小论快充（原理、协议、比较）_pd协议向下兼容吗

手机快充，PD快充，125W超级快充……想必这些词或多或少都会听过吧。
在电池材质没有取得新突破之前，不断提升的快充技术也是符合当下节奏更快的生活的最佳选择。

但是你真的了解快充吗？快充是不是只需要一个高瓦数的充电头就可以真正的快充了？快充充电怎么选择？本文就小论快充，当你阅读完本文章或许就可以解答你的这些疑惑了。

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快充原理

一般USB的充电标准是5V 0.5A，对于智能手机来说明显不足，各家厂商为了提升充电速度于是发展出了快充，手机快充的原理在于提升输入手机电池的功率§，而依据高中所学的电能公式

P(功率)=V(电压)x I(电流)

目前有以下几种提升功率的作法

1.拉高电流(I)
要提升功率，最简单的方法莫过于提升电流，将电流拉高即可快速充电，于是高通Quick Charge(QC)技术出现了，在检测USB的D+D-之后，允许输出最大5V 2A的电，高通Quick Charge(QC)-最高支持5V2A(10W)，为最常见的快充方案，只是因为这方案太常见了，所以通常小于等于10W的方案已不会称为快充了。OPPO VOOC/OnePlus DASH-同样是提升电流，但OPPO/OnePlus做得更进阶，VOOC/DASH最高支持5V4A(20W)，足足比高通的QC快了一倍，且因电压不高，所以发热量少，但是此方案需要特规充电器、特规充电线，手机也只有OPPO/OnePlus自家部分手机支持，在支持性上较弱。
华为Super Charge Protocol(SCP)-一样为提升电流，不过最低电压可达4.5V，支持5V4.5A/4.5V5A(22W)两种模式，相较于VOOC/DASH又快了一些。
但5V 2A哪够?现在的快充动不动就18W起跳。也许你说那就提升到3A呀?不行，电流提升后，对于充电线的要求也提升，充电线需要更粗，以传输如此大的电流，所以下一种快充方法出现了。

2.拉高电压(V)
在电流有限的情况下，拉高电压实现快充成了第二个解决方案，于是这时高通Quick Charge 2.0(QC2)登场，借由将电源提升至9V 2A，实现了最高18W的充电功率，然而9V的电压不符合USB的规范，所以同样地借由D+D-来判断设备是否支持QC2快充。高通Quick Charge 2.0(QC2)-最高支持9V2A(18W)，第二常见的方案，包含华为Fast Charge Protocol(FCP)/三星闪充都是由QC2.0延伸出来的，但是此方案因电压较高，易发热。
联发科Pump Express Plus(PE+)-支持5/7/9/12V 3/4.5A(最高15W)，使用此方案的手机很少。
USB Power Delivery 1.0-支持多种方案，5/12/20V 1.5/2/3/5A(最高100W)，针对多种设备设计，可为笔电充电。(需要新款的接头、安培数够大的线)
但是…高电压意味着更多的耗损，手机的锂电池一般为4V，为了充电，手机内有颗充电IC来控制充放电的过程，以及将5V的电压降到锂电池的运作电压(约为4)，如果将充电电压提升至9V会造成能号损失更严重，以致手机发烫，所以此时新一代的快速充电技术又出现了。

3.动态提升电压(V)电流(I)
既然单方面提升电压、电流有缺点，那就两个都提升吧!借由动态调整充电电压，使手机在充电时不会发生过热，这就是高通Quick Charge 3.0(QC3)，然而这技术也不是没有缺点-成本高。

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快充协议

刚刚讲原理的时候，是不是被FCP、FSP、VOOC、QC2.0、QC3.0、SCP、Super Charge……一堆陌生的词迷惑了？因此我们还要了解一个概念是快充协议。
现在的快充协议主流的是高通的QC（Quick Charge）和USB的USB-PD（Power Delivery）。QC现在迭代到了QC4.0，也被不少安卓手机厂商魔改了无数次，有大电压和大电流两种发展趋势，开山之作分别是5V变到9V和2A变到4A。现在小几十瓦的快充咱也不好说是啥协议了，都是各家有各家的标准。

PD的话就是Type-C总线供电，苹果从iPhone8系开始支持18W的PD充电，需使用Type-C转闪电的充电线。USB-PD的理论功率上限是100W。USB-PD比QC更加通用，具体表现在笔记本充电上。雷电3协议的主动线（几百块钱一根）甚至可以以40G位每秒的速度传输数据（当然要是走PCIe 3.0 x4通道的雷电3接口）同时提供100W的总线供电功率，称得上是“面向未来的技术”。

QC快充协议，全称Quick Charge，是高通公司发布的快充技术，到今天，已经经历了5代，来到了QC 4.0+。
由于是手机芯片的龙头大哥，所以高通很早就在自家芯片商集成了快充协议，但是很多非高通处理器的手机也是可以支持QC快充协议，因为PD快充协议兼容QC协议。
QC 2.0，开启了高电压充电时代，提供了5V、9V、12V、20V四组电压档位；QC 3.0时代，细化到以0.2V为一档调整；QC 4.0支持3.6-20V波动电压（接口要求必须为USB C）；QC 4.0+在4.0的基础上兼容QC3.0和QC2.0。
除了QC 4.0只兼容PD协议以外，QC 2.0、QC 3.0、QC 4.0+都是向下兼容低版本。

