快充技術(shù)哪家最強？目前市面上的產(chǎn)品，快充技術(shù)大致有四種，即高通的QuickCharge版（如QC2.0、QC3.0），聯(lián)發(fā)科版（Pump Express和Pump Express plus），OPPO 的VOOC，以及TI的Maxcharge(實際上它同時兼容了高通QC2.0版和聯(lián)發(fā)科Pump Express協(xié)議)。也有人說快充技術(shù)是5種、6種、甚至7種，但在目前也就上面這四種，是在原有USB 5V充電技術(shù)上有所突破的技術(shù)。小伙伴們怎么看，歡迎分享故事。
常規(guī)USB 5V充電技術(shù)的瓶頸，充電環(huán)路示意圖如圖-1，充電環(huán)路阻抗約0.32Ω，則對于4.2V和4.35V電池最大充電電流有以下公式：
(5-4.2)/0.32=2.5A (5V input source, Battery CV=4.2V)
(5-4.35)/0.32=2.03A. (5V input source,Battery CV=4.35V）
圖1-充電環(huán)路
因此，手機的常規(guī)充電方式，無法再提高充電電流，不能滿足現(xiàn)在手機電池越來越大后，對大充電電流的要求。
一、高通QC版快充技術(shù)
這是一個市面上采用較多的快充技術(shù)，小米4C，小米note，三星等主流品牌均在采用此充電技術(shù)。這與目前高端智能手機所采用的平臺有相當關系。另外，這種技術(shù)相對簡單，實現(xiàn)起來相對容易，成本提升不明顯，市場較容易接受。高通QC充電技術(shù)有兩個版本，分別是QC2.0和QC3.0，現(xiàn)在QC3.0的手機還很少，普遍還是QC2.0。
圖2-各代充電技術(shù)充電速度示意
快充技術(shù)的原理，是通過USB端口的D 與D-的不同電壓給合，來向充電器申請相應的輸出電壓供手機充電。QC2.0并不是簡單的D 與D-的組合就可以讓充電器輸出所需的電壓，而是還有一些協(xié)議在里面，需要先發(fā)送握手信號，比如1.5s的握手電壓組合，才能進行下一步的輸出，否則，直接按圖-4將D 與D-電平設置好是不會改變充電器的輸出電壓的，這也是為了更好的保護非QC2.0技術(shù)的手機，不會因為誤觸發(fā)了充電器的升壓機制而燒毀手機，圖3是QC2.0充電器原理圖的調(diào)壓部分。
高通QC2.0 握手協(xié)議：
快充的充電器與手機通過micro USB接口中間兩線（D D-）上加載電壓來進行通訊，調(diào)節(jié)QC2.0的輸出電壓。握手過程如下：當將充電器端通過數(shù)據(jù)線連到手機上時，充電器默認通過 MOS讓D D-短接，手機端探測到充電器類型為DCP（專用充電端口模式）。此時輸出電壓為5v，手機正常充電。 若手機支持QC2.0快速充電協(xié)議，則Android用戶空間的HVDCP進程將會啟動，開始在D 上加載0.325V的電壓。當這個電壓維持1.5s 后，充電器將斷開D 和D-的短接， D-上的電壓將會下降；手機端檢測到D-上的電壓下降后，HVDCP獲取手機預設的充電器電壓值，比如 9V，則設置D 上的電壓為3.3V，D-上 的電壓為0.6V，充電器輸出9v電壓。
QC2.0突破了常規(guī)手機充電電流的限制，由于充電器輸出電壓的提高，手機充電環(huán)路的阻抗限制的充電電流的問題得到了很好地解決，缺點是，效率仍然不是很高，在手機端發(fā)熱量還比較大。
而高通QC3.0的發(fā)布，很好的彌補了QC2.0效率偏低的問題。其充電速度是傳統(tǒng)充電方式的四倍，是Quick Charge 1.0的兩倍，比Quick Charge 2.0充電效率高38%。因為Quick Charge 3.0采用了最佳電壓智能協(xié)商（INOV）算法，可以根據(jù)掌上終端確定需要的功率，在任意時刻實現(xiàn)最佳功率傳輸，同時實現(xiàn)效率最大化。另外，其電壓選項范圍更寬，移動終端可動態(tài)調(diào)整到其支持的最佳電壓水平。具體來說，Quick Charge 3.0支持更細化的電壓選擇：以200mV增量為一檔，提供從3.6V到20V電壓的靈活選擇。這樣，你的手機可以從數(shù)十種功率水平中選擇最適合的一檔。
圖4-QC3.0提供了多種功率可供選擇
二、聯(lián)發(fā)科Pump Express快充技術(shù)
