3.在高壓下快速充電？
有些人可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)明顯問題：如果鋰離子電池的電壓通常在3到4.2伏之間，那么使用高壓充電器不是很危險(xiǎn)嗎?通常情況下是這樣，但智能手機(jī)的電路會(huì)讓電壓下降，電流上升。這使傳輸?shù)墓β时３植蛔儯瑫r(shí)可將電壓限制在正常范圍內(nèi)。不過，快速充電線材不能充當(dāng)交流電壓傳遞的媒介。如果你看充電器的背面，可以發(fā)現(xiàn)直流電流圖標(biāo)。而USB也總是直流電源系統(tǒng)。
高壓快速充電電路采用開關(guān)式降壓電源，也稱為buck逆變器。該電路采用高直流電壓，并將其轉(zhuǎn)換為低直流電壓。在理想情況下，由于它的“電荷泵”特性，它還能將電流增加數(shù)倍。它本質(zhì)上是個(gè)開關(guān)，用于切換輸入電壓，為具有大量電流的電容器充電。
從10伏/1安培級(jí)降至5伏級(jí)，理想情況下在轉(zhuǎn)換后可產(chǎn)生2安培電流。在現(xiàn)實(shí)世界中，總是會(huì)有些與這些轉(zhuǎn)換相關(guān)的損失作為熱量散失。開關(guān)電源通常比線性調(diào)節(jié)器浪費(fèi)的能量更少。
4.為什么要使用更高的電壓？
使用高電壓有兩個(gè)主要原因。首先，開關(guān)電源比線性調(diào)節(jié)器更有效，線性調(diào)節(jié)器通過散熱降低電壓。這對(duì)于讓我們的手機(jī)和電池保持涼爽尤為重要。第二是USB電纜的電源損耗，尤其是較長(zhǎng)的USB電纜。電阻器(如導(dǎo)線長(zhǎng)度)會(huì)根據(jù)流經(jīng)電阻器的電流(歐姆定律V=IR)而降低電壓。使用較高的電壓和較低的電流來傳輸相同的功率，在較長(zhǎng)電纜上損耗較少。這是更有效的方法，也是為什么主電網(wǎng)需要使用數(shù)百伏高壓而不是5伏電壓輸送電力的原因。
然而，需要權(quán)衡的是，與線性調(diào)節(jié)器相比，buck逆變器更容易受到電流限制。最大輸出功率取決于電感的大小、電容和電壓紋波、開關(guān)頻率以及晶體管的功率能力。只有通過更傳統(tǒng)的線性電壓調(diào)節(jié)器才能達(dá)到很高的電流。這就是為何有些低電壓的5伏快速充電技術(shù)(比如華為和OPPO)，提供的總功率比高通和三星的高電壓版本更大的原因。
結(jié)論
快速充電包含了各種不同的技術(shù)，每種技術(shù)都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，這就是為什么市場(chǎng)上有這么多不同標(biāo)準(zhǔn)的原因，因?yàn)楦鞴径疾扇×俗约旱姆椒▉砑铀俪潆姾脱娱L(zhǎng)電池使用壽命。數(shù)十年前，高壓充電已經(jīng)成為常態(tài)，現(xiàn)在的技術(shù)正在實(shí)現(xiàn)更低的控制電壓和更高的電流以進(jìn)一步提高充電速度。然而，這需要更粗的電纜，并增加了令人頭痛的兼容性問題。USB-PD已經(jīng)被廣泛采用，它可能會(huì)成為未來所有USB充電標(biāo)準(zhǔn)的支柱。盡管我們可能看到有些公司在支持這一通用標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，正嘗試研發(fā)自己的更快解決方案。
