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  • 1 # 玩轉嵌入式

    安卓系智慧手機的旗艦級開始普及Type-C介面的充電介面,該介面配合快充協議可以實現手機的快速充電,充電功率從10W到18W,甚至有廠商做到了65W快充。這大大提高了充電效率。以前充電8小時甚至12小時的歷史一去不復還了,快充的出現了方便了人們的用機體驗。Type-C是如何實現快充的呢?下面從Type-C和快充協議兩個方面和大家分享原因。

    1 MicroUSB介面定義

    在Type-C之前,應用普遍的介面是microUSB,該種介面有5個針腳,但是隻用了四個,分別為VCC、GND、D+和D-。D+和D-用來傳輸資料,VCC和GND實現充電,受線的影響,無法傳輸大電流。如下圖就是MicroUSB介面的定義。

    所以,MicroUSB介面無法實現大電流充電,也就無法實現快充。

    2 Type-C硬體介面定義

    人們對Type-C最直接的瞭解就是:充電時不用區分插頭的方向了。除此之外,細心的朋友可能會注意到,Type-C擁有更多的針腳,如下圖就是Type-C的引腳介面定義。

    從圖中可以看出,該介面具有4對電源線,Type-C在硬體上預設支援5V/3A的充電規格,有了充電協議的支援後,理論上最大的輸出功率可以達到100W,可見Type-C比MicroUSB的優勢。那麼Type-C介面如何實現大功率充電呢?這需要協議的支援。

    3 快充協議USB-PD

    USB-PD是一種協議的名稱,其英文全稱為USB- Power Delivery,簡稱USB-PD,是目前應用最多、使用最廣、最主流的快充協議之一,該協議有USB-IF阻值制定和規範,正是有了USB-PD,Type-C才能實現大功率充電,才實現了手機的快充。協議的東西在實現起來的時候是非常麻煩的,幸好半導體公司把USB-PD協議做成了晶片。在設計電路時使用該晶片即可,但是這需要充電器和手機在連線的時候需要握手成功,即相互確認快充功能,相互遵守快充協議,此後才開始快充。如下圖,就是充電器裡的快充協議晶片。

    USB-PD協議快充晶片需要透過USB-IF的認證才可以。常用的快充協議除了PD之外,還有QC和PPS,這三種快充協議是目前主流應用的快充協議,都需要透過相應的快充協議晶片來實現。

    4 快充充電器的原理設計

    現在手機充電器都做的很像一件藝術品,不僅體積小而且外觀優美,再也不是以前功能機時代那種又黑又笨的大傻個了。手機充電器可以將交流電變為直流電,必然會涉及到變壓和整流的過程,但是小體積怎麼做到呢?首先要做的就是減小變壓器的體積,而現在的手機充電器用的都是高頻變壓器,體積小效率高,這是充電器小體積的前提。除此之外,還需要用到PWM控制晶片、同步整流晶片和快充協議晶片。所以,一個完整的支援快充的手機充電器包含如下幾個部分:整流(整流橋實現)、高頻變壓器、同步整流晶片、PWM控制器、快充協議(USB-PD、QC、PPS等快充協議)晶片以及Type-C介面。一個完整的快充手機充電器的電路原理圖如下圖所示。

    透過以上描述可知,手機要實現快充除了Type-C之外,還需要快充協議的支援。這就是Type-C支援快充的原因。希望以上回答能幫到大家。

  • 2 # 電子產品設計方案

    並不是有了Type-C介面就可以充電快

    Type-C介面只是一個新型的USB介面而以,充電快靠的是快充技術。沒有快充功能的手機或者沒有快充功能的充電頭,給你一條Type-C介面的資料線也是沒用的,當然快充技術也需要Type-C介面的加持。現在的手機電池容量越來越大,沒有快充的話,需要幾個小時才可以充滿。

    什麼是Type-C介面?

    舊的USB充電介面只有四根線VCC/GND/D+/D-,其中D+和D-用來傳輸資料,充電只用到VCC/GND。充電器只可以輸出電能,不會和手機進行通訊。插的時候還需要注意方向。

    Type-C介面是一種全新的USB介面,解決了之前USB介面的各種問題,統一了USB物理介面的標準,正反都可以插,大大提升資料的傳輸速率,還可以實現電能的雙向傳輸,Type-C介面增加了更多介面線,有4對TX/RX差分線,2對USBD+/D-,一對SBU,2個CC,另外還有4個VBUS和4個地線,Type-C介面加入了那麼多引腳,自然可以實現更多的功能,這時候手機快充協議也就應運而生了。

    手機快速充電是什麼?