除了QC和PD，还有PE 协议
PE 协议由联发科推出，全称为Pump Express，其特点是允许充电器根据电流决定充电所需的初始电压。依次也经历了PE（10W以内的功率）、PE+（增加了12V、9V 和7V 三个档位）、PE 3.0（绕过充电IC进行充电，可减少发热）三代。虽然同为芯片厂商，但PE 协议除了魅族以外，很少有手机支持。

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以上均为公有协议，近年来。不少手机厂商均推出了自家的私有协议。

OPPO VOOC闪充
早在14年的时候，OPPO就推出了VOOC 1.0，与主流快充采用高压方式不同，VOOC闪充采用的是低压高电流的方案。在当时，5V/2A 10W的充电器是市场主，5V/4.5A 22.5w的VOOC闪充绝对是另辟蹊径的做法。相比传统的高压快充，低压快充温控更好，效率更高，3000毫安时的Find7可以在30分钟内充电到75%，要知道当时还是2014年。此外由于电池系统、线材、充电头都被重新定制过的，所以一般充电器都不适配VOOC闪充。VOOC闪充也经历了多个版本，发展到今天的superVOOC。2019年9月份，OPPO又发布了全新的 superVOOC 2.0，这一最新的快充技术也被用在今年发布的OPPO Find X2 Pro、OPPO Ace2 等机型上。superVOOC 2.0 采用了双电池串联方案，以及全新的电荷泵技术，将双电芯的电压减半，兼顾效率和安全性，最终实现10V/6.5A，65W闪充。即使是亮屏状态下，也能保持闪充。
值得一提的是，superVOOC 2.0技术也让OPPO成为国产手机厂商中，第一个将氮化镓充电头作为标配的。直到今年上半年，氮化镓充电头才逐渐成为很多厂商的卖点之一。

华为 SC/FCP协议
SCP全称Super Charge Protocol，FCP全称Fast Charger Protocol，二者都是华为自家的私有协议。FCP协议诞生较早，采用的是类似QC 2.0和PE协议的“高压型小电流”方案，输出规格为9V 2A 18W。2016年后，华为推出了全新的SCP协议，采用的是类似OPPO的“低压大电流”方案，好处同样是在增大功率的同时，减少发热。SCP的规格为4.5V/5A或5V/4.5A，也就是22.5W，最早在Mate 9就已经搭载，最近的华为P40也是这一技术支持下的22.5W快充。后来在这一协议的基础上，华为又增加了电荷泵技术，将充电电压降到5V左右，同时将电流从4A提升到8A，也就实现了40W的超级快充。最新的P40 Pro以及P40 Pro+上支持的40W正是源于这一技术原理。此外，在华为Mate X上也出现过65W的超级快充，实际上也是和oppo的思路一样就是双电池充电，但是不同的是每块电池用的是电磁隔离的来达到实际60w充电速度。

整体来看，快充技术近两年发展还是很迅速的，不少厂商都曾展示过自家还未量产的100W技术，OPPO、vivo也相继宣布今年7月将发布125w、120W快充。

正是因为协议的存在，使得不同的快充协议之间并非完全兼容，多数手机只有用自家的充电头，才能达到最快的充电速度，这种情况我们称为「私有协议」。
私有协议种类繁多，最知名的莫过于 OPPO 的 VOOC 闪充，一般来说，OPPO 的 VOOC 闪充可以兼容一加的 WARP，realme 的 DART 闪充，它们之间的充电器可以通用。vivo 的 FlashCharge 速度也相当不错，不过兼容性不如 OPPO，只能用于自家的机器。
华为的快充协议分为 FCP（Fast Charge Protocol）和 SCP（Super Charge Protocol），前者在早期用的比较多，属于高压快充的流派。现在主要以 SCP 为主，目前最高支持到 40W，也是只支持自家的机器。
小米的快充比较特殊，它采用魔改 PD 协议的方式，而且在数据线 A 口内加入了一颗 CC 触点，使得它支持 PD 快充，需要专门的充电线和充电头。所以，小米快充也只能给自家使用。
以上只是常见的私有协议，因为私有协议相互不兼容，使得消费者在购买充电设备时还得多留个心眼，为了防止这种割据的情况，市场需要一个通用的快充标准，这便是「公共协议」的由来。目前市面上多数带有私有协议的厂家，也会同时兼容部分公共协议，让不同品牌的充电器之间也能启动快充。

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比较

说完了这么多的快充方案，究竟哪一个比较好呢?

