变小|氮化镓是如何让充电器变小的?( 二 )
既然我们已经掌握了充电器变小的秘密，只要继续增加硅开关的频率，充电器就可以无限变小下去，然后，咚。因为硅材料已经达到了开关频率的上限了，一个 65W 的充电器就得这么大。
第三代充电器就是新材料的创新，也就是我们最近经常听到的氮化镓，它在开关频率上突破了硅的上限，从每秒的十万级别提升到了百万级别，结果就是同样的 60W 充电器体积可以缩小一半以上，比较具有代表性的就是联想的口红，利用氮化镓开关的高频率，把传统的 20mm 厚的变压器缩小了一半，换成了不占空间的平面变压器，再次把大块头变小了，但联想口红的体积优势并没有维持太久，小米就实现了更小体积。
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目前 75W 以下的充电器主要用的就是 QR 和 ACF 的电路架构，QR 架构氮化镓每次开关都有一部分的性能损耗，这样的损耗以每秒 10 万次发生带来的热量就非常大了，导致氮化镓开关的频率不能太高，同时也需要更大的面积去做散热，搬运电的速度就上不去，体积就没有办法变小。
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像小米和 OPPO 用的是 ACF 架构，能够回收并且利用损耗的能量，发热降低，频率就能更高，相应的变压器和电容的体积就更小了，但是 ACF 的缺点就是贵，需要两颗氮化镓开关，按理说把这些元器件全部放进去，小米的体积已经能做到非常极致了。 为什么 OPPO 能做到体积比小米又小了一半呢？
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其实做小是可以理解的，但是做薄就很不科学了。光一个电解电容即便躺着放，厚度也要比现在 OPPO 整个充电器还要厚，那想要再变小就要继续提升频率，但是频率一高电磁干扰又会变大，比如电视的雪花，音乐的呲啦声，有些充电器的电流声，就是电磁干扰造成的，要么就从别的元器件入手，比如体积还是很大的电容，所以我们就直接拆开看看 OPPO 内部到底是怎么变小的。
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OPPO 的第一步就是把大的电解电容换成更小的陶瓷电容，如果直接用陶瓷电容会怎么样？嘣。电容起到的滤波作用，更小的陶瓷电容就像是小的水塘，进水的速度跟不上你出水的速度，过滤出来的电压就不够平直。
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OPPO 同样是 ACF 架构，但是不管什么架构都要保证输出的功率的平稳，但一般的 ACF 架构因为电解电容滤波配合电压是平直的，电流也是平直的，就能保证输出功率是连续，损耗就会更小，发热也会相对更低。
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而陶瓷电容滤出来的电压是波动的，想要恒定的功率就要在电压的低点就需要非常大的电流，这个时候损耗就会非常大，整体转化效率不到 80%，剩下 20% 意味着什么？就意味着全部变成热量。
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举个例子，如果 50W 里面有 10W 都用来发热了，憋在这么小的体积一定会憋炸的。既然电路架构只要稳定的直流，那么唯一的办法就只能把整个电路架构都改了，让它不要那么挑剔。
OPPO 跟 TI 重新定制 ACF 架构就用占空比的方式放弃掉了效率的最低点，把损耗降到最低，最终把不到 80% 的效率提升到了 90% 以上，别看只有 10%，发热可整整降低了一倍多，体积大的电解电容被替换掉了，终于可以用这么小的仙贝充电了。 平时确实没问题，但只要一打雷，嘣。
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要做到仙贝这么薄，还得需要体积这么大的压敏电阻跟电解电容，这都是用来防雷击带来浪涌电流的，可以用来保护电路的安全，陶瓷电容本来容值就比较小，更容易被高压电击穿，单独使用根本不可能通过国家的雷击测试标准，如果变小的代价是牺牲安全，国标第一个不答应。
对于防雷在各个领域都有非常成熟的解决方案，谁需要这么频繁的防雷而且对体积有极高的要求。 好像只有飞机天天需要在高空渡劫，而且没有空间背负太大的防雷系统，而机上使用的方案就是 OPPO 在仙贝上借鉴的航空二极管。
其实从整个做工来看，充电器内部更像是手机的主板，非常不像充电器，主板中间挖空，让变压器下沉，充分的利用了纵向空间。
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变压器用的是行业内常见的平板变压器，不太常见是定制延伸出了一部分电路，横向的空间也没有浪费，充电器这个领域跟我们大家想的不太一样，一般来说变压器厂商只负责卖变压器，你买来再拿到主板厂商自己去组装，大部分的充电器变压器只是单纯的放在主板上，空间并没有完全被利用上。
到了输出滤波部分，为在节省空间，把电解电容换成非常小的陶瓷电容，但是会导致 50W 的满功率的输出的功率曲线，并不是平直的，也就是 OPPO 说的脉冲充电。给手机充电的过程就要是在倒水，倒进去的水是有波动的，如果只看最高水位等水静止下来，水位其实会下降的。为了更为精准的给手机充电，一般手机充电都会隔几分钟停一下，检测一下当前的水位来决定继续注水的水量。所以一般是先很快的倒水，等水快满了再慢慢倒水，也就是涓流充电的过程，这也是为什么手机最后 10% 总是充得很慢，跟我们倒水一样，如果检测水位的频率越高，下一次就能针对性的倒水，充电的效率也就能更高。
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