    快速充電顧名思義是充電速度夠快,可以在很短時間內把手機電池充滿電。要加快充電速度,查以提高充電電壓,也可以加大充電電流。但加大充電的功率會加劇發熱,電熱過度就會容易引發安全事故。

    快速充電需要充電器、充電控制晶片、充電電池相互協同工作,把整個充電過程的能量轉換效率提高。在充電的時候,充電器與手機會進行密切的“溝通”,手機內建的充電控制晶片會根據需求,向充電器發出指令,充電器會根據指令輸出適合的電壓或者電流。

    目前主流的快充方案有高通的QC3.0,聯發科的PE協議,oppo、vivo的閃充,華為的快充技術等等。

    Type-C介面的手機都可以快速充電嗎?

    Type-C介面只是一個標準的介面,快充靠的是快充技術,並不是Type-C介面。假旭把手機插到普通充電器上,充電速度一樣是比較慢的。如果你的手機沒有快充功能,就算插上Type-C介面,充電速度一樣是慢的。

    帶有快充功能的手機,它會內建支援快充協議的電源管理晶片,可以實時、智慧的監控電池狀態(這包含相當複雜的演算法,各個廠商都會有自己的持術、特點,還有專利),電源管理晶片會向快充充電器發出各種指令,獲取需要的電壓和電流,然後對電池實施最高效率的充電。

    因此,不同品牌的快充頭一般是不通用的(除非它們採用了相同的快充技術)。假如你把VIVO手機的快充充電器插到的華為的手機上,我想是不可以實現快速充電的。

  • 3 # 黑暗科技世界

    現在越來越多的新機都使用Type-C介面,並且充電功率大的都是這種介面,購買新機為什麼儘量選擇有Type-C介面,那為什麼會是這樣,這就需要從Type-C介面的特點來說了。

    Type-C介面是基於USB 3.1標準研發出來的,主要是為了解決介面不統一,單向傳輸等弊端而制定的,它具有以下幾個特點。

    1、正反兩面相同,支援盲插。2、支援快充。3、傳輸速度快。4、拓展性高。5、支援雙向充電。6、傳輸模擬訊號。

    想要解開這個問題,主要分析第二點支援快充。

    現在常見的這種全新Type-C介面包含4個引腳,這些引腳分別用於供電和接地,由於內部構造比較特需,因此可以支援最大20V的電壓以及5A的電流,也就是支援最大100W的充電功率。

    不過雖說Type-C介面在理論上來講能支援100W充電,但是在實際情況中還沒有100W快充的手機真正面世,因為手機的充電速度除了與Type-C介面有關之外還和資料線型別、充電頭、手機充電模組都有關係,這些條件缺一不可。

    市場上普遍的快充都是20W-60W左右,相比新介面Type-C,傳統的MicroUSB介面只能最大承載電流為2A,因此充電一般都是10W、18W左右,因此手機充電速度比較慢。

    除了快充之外Type-C介面還具有很多優點,比如Mini-USB資料線傳輸速度為480Mb/s,而Type-C最大傳輸速度達到10Gbit/s,比上一代提高了20倍,Type-C可傳輸影音訊號,擴充套件為多種音影片輸出介面。

    在未來Type-C介面會全面普及開來,購買手機時可以選擇這種介面的機型,不僅充電快還能做一些傳統的MicroUSB介面手機做不了的事情。

  • 4 # 何以解愁唯有學習

    在手機市場中,似乎USB Type-C介面成為了市場主流,但是蘋果公司依然在使用Lighting介面。從資料的傳輸速度和充電速度上,USB Type-C介面都要比LighTIng介面強上三分,而蘋果公司遲遲不願意面對更換USB Type-C介面的現實,也致使了在充電速度上有了明顯的差距:即使安卓機已經將充電的功率提升至120W,但是蘋果手機依然是5W慢充。

    那麼既然USB Type-C介面更加優秀,那麼為什麼蘋果公司遲遲不跟進,三個原因很關鍵。蘋果公司是最賺錢的手機廠商,而比iPhone更賺錢的是它的配件。尤其是在當下,蘋果手機降幅明顯,但是看看配件並沒有跌價。因為零配件相比手機更加容易損壞,因此其為蘋果公司帶來的經濟效益非常明顯。

    以蘋果的充電介面為例,市面上蘋果充電線質量參差不齊,但是真正有蘋果公司認證的、內建專門的MFi認證晶片的卻至少要50元起步。而如果沒有MFi認證晶片,劣質的充電線可能會出現適配失敗的問題。而這也可以算得上是一種壟斷。

    蘋果手機一般都很小巧,加上輕薄的機身設計,手機內部零件空間著實是寸土寸金。而USB Type-C介面相比LighTIng介面,其介面面積更大,這也就意味著在手機的充電介面上,USB Type-C介面的使用會讓蘋果設計師傷透腦筋。而儘管LighTIng介面似乎沒有太快的充電速度,但至少能保證更加充足的內部空間。