其实各个充电方案都优缺点，如:
QC虽然普遍，但QC2.0对电池较不友善，而QC3.0支持的充电头、设备又较少，更别说4.0/4+了。
VOOC虽然较不易发热且较不伤电池，但成本高、需要特规线材、接头，支持此方案的手机只有OPPO自家的，只要移动电源、充电头不是OPPO的，此方案就会失效。
PE+因使用设备少，要找到合适的充电头相较于高通阵营难的多。
最后就是我认为最具有未来性的USB PD，PD为USB协会所订定，支持几乎所有移动设备，只要设备/充电头许可，可为笔电等高瓦数设备充电，只不过USB-PD较为复杂，之前除了APPLE，鲜少笔电支持PD协定，且只支持Type-C接头，但现在联想、小米等电脑厂商的加入，也越来越多支持PD快充的笔记本电脑了，我真的希望有一天可以靠着一个充电头一条充电线走天下。

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怎么充电最好

有不少人会质疑快充的，他们的依据是快充会损害电池，缩减电池寿命，会发热，存在安全问题，那么在此我来谈谈我对快充的看法。
首先，快充会缩减电池寿命这是必然的，但是随着技术的进步，这种影响已经降得微乎其微，几乎可以忽略不计了。目前主流的快充都会有涓流保护，其意思是当电池快要充满的时候输入电流会变小，快充变成慢充，这样来降低对电池的损伤，这就是为什么你充电百分之90到百分百的时间会比百分之20到百分之30的时间长的多的原因，也是为什么厂商不会和你说快充充满要多长时间而是取个中间电量充入百分之多少要多长时间，因为那个时间才是快充最大功率的输出。
加上现在人大多数几年换一台手机，而且不换手机换个电池也就几十元的事情，对于我个人来说，这几十元可以给我带来几年的便捷，节省许多时间，这对于我来说简直太值得了，剩下来的时间足够我去赚取比换电池的费用多得多的钱，在我看来快充比5V1A好太多了（所以换电池优惠、快充头的贵、快充技术这些在我看来并不是厂商为了赚你的小钱钱的计谋，虽然目的是为了赚钱不假，但不是奸的行为）更何况大多数5V1A的充电头因为落后没有配备涓流等的电源管理IC，在长时间充电下对电池的伤害比快充充电头还高得多。（不要以为苹果万能用5V1A这就是好的行为）
电池最不适合的就是过充和过放，这会大大缩减电池的寿命。之前有人提议，5V1A用来睡觉充电，快充用来平时充电，原因是慢充因为慢，这样电池满电的时间会短一点。在这我说说我的看法。现在高瓦数的快充的出现，其实大家完全可以睡前睡后各充半小时，一般电量就可以到八十九十了，午觉什么的也可以充一下，一天是够用的了，没必要强迫症追求满电的状态。（我刚刚也说了，最后那几个百分点因为涓流的存在所以速度会慢很多）因此真的没什么必要5V1A睡觉时候充电的了，而且因为电源管理芯片的存在，不代表5V1A在睡觉时候充电就比快充头在睡觉时候充电更保护电池，更安全。
关于发热问题，仔细看了前面的文章你就应该知道了，主要是高电压的那一种快充才会在手机上发热严重（我知道你不会往上翻看了，因为给电池充电要约5v的电压才可以，高电压的快充在手机上要降压才能给电池充电，这时候就会发热严重，高电流充电的则无需在手机上降压，发热基本都在充电头上，所以发热问题就不是那么关键了）目前正规的充电头、用电产品（手机电脑等）都会配备了NTC电阻等方法来测温，当温度升高超过阈值的时候会自动降低充电速度甚至停止充电，用此来保证大家的充电安全。因此像三星那种爆炸的只是少数，大家不能因为个别而对快充质疑，飞机偶尔也坠毁一台，汽车也避免不了故障，那大家不能不乘车不坐飞机吧。
其技术原理就比较复杂了，这里不做多的介绍，你只需要知道现在的快充充电器（正品）都会有一颗电源管理的IC来保证你的电池寿命和充电安全。

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结论

市面上有许多种快充技术，其中许多技术都互不相容，对于消费者来说，实在是过于复杂，导致多数人所使用的充电头就只有手机盒内附的那颗原厂充电头。
因为了快充协议的存在，所以并不是你买一个瓦数相同的充电头就一定可以给你的手机快充了哦，记得看快充协议，以及要求的线材（比如OPPO的线材就是不一样的，普通的type-c线也分2A\3A\5A等规格，一定要买比快充所经过电流大的A数才能保证你的手机可以快充且安全！）只有快充协议和线材这些都满足了你的手机才能真真实现快充。
好在USB协会推出了PD协定，一个规格统一的充电协定，支持各种设备，期望可以有更多厂商加入PD的行列，现阶段要购买快充充电器的话，建议还是先以您手机的原厂充电器为主，或是如果未来想要只用一颗充电器，就能帮所有设备充电的话，可以购买支持USB-PD协定的充电器，可以省下许多麻烦，不过前提是您的手机要有Type-C才有"可能"支持PD呦。

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参考文章

1、科普 手机各种快充协议-PD是什么? QC又是什么?

2、高通QC、PD、PE、OPPO VOOC、华为SCP，各大快充协议你了解吗？

3、一山更比一山高，常见的快充协议有哪些？