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小米9手機27W快充技術解讀

454398 ? 來源:工程師吳畏 ? 2019-02-25 09:27 ? 次閱讀

2019年2月20日,小米在北京工業大學體育館舉辦了盛況空前的小米9手機發布會,會上雷軍揭曉了這款手機的多項創新賣點,尤其是處理器、拍照、屏幕、工藝等,憑借著“長得好看超級能打”的宣傳主題,全場掌聲不斷,讓這款新機叫好又叫座。

發布會上,雷軍第一次花費超長篇幅介紹了小米9手機在充電技術上的創新,尤其是20W無線快充,開創了2019年電源技術新趨勢,并且現場發布了三款熱門配件,涵蓋了無線充電板、車載無線充支架、無線充移動電源

另外,在有線快充上,雷軍首次揭曉了Charge Turbo極速快充方案,發布會上這樣提到,27W快充半小時充滿70%,并且強調了多遍。

發布會上,雷軍介紹有線快充的篇幅遠沒有無線充那么長,這讓不少米粉感覺到意猶未盡,為此,我們根據讀者的提問總結了關于小米9手機27W快充的10個問題解答,對其中的疑問進行了深入淺出的解答。

一、小米9手機標配的27W充電器支持USB PD么?

小米9的充電器型號為MDY-10-EH,輸入為100-240V寬幅電壓,大家最為關心的輸出規格為5V 3A、9V 3A、12V 2.25A、20V 1.35A,共有四個電壓檔位。

值得一提的是,充電器機身還鐳射有QC3.0的標志,可見支持高通的Quick Charge快充協議,這是一款高通授權的充電器。

由此一來,小米9原裝充電器就能向下兼容以下快充機型,如小米8、小米6、小米5等。

小米9充電器是USB-A口,支持USB PD需要USB-C口;另外,小米9充電器的內置協議芯片也不支持USB PD,綜上兩點,小米9充電器并不支持USB PD協議。

很多小伙伴問,QC3.0充電器也可以輸出20V么?答案是確定的,高通規劃Quick Charge快充協議的時候,共有兩個電壓版本,其中Class A為5V、9V、12V,另外Class B在此基礎上新增了20V電壓。

Class B向下兼容Class A,這點從小米9原裝充電器內置的IP2163協議芯片資料可查詢到。

二、小米9手機支持哪些快充協議?

小米9手機內置的高通驍龍855旗艦處理器,手機在硬件上市支持QC4+(USB PD、PPS、QC3.0),小米在官方描述頁面有介紹。

查閱了高通Quick Charge4/4+的PDF技術手冊,這個表格非常直觀的展現了4和4+的區別。通過對比得知:

1、相同點

(1)Quick Charge4/4+都支持USB PD+PPS;

(2)Quick Charge4/4+都需要USB-C接口

(3)充電功率≥18W;

2、不同點

(1)Quick Charge4不支持QC2.0、QC3.0;

(2)Quick Charge4+支持QC2.0、QC3.0。

USB PD快充協議應用范圍相當廣泛,通過充電頭網粉絲實測,采用USB PD充電器給小米9充電,可達20W以上,這個速度相比前幾代的小米手機速度是快了不少。

高通QC4+是在USB PD3.0、PPS的基礎上,增加了QC3.0、QC2.0的兼容支持。

科普:PPS(Programmable Power Supply)可編程電源,屬于USB PD3.0中支持的一種Power Supply類型,是一種使用USB PD協議輸出的可以實現電壓電流調節的電源。PPS規范整合了目前高壓低電流、低壓大電流兩種充電模式。另外,PPS規范將電壓調幅降低為20mV一檔,僅為QC3.0標準的十分之一,電壓調節更為精準。

要支持USB PD3.0、QC4+的首要前提,是兩端均有USB-C接口的支持和基于USB-C接口中的CC(配置通道)的電力協商報文。

三、小米9手機的獨立電荷泵是什么?