    蘋果公司從第一代iPod以來就開始使用LighTIng介面,因為多年的技術推廣,Lighting介面為中心已經衍生出非常豐富的應用生態。而這一事實並不是一朝一夕能改變,而對蘋果公司而言,採用更加成熟的Lighting介面而不是USB Type-C介面,也是一種穩妥的辦法,而對蘋果使用者而言,常年使用這種介面,也已經習慣了。

    這也就是為什麼蘋果公司遲遲不使用USB Type-C介面的原因了,因為效能均衡穩定,並且基於完善的生態考慮,蘋果公司也願意別具一格。但就目前看來,蘋果也有想放棄Lighting介面的想法,根據最新的專利曝光資訊,蘋果公司已經申請專利,透過電磁波傳出資料,無線充電實現快速充電功能,而這個充電介面,最終會被蘋果公司“幹掉”。

  • 5 # IT小眾

    Type-C介面不僅僅在手機上被廣泛使用,連筆記本都對其“愛不釋手”,現在不少筆記本也開始加入Type-C。

    就好比MacBook來說,近幾年蘋果更是MacBook全系列都用上了Type-C。而Type-C介面的優勢很明顯了,跟Lightning一樣正反盲插,在傳輸速度還是充電功率上,也皆優於Lightning介面。

    說Type-C介面一定就是充電快這一說法是不太嚴謹的,確切說應該是符合USB 3.1標準的Type-C可以提供更快的充電速度。因為對於那些僅僅支援USB 2.0標準的Type-C介面手機來說,並不支援真正的快速充電。

    符合USB 3.1標準的Type-C充電為什麼會快?這在於USB 3.1支援USB-PD供電標準,最大供電功率可到100W(20V / 5A)充電,充電速度確實會有很大提升。

    目前常見的快充方案有三種:高電壓低電流、大電流低電壓、高電壓大電流。採用高壓快充方案的,有聯發科 PEP、三星 AFC、華為 FCP、高通 QC。但現今的智慧手機都還沒真正達到100W超級快充。像小米之前提到的100W快充目前也還沒真正實現量產啊。

    這裡也有很多的限制問題,手機充電依賴充電器、資料線、電池以及電源管理晶片(IC)等四個環節。簡單說來,就是資料線不達標準,譬如說有些資料線沒法承載大電流,也會影響到整體充電功率。

    從充電電壓上分就有高壓快充和低壓快充,如高壓快充有QC3.0(9V-2A)、QC4.0(9V-2A)、USB PD(9V-2A/9V-3A)、聯發科PE 15W和華為SCP 40W等等;低壓快充有VOOC、華為SCP等。

    各個廠商都有自己獨特的快充協議,隨之而來的可能就是充電速度有差異、充電器不相通等等的問題。不過目前大部分手機都支援的USB PD協議,手機同樣可以進入快充模式,正常充電都是沒有問題的。

    總之,Type-C介面並非就一定充電快,還要看是否符合USB 3.1標準。再者快充技術目前也還是侷限性,還無法達到100W快充。其次,廠商的快充協議的不同也會導致快充功率、充電速度出現差異…

  • 6 # 中國數碼

    Type-C介面充電快,有兩方面原因,其一是因為Type-C介面有四條電源線,電源線粗允許透過的電流大了,當然充電快了;其二,Type-C介面充電時,允許充電器與手機電源管理晶片通訊,提高充電電壓,在電流不變時,可以提高充電功率,速度快了很多,理論上最大速度可達100W。

    1、Type-C介面針腳定義

    前些年,使用最普遍的是micro USB介面,也就是安卓手機都在使用的充電和資料傳輸介面。這種介面只有五個針腳,實際只是使用其中四個,兩個電源,兩個資料。充電時,針腳與手機接觸面積非常小,允許透過的最大電流非常有限,一般最大是2A,再大了會因過熱,導致介面接觸處過熱燒燬,帶來危險。後來,出現了優勢明顯、技術領先的USB Type-C介面替代了micro USB介面。USB Type-C 最多24個針腳,正反裡面是對稱的。從圖中可以看到四個電源負極針腳,四個電源正極針腳(VBUS)。

    2、Type-C介面的技術規範

    除了因為電源針腳多了(相當於電源線粗了),還有技術方面的原因。從上面的介面,我們看到有兩個CC針腳,這個腳是充電器與手機電源晶片通訊的,透過協商電源晶片會通知充電器其接收的快充協議,充電器接收後會提高充電電壓,這樣在電流不變的情況下,充電功率也可以大幅提高。