與高通QC2.0雖在實現(xiàn)方式上有所不同，卻有異曲同工之妙。高通QC2.0是通過USB端口的D 和D-來個信號實現(xiàn)調(diào)壓，而聯(lián)發(fā)科的Pump Express快充技術(shù)，是通過USB端口的VBUS來向充電器通訊并申請相應的輸出電壓的。QC2.0是通過配置D 和D-電壓的方式來通訊，Pump Express是通過VBUS上的電流脈沖來通訊，但最終的目的是提升充電器的電壓到5V，7V，9V。
快充技術(shù)的VBUS電流與VBUS電壓波形如圖-5：
Pump Express技術(shù)原理圖，及原理簡介
圖6-MTK Pump Express原理圖
與QC2.0相似，Pump Express由于提高了充電器的輸出電壓，突破了充電電流的限制。同時缺點也與QC2.0類似，由于充電器的調(diào)壓檔跨度比較大，導致手機端充電路效率偏低。于是MTK Pump Express Plus快充技術(shù)應運而生，其與高通QC3.0類似，增加了調(diào)壓檔數(shù)，每檔200mV。手機可以根據(jù)電池當前電壓以及充電環(huán)路衰減，向充電器申請合適的電壓，以達到以電效率的最大化，以進一步降低手機在充電過程中的發(fā)熱量。
三、OPPO VOOC閃充技術(shù)
稱自己研發(fā)的快充技術(shù)為“ VOOC閃充技術(shù)“，也是最神秘的快充技術(shù)，目前只有OPPO的幾款產(chǎn)品在用，即Find 7和N3等，由于OPPO對此技術(shù)有專利限制，其他手機廠商無法效仿。
OPPO官方稱VOOC閃充技術(shù)與傳統(tǒng)充電最大的區(qū)別在于將充電控制電路移植到了適配器端，也就是將最大的發(fā)熱源 移植到了適配器。這樣控制電路在適配器，而被充電的電池在手機端，使充電時手機的發(fā)熱問題得以很好的解決。OPPO宣稱為了更好的對充電流程進行控制 (比如控制電路需要實時監(jiān)測電池電壓、溫度等)，還特別在適配器端加入了智能控制芯片MCU，適配器端實現(xiàn)了充電控制電路，智能控制充電的整個流程。
圖7-閃充的宣傳圖片，宣布自己擁有16項相關專利
但從一些使用時顯現(xiàn)的跡象看來，或許VOOC只是在傳統(tǒng)快充的基礎上將手機的電池分為了好幾個部分，使用時一切照常，而充電時幾個部分會同時充電，因此才能達到如此快的充電速度。不過雖然這項高大上的技術(shù)這么一看就感覺一下變低端了。但從最終的結(jié)果上來看。這種技術(shù)確實具備很強的實用價值，性能也不輸于其他的快充技術(shù)。
四、TI的maxcharge技術(shù)
TI的maxcharge技術(shù)是將高通QC2.0和聯(lián)發(fā)科的Pump Express，以及TI自身的高性能充電管理做了一次整合，比較有代表性的方案有BQ25895，其最大充電電流可達5A，最大輸入電壓14V，可以很好地支持QC2.0和Pump Express標準的充電器。我們對TI提供的BQ25890 demo板實測，在4A充電時，芯片溫度達55度左右（在環(huán)境溫度25度下測試），差不多有30度的溫升，這如果放在手機內(nèi)部，將會是一個重要的熱源。
TI的maxcharge充電芯片的簡易原理圖，
TI的maxcharge充電技術(shù)的優(yōu)點，由于同時兼容高通QC2.0和聯(lián)發(fā)科Pump Express技術(shù)，因此也就同時具備了QC2.0和聯(lián)發(fā)科Pump Express的優(yōu)化點。它缺點也和高通與聯(lián)發(fā)科一樣，整體的效率還不是很高，因此發(fā)熱量較大。
鑒于手機充電部分的發(fā)熱問題，短時間QC3.0和Pump Express plus還未普及，那么我們是否還有其它方案來減小手機充電發(fā)熱量呢？答案是肯定的。我們用兩顆充電芯片同時對一顆電池進行充電，可以減少單獨充電芯片的發(fā)熱量。圖-12是雙充電芯片原理圖，圖-13是BQ25890 BQ25896雙Demo實測，設置兩顆充電芯片的充電電流都為2A，總共4A對電池充電，充電30分鐘后，測到兩個芯片的溫度分別為42度和40度，室溫為25度，芯片溫升分別為17度和15度，比單芯片充電方案的溫升降低了一半。因此，雙充電芯片方案對提高充電效率，減少手機充電發(fā)熱方面具有很大的優(yōu)勢。
五、充電方案的選擇
硬件設計是復雜的，充電方案的選擇必須關聯(lián)具體的應用。這樣，各家的方案在結(jié)構(gòu)、原理、效率、成本上的細微區(qū)別才能凸顯出來。歡迎小伙伴們來“淘方案”尋找方案或者分享方案！“淘方案”里有數(shù)千個熱門技術(shù)方案。需要定制的方案，歡迎到“我愛快包”發(fā)放技術(shù)任務。我愛方案網(wǎng)搭建平臺，讓供需方高效對接，一起將創(chuàng)新進行到底！