小米9手機支持27W極速快充其中關鍵的技術在于內置了獨立的電荷泵,用了高通新的充電IC SMB1390。這顆IC與最新的驍龍855處理配套組合,成為套片,讓搭配驍龍855的旗艦手機普及超級快充。

在此之前,驍龍處理器實現電荷泵需要搭配非高通的快充芯片。

之前,手機廠商主推低壓直充,現在高壓直充成為主流,這里面有10V 2A(即將發布)、10V 4A、10V 5A幾種,而小米提出了20V 1.35A,為何其他幾家電荷泵都是10V,而小米的是20V呢?

小米這次發布的27W極速快充,在手機內部使用了電容充放電1/2分壓電路,就是俗稱的電荷泵降壓電路,這種降壓方式最大的優勢就是電壓轉換效率非常高,接近100%,幾乎沒有能量損失,但最大的缺點是只能輸出一半的電壓,沒有調壓能力。

這可難不倒小米的Charge Turbo極速快充協議,小米9的充電器可以按照電池的要求輸出兩倍電壓給手機,經過1/2降壓后不就正好滿足電池的要求?

這款27W充電器可以輸出從3.6V到20V電壓的靈活選擇,完美的解決了高壓充電電壓轉換效率低、低壓充電電流大的矛盾。

完美的向下兼容9V、12V快充標準。小米9的充電器未來零售價格也會低于其他品牌超級快充,降低了用戶享用極速快充的資金投入。

四、小米9為何要標配27W充電器?

說好的這篇不聊無線充,但還是有必要再說一下。

小米9配套的20W無線充電器采用全新的設計,相較前代峰值充電功率提升了100%,最高能到20W,給小米9充電只需90分鐘即可充滿,比很多手機的有線充電還要快。

好了,那么疑問揭開了,20W的無線快充,如果搭配的市場上常見的18W充電器,如何轉化出20W無線充功率呀,這有違能量守恒定律。

此外,還有人會提問,為何不標配USB PD充電器?

這個一方面無法體現手機品牌廠商的獨立快充品牌;再者,USB PD充電器的成本不低,只會推高整機成本傳導到售價;最后,USB PD充電器已經很普及,標配會造成資源浪費。

五、小米9手機的27W快充需要使用特殊充電線么?

這次小米9的極速快充還提到了“不用換線享受快充”,這有別于其他的高壓快充、低壓直充的的實現方式,對于消費者而言不用特意去購買、選擇某一根充電線,只需要采用原裝充電器加上市面上標準的USB-C數據線,就能給小米9手機實現極速快充。

2019年,搭載USB-C接口的設備出貨量預計將達到20億臺。USB-C在筆記本、臺式電腦中的滲透率將達到80%,在智能手機和平板電腦等產品中的滲透率也將達到50%。

目前小米家族旗下的紅米Note7都標配了USB-C接口,并且機器硬件上支持USB PD快充,開創千元機快充普及。

由此可見,小米工程師在開發規劃小米9時,就提前預測到了未來USB-C市場普及趨勢,通過研發創新,將消費者體驗快充與采購配件成本做到了平衡。使用常規充電器,即可達到27W快充。 還可以繼續使用之前的USB-C充電線,或A toC充電線,不用選擇特殊定制充電線。

六、小米9手機快充跟其他小米手機有何不同?

提到這個問題,我們從小米快充的三個重要機型說起。 首先,不得不說一下小米4,這款手機內置了驍龍801處理器,上市時間為2014年7月22日,這是小米家族第一款支持快充的手機,采用Quick Charge 2.0快充協議。

這款手機的面市,由此拉開了手機高壓快充軍備競賽,也讓5V 2A的充電規格僵局得以打破,發燒友開始關注快充技術。

其次,到了小米5,這款內置了驍龍820處理器的手機,上市時間為2016年2月24日,率先采用Quick Charge 3.0快充協議,這項充電技術相對于上一代進行了多項改良。如加入了INOV最佳電壓智能協商算法,以200mV增量為一檔,提供從3.6V到20V電壓的靈活選擇。這些改良幫助提高快速充電速度和效率提升。

再次,到了小米8,這款內置了驍龍845處理器的手機,上市時間為2018年5月31日,這也是小米8周年紀念機型。小米8成為高通首批通過Quick Charge 4+認證的快充機型。通過充電頭網的實測,發現小米8支持USB PD、PPS、QC3.0、QC2.0多項快充協議。這也是小米家族第一款支持USB PD的手機。

最后,小米9的上市,讓我們再次看到了小米在快充技術上的突破,2019年2月20日的發布會上,雷軍揭曉了小米9在快充技術方面的成就,如27W Charge Turbo極速、獨立電荷泵、定制充電器等。這也是首次3000元機型在充電方面下足了功夫,給用戶提供了眾多充電方式選擇空間。

七、其他小米手機充電器可以給小米9快充么?