    綜上所述,Type-C介面充電快有兩方面原因,其一,充電時充電線粗了(多條並聯),允許的電流大量;其二,Type-C介面有通訊埠,可以與手機協商後提高充電電壓,從而提高充電功率,加快充電(這就是超級快充)。

  • 7 # 嘟嘟聊數碼

    Type-c介面本身也屬於一類usb介面,但是其針腳和以往usb-a變化很大,之前的usb介面引腳少,只有一對負責供電,電流極限低,壞了一根就無法供電,而usb-c介面改成四對,供電能力提升;第二,usb-a介面的結構容易晃動,損壞機率大,現在改成鋼筒巢狀。

    除此之外,type-c介面的材料進步了,介面要承載電流高,壓力就要大,彈片一般是鋼片鍍金,現有的鋼片比發明usb-a的時代彈性好多了。再一個就是變壓晶片和控制晶片都更加成熟了,這樣提高電流電壓也不會出現隱患。

    所以說,type-c的結構決定了它能扛得住大電流,避免了一般資料線一味提升電壓帶來的發熱問題,而且type-c更標準化,能夠你快我快大家快,因此大家都願意在type-c的基礎上研發更先進的充電技術。

  • 8 # 滿嘴跑裝備

    其實倒不是因為type-c導致充電快,而是type-c帶的協議充電快。

    QC協議是高電壓低電流,但是普通的有上限一般是9V2A手機,或者是12V1.25A充電寶

    在type-c大量裝備手機前,手機一般是micro-USB介面,這時候比較流行的快充協議是QC,我們都知道普通USB線一般是4根,兩根供電,兩根通訊,QC快充協議在普通的USB線上也能實現,因為QC的協議是透過普通USB兩根通訊線來握手的。

    順便說一句,之前手機的QC協議一般就是18W,雖然也不是特別大,但是這個功率已經是蘋果祖傳五福一安的3.6倍充電速度了..

    在安卓手機大量裝備快充協議之後,蘋果開始被人詬病手機不支援快充協議。

    其實呢,安卓手機大量裝備快充協議的原因是很自然的事,因為大部分安卓手機用的都是高通的方案,而高通的QC協議的主推人,它的晶片方案自帶QC協議,你想不用,反倒有點麻煩。

    在蘋果推出iPhone8/X以後,蘋果開始擁抱PD,這時候才是type-c介面開始爆發的初始時間。

    你可以看一下如下我有3個65W的PD電源,兩個聯想的口紅電源,一個紫米的65W電源。

    PD協議提高了電壓和電流的上限,輕鬆65W

    type-c這裡我同樣科普一下,type-c引腳數量比較多,最大可以支援到100W,這個是type-c能支援更大功率的天生優勢。

    而type-c握手PD快充協議是透過專門的線去握手通訊,這個時候普通的USB只有4根線就無法識別PD協議了了,因此PD協議的流行,還有一個原因是:這會帶來一波硬體升級潮,這是品牌商所喜聞樂見的。

    如標題所述,65W,你可以想象這個電壓和電流能力。

    看看上圖我拍的紫米65W的電壓和電流輸出能力,標黃的部分:最大20V3.25A,輕鬆驅動超極本。

    所以閒扯到這裡,本回答的中心思想是:不是type-c充電快,而是充電協議牛逼,PD充電協議加成下的type-c才是牛逼,而更牛逼的則是滿血輸出的雷電3...

    最後,感謝閱讀~

  • 9 # 賈敬華

      從技術角度來說,Type-C介面充電速度快,很大程度是取決於快充協議。目前,主流的快充技術,通常都是支援Type-C介面,這也是Micro USB介面被淘汰的原因。

      早些年,快充技術並不普及,手機介面也比較混亂。其中,華為、小米等品牌的旗艦手機率先用上了Type-C介面,而OPPO和vivo一直堅持用Micro USB介面。加之很多手機用的是快充的QC方案,最高充電功率是18W,普通的Micro USB介面完全夠用了。

      最近幾年,快充技術發展很快,40W和65W快充技術都開始商用了。而且,很多手機使用的快充技術,都是基於Type-C介面的,落後的Micro USB介面無法使用了。在Micro USB介面中只有4根線,2根用來充電,另外2根用於快充協議的通訊。

      在40W以上的快充技術中,電壓最高達到12V,電流也在5A左右,傳統的Micro USB線無法承載如此大的功率。相比之下Type-C有9根線,最高支援100W快充。為此,現在很多快充都是支援Type-C介面的。

      目前,主流的快充大多是使用Type-C介面,主要是因為Type-C資料線支援的充電功率比較大。當然了,OPPO之前的快充使用Micro USB介面,是特殊定製的,介面是8個管腳。

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