快充技術(shù)

　　悉數(shù)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技術(shù)以及兼容QC2.0協(xié)議和海思快充協(xié)議華為快充技術(shù)。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)。

　　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，那對(duì)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）

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　　因此，手機(jī)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(jī)電池越來越大后，對(duì)大充電電流的要求。

　　一、高通QC版快充技術(shù)這是一個(gè)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(jī)所采用的平臺(tái)有相當(dāng)關(guān)系。另外，這種技術(shù)相對(duì)簡單，實(shí)現(xiàn)起來相對(duì)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(gè)版本，分別是QC2.0和QC3.0，現(xiàn)在QC3.0的手機(jī)還很少，普遍還是QC2.0。

　　快充技術(shù)的原理，通過USB端口的D+與D-的不同電壓給合，來向充電器申請(qǐng)相應(yīng)的輸出電壓供手機(jī)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(hào)，比如1.5s的握手電壓組合，才能進(jìn)行下一步的輸出，否則，直接按圖-4將D+與D-電平設(shè)置好是不會(huì)改變充電器的輸出電壓的，這也是為了更好的保護(hù)非QC2.0技術(shù)的手機(jī)，不會(huì)因?yàn)檎`觸發(fā)了充電器的升壓機(jī)制而燒毀手機(jī)，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(jī)通過micro USB接口中間兩線（D+D-）上加載電壓來進(jìn)行通訊，調(diào)節(jié)QC2.0的輸出電壓。握手過程如下：當(dāng)將充電器端通過數(shù)據(jù)線連到手機(jī)上時(shí)，充電器默認(rèn)通過 MOS讓D+D-短接，手機(jī)端探測到充電器類型為DCP（專用充電端口模式）。此時(shí)輸出電壓為5v，手機(jī)正常充電。 若手機(jī)支持QC2.0快速充電協(xié)議，則Android用戶空間的HVDCP進(jìn)程將會(huì)啟動(dòng)，開始在D+上加載0.325V的電壓。當(dāng)這個(gè)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(huì)下降；手機(jī)端檢測到D-上的電壓下降后，HVDCP獲取手機(jī)預(yù)設(shè)的充電器電壓值，比如 9V，則設(shè)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。

　　快充技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是，很好地解決常規(guī)手機(jī)充電電流的限制，由于充電器輸出電壓的提高，手機(jī)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(diǎn)是，效率仍不是很高，在手機(jī)端發(fā)熱量還比較大。

　　隨著高通QC3.0的發(fā)布，很好的彌補(bǔ)了QC2.0效率偏低的問題。

　　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%。Quick Charge 3.0采用最佳電壓智能協(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(shí)刻實(shí)現(xiàn)最佳功率傳輸，同時(shí)實(shí)現(xiàn)效率最大化。另外，其電壓選項(xiàng)范圍更寬，移動(dòng)終端可動(dòng)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(xì)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(jī)可以從數(shù)十種功率水平中選擇最適合的一檔。

　　二、聯(lián)發(fā)科Pump Express快充技術(shù)與高通QC2.0雖在實(shí)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(gè)信號(hào)實(shí)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(qǐng)相應(yīng)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：

　　快充技術(shù)充電器原理圖，及原理簡介

　　快充技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，與QC2.0相似，由于提高了充電器的輸出電壓，解決了充電電流的限制。同時(shí)缺點(diǎn)也與QC2.0類似，由于充電器的調(diào)壓檔跨度比較大，帶來手機(jī)端充電路效率偏低。于是，MTK Pump Express Plus快充技術(shù)隨之誕生，Pump Express Plus技術(shù)與高通QC3.0類似，增加了調(diào)壓檔數(shù)，每檔200mV。手機(jī)可以根據(jù)電池當(dāng)前電壓以及充電環(huán)路衰減，向充電器申請(qǐng)合適的電壓，以達(dá)到以電效率的最大化，以進(jìn)一步降低手機(jī)在充電過程中的發(fā)熱量。