0.8mm 的电池内使用，为轻薄型快充装备提供了完善的支持（固然，现在还没有这么薄的电池量产）。
速率之外被掩饰的众多要点
如无意外，高通 QC4 快充依旧会是同代最快的快充方案之一，其最高输出高达 28W，宣称可以充电 5 分钟，使用 5 个小时，可以在 15 分钟内能为 2750mAh 电池的手机充 50% 电量。但在充电速率之外，有太多的器械是普通用户之前完全没有发现的。对于手机，充电除了速率，充电时的充电效率、发烧控制、平安性和电池寿命等都非常主要，并会直接影响使用体验，这些是之前的快充有意忽略或无法兼顾的痛点。
充电效率方面，高通 QC4 快充接纳了高通第三代 INOV（Intelligent Negotiation for Optimum Voltage 最佳电压智能协商）电源治理算法，提供了行业首创的实时散热治理能力。这个智能热平衡治理功效，在既定的散热条件下，自主确定并选择最佳的电力传输水平，从而优化充电效率并控制温度。
充电历程中，电池的电压会随着电量增进而转变，INOV 正是通过实时调治输入电压，让原来的恒压输入，酿成门路式的斜线。理论上梯度越多越麋集，越靠近最高效率的电压斜线。而 QC4 的步进电压精度，从 QC3.0 的 200mV 一口气提升到 10mV，比厥后 PPS 设定的 20mV 电压门路还要正确，其密度和控制精度，直到现在依旧是最高的。充电功率的上涨肯定会对发烧控制提出更高要求，为了解决这个问题，高通早在 QC2 的时代就引入了双路充电（Dual Charge）手艺，每一次迭代都市增添一个 “+” 号，在 QC4 上双路充电已经进化到 Dual Charge++了。
该手艺的焦点部门，由新的电源治理芯片 SMB1380 和 SMB1381 完成。它们具备如电池差分感知等的先进快充特征，最高电流值可以到达 6A 和 5A，它们之间可中分电流，让电流值在最佳效率范围内（3A 电流时到达效率峰值，转化率为 95%），同时让发烧源涣散，提高散热效率，从而到达比前代低 5℃的效果。
在平安方面，QC4 加倍 “丧心病狂”。其支持面向适配器和移动装备的众多先进平安特征，通过在多个层面和整个充电历程中加入珍爱措施，以珍爱电池、手机、充电线缆和适配器。
充电历程中手机、电池和电源适配器的电压、电流和温度都在到检测范围内，有助于防过热和短路。由于接纳的是高电流方案，以是 QC4 引入了对充电线的质量检测功效，需要 3A/5A 或以上规格的线材。
除了新加入的电池防过充和防过热功效，QC4 能在每个充电周期调治电流，配合台阶充电特征，可以有用延伸电池使用寿命（需要电源适配器支持）。
恒流机制在某些情况下，可能会导致输出电压的猛烈颠簸，对手机内部的 Bypass 路径治理和基带模块的供电平安造成威胁，以是高通没有像部门厂商那样通过适配器完成恒流直充，依旧把控制模块放在手机上，以提升平安性。
王的资质：兼容性与骁龙盘算平台的支持若是仅仅只有上面提到的速率、效率、平安性，那高通 OC4 或许也只能算是 “又一个” 快充手艺而已。让它和同代手艺与众差别的，是它的兼容性以及高通自身骁龙移动盘算平台的支持。
兼容性是现在这一代快充的最大短板，而高通 QC4 引入了 USB PD 尺度的支持，是首个打破这个僵局的快充尺度。厥后，在 2017 年阴历新年时代，USB-FI 组织公布了 USB PD 3.0 的主要更新，宣布了对 QC4、QC3、SCP、FCP、PE3.0、VOOC 多种快充尺度的支持。虽然各家的跟进速率各有差别，但高通 QC4 快充本质上成为了 USB PD 的一个超集，而且 QC4 跨越的电压更大、充电速率更快。
QC4 除了可以向下兼容自家的 QC3.0/QC2.0 外，也能支持 USB PD 尺度，大大减轻了用户和厂商后期维护、升级成本。此外，早在 QC2.0 时代，高通就为 QC 留下了 A、B 两类方案，A 类对应手机等小型装备，B 类则是为平板和笔记本准备的，这个传统一直延续到 QC4。
让高通 QC4 可以在移动电源、充电器、车充等使用场景都能发挥作用，小至摄像机、灯泡，大至平板、笔记本和最近火热的 VR 头显，甚至连无人机和汽车都能兼容和受益。
回到人人最体贴的手机领域，高通在 SoC 平台上的原生支持和体量优势，是其他手机和芯片厂商，甚至是 USB-IF 协会都无法撼动的。高通 QC4 和其他快充尺度，从起点上就已经不一样了。同样在做手机 SoC 的大厂，现在只剩下联发科了。
但联发科近年在中高端产物线连番受挫，中高端产物线都早已是高通骁龙移动盘算平台的天下了。最新的骁龙 835 平台上，自己就内嵌了对高通 QC4 的支持，高效双路充电和智能热平衡治理这两个重点功效，甚至不需要 OC4 充电头就能做到了。
大一统的曙光
对于手机、平板、电脑、VR/AR，甚至无人机等移动装备来说，电池续航都是最基本的要求。在电池手艺不太可能泛起大幅跃进的情况下，降低功耗和引入快充是最现实可行的解决方案。
快充最焦点的改善不是总体充电时长下降，而是更快的充电速率，可以顺应用户越来越碎片化的充电时间，出门前的 10 几分钟准备时间就能充上出门所需的电量，让用户从 “充电时长” 的约束中解脱出来。
高通 QC4 快充作为下一个世代最快的充电手艺之一，15 分钟内将 2750mAh 电池充至 50% 电量的速率，已经足够让用户很大程度上脱节为电量忧郁的麻烦了。第三代 INOV 电源治理算法和双路充电（Dual Charge）手艺则通过精致化治理和双流分管的方式，提升充电效率和平安性。
笼罩适配器、线材和电池的精致监控和调治，则提供了同代快充无法比拟的平安性和电池寿命珍爱能力。而对前代手艺和 USB PD 尺度的兼容性，以及高通 835 移动盘算平台的支持则酿成了它封皇的基石。虽然当下快充尺度依旧杂乱无比，但已经能看到 “快充大一统” 的曙光了。