可以,快充功率由充電器的最大輸出功率決定,動態調節。小米手機目前共有四個型號的充電器,型號和功率分別如下:

小米充電器MDY-03-EB,顏色為黑色,輸入100-240V寬幅電壓,輸出為5V 3A、9V 2A、12V 1.5A,18W。通過CCC認證,符合V(5)級能效標識,通過高通QC2.0認證;

小米充電器MDY-08-EH,顏色為黑色,輸入100-240V寬幅電壓,輸出為5V 3A、9V 2A、12V 1.5A,18W。通過CCC認證,符合V(5)級能效標識,通過高通QC3.0認證;

小米充電器MDY-08-ES,顏色為白色,輸入100-240V寬幅電壓,輸出為5V 3A、9V 2A、12V 1.5A,18W。通過CCC認證,符合VI(6)級能效標識,通過高通QC3.0認證;

小米充電器MDY-10-EH,顏色為白色,輸入100-240V寬幅電壓,輸出為5V 3A、9V 3A、12V 2.25A、20V 1.35A,27W。通過CCC認證,符合VI(6)級能效標識,通過高通QC3+認證。

八、小米9與小米8的快充有何區別?

小米9內置獨立電荷泵,相比小米8的開關降壓,具有效率高的優勢,同樣的溫升,可以做到更大的輸出功率;同樣的輸出功率,則可以做到更低的溫升。配合小米9的1.5C充電電池,達到4.8A的充電電流,電荷泵和高充電倍率電池的強強聯手,打造了小米9高達27W的快充體驗。

來繞個口令:

小米8 適配器+ 小米9手機 充電 9V 2A

小米9 適配器+ 小米9手機 充電 9V 3A

小米6 適配器+ 小米9手機 充電 9V 2A

小米筆記本適配器 +小米9手機 充電 9V 2.2A(約)

簡單點說:小米9適配器向下兼容QC3.0、QC2.0,但是小米6、小米8適配器功率只有18W,不能給小米9更大功率充電;但是小米手機家族的充電器相互通用。

數據線無所謂,因小米9是USB-C標準充電口,官方標配的USB-C線也為標準充電線,跟小米8、小米6等機型通用。

九、實測中小米9充電電壓都是在9V附近,為什么?

充電頭網經過測試,以及粉絲測試,發現小米9無論是PD充電還是QC充電,其輸入電壓均在9V附近,這是因為小米9內置電荷泵降壓,充電輸入電壓是電池電壓的二倍。

小米9為了兼容更多的充電器,充電頭網推測小米9內部,在電荷泵輸入之前加了一級降壓電路,為電荷泵充電調節輸入電壓,將以前需要專用適配器和手機協同的調壓過程,改為在手機內部完成,由于其輸入電流不大,且壓差不高,所以效率很高,發熱很小。

這樣無需手機與專用充電器通訊調節電壓,手機內部即可調節輸入電壓,大大提高兼容性。同時,降壓電路也可進行普通5V充電。

十、小米9手機27W快充對行業的意義?

小米9首次在3000元價位旗艦機加入電荷泵、QC4+等多項快充技術,使得快充技術跟手機價格不再高高在上。

除此之外,小米9在專用適配器大功率快充和通用適配器快充之間找到了一個平衡點,使大功率快速充電不再拘泥于原廠專用適配器和線纜,隨便拿一個支持USB PD或者QC的充電器,即可達到完整的快充體驗。

兼容性的提升,為手機行業提供了新的思路,即手機內置降壓+電荷泵的組合,帶來更多可能。

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