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高通的充电芯片可以在15分钟内将手机从0-100%充电

2020年7月29日通过杰克赫兹

本周,高通宣布发布了快速充电5。高通表示,他们将为智能手机提供有史以来最快的充电功能。

对于消费者来说,科技带来的最大负担之一就是在充电时把手机拴在充电线上。例如,iPhone 6充满电需要超过2.5小时——考虑到当今快节奏的环境,这段时间慢得令人发指。

2018年市场上流行手机的电池充电规格。

2018年市场上流行手机的电池充电规格。图片由《福布斯》

近年来,随着快速充电技术的出现,公司已经着手解决这个问题。新一代USB-C提供了更快的通用充电功能,这是一个巨大的进步。不过,随着各公司寻找更快捷的充电方式,这种努力仍在继续。

给锂离子电池充电:基本原理

在我们了解快速充电技术的工作原理之前,我们首先必须了解锂离子电池如何在更高的水平上充电。标准锂离子电池的充电电压为4.2 V。这充电分为两个阶段:恒流、恒压。

锂离子电池的充电阶段

锂离子电池的充电阶段。图片由Digi-Key

在恒流阶段,充电器给电池提供恒流,增加电池电压直到达到所需的电压。在这一点上,我们进入了恒压阶段。在这里,充电器的工作是维持一个恒定的电压的电池,以防止过充电。

保持恒定的电压会使充电电流随着时间的推移而减小,直到电池达到容量,此时充电就完成了。这也是为什么智能手机前50%的电量要比后50%的电量快得多。

为了在充电过程中获得最大的效率,需要高质量的充电IC来确保阶段之间的平稳过渡。

从设计的角度看快速充电

快速充电技术利用了同样的过程,但目的是为电池提供更多的能量。传统USB充电器为手机提供5 V电压下的0.5 A,总功率为2.5 W。

在快速充电设备中,目标是利用恒流阶段,给电池提供尽可能多的电流。这是Maker Pro的警告关于建立移动快速充电器的教程,这是必须做的同时仍然提供相同的电压,这样你不会损坏电池。

为了做到这一点,设计者通常向充电器提供更大的电压,然后使用降压转换器将电压降至所需的值。作为回报(忽略变换器的效率),电流按比例增大。

例如,如果提供了20 V (10 W)的。5 A,变换器将把电压降4倍至5 V。这会使电流增加4倍,达到2a。通过这种方式,在相同的电压下,可以为电池提供更多的功率和电流,使充电速度比传统充电快四倍。

高通的快速充电5

本周,高通宣布他们的快速充电5

该系统得益于新一代高通PMIC与SMB系列电池充电ic协同工作。总之,这些设备提供了一些节能的快速充电技术。

快速充电5由电池充电ic组成

快速充电5由电池充电ic和一个新的PMIC组成。截图使用Qualcomm

利用恒流充电阶段-从0-50%的容量-快速充电5声称在5分钟内为4500毫安电池充电到50%的容量。这比上一代快速充电要快四倍。

改进的充电能力可能来自于改进的充电系统,这正是我们在快速充电5中看到的。高通表示,该系统能够提供100W以上的电力,效率比上一代高出70%以上。

高通快速充电技术的发展

高通快速充电技术的发展。截图使用Qualcomm

自然地,这有一个额外的好处,少热量,声称运行比前几代低10摄氏度。

更快的充电,更少的热量

高通称,快速充电5改变了快速充电的游戏规则。提供更快的充电和更高的效率,因此更低的温度将有利于消费者和设计师。消费者不再需要等待数小时充电,设计师可以在他们的设计中缓解热问题。

这项技术已经在1200多台移动设备上使用,可能在不久的将来成为主流技术。