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智东西揭秘手机快充行业！百瓦快充终结五福一安，中国厂商立功( 三 )


智东西揭秘手机快充行业！百瓦快充终结五福一安，中国厂商立功
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▲三代半导体材料特性对比
（3）更安全：快充功率的不断提升伴随着对充电环节安全性的更高要求 ， 其中最重要的就是散热和温度控制 。 一方面 ， VC 液冷散热、石墨烯、高导散热凝胶等具有突出导热性能的新材料、技术不断地应用在终端电池的物理散热中 。 另一方面 ， 厂家在推出更大功率快充时也相应搭配了完整的温度控制解决方案 。 通过温度传感器、温控芯片、智能充电模式、硬件过载保护机制等技术全方位保障快充的应用安全 。
智东西揭秘手机快充行业！百瓦快充终结五福一安，中国厂商立功
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▲ OPPO 125W 超级闪充的 5 重安全防护机制
2、快充技术协议兼容性不断增强 ， 私有协议逐步走向开放 快充技术包括从充电器到设备的一整套快充方案设计 ， 充电协议为快充技术的一部分 ， 协议规定了设备和充电器的通信方式 。 目前市面上的主流快充技术厂商有五家 ， 分别为高通、联发科、华为、OPPO 以及 USB-IF 协会 。 各家快充技术下有自己的通信协议 ， 高通、联发科、USB-PD 的通信协议为公有协议（对外出售或免费公开） ， 华为、OPPO 的通信协议为私有协议（手机厂商自用） ， 设备和充电器只有在成功进行协议握手后方能开启快充 。 握手过程由充电器或手机中的某一方主动发起 ， 另一方根据所收到的信息做出反应 。
协议通信方式可以分为三种：基于 D+D-线的通信模式、基于 VBUS 线的脉冲电流指令以及基于 CC 线的 BMC 编码通信 。D+D-线通信是通过在 D+D-端施加不同的电压实现的 ， 每组不同的电压值对应适配器的不同电压输出规格；VBUS 线通信通过在该线上传输不同的脉冲电流信号实现 ， 设备通过发送脉冲电流信号请求充电器调升或调降电压；CC 线通信指设备和充电器通过在该线上互相传输 BMC（Bi-phase Mark Code）编码进行电压电流规格的请求 。
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▲OPPO 的快充协议握手流程图
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▲ 五家主流快充技术的通信方式
趋势一：快充技术方案逐步实现对 USB-PD 协议的兼容。
2016 年起 ， 各家快充技术对 USB-PD 协议的兼容性增强 ， USB-IF 协会致力于统一快充市场 。 由于各家快充技术相互独立 ， 搭载不同快充技术的手机需要配备特定的充电插头甚至数据线 ， 给消费者的使用带来了极大的不便 ， USB-IF 协会希望通过协议兼容达到一台充电器可以为多部设备快充的目的 。 由于 USB-IF 协会负责 USB 接口的定义 ， 能够对协议通信起到一定的强制作用 ， 各快充技术厂商业也为了提升消费者使用体验而选择兼容其他协议 。 2016 年起 ， 各家快充技术逐渐实现对 USB-PD 协议的兼容 。
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▲有线快充的主要厂商/协会的充电技术及充电协议
CC 针脚 。 引入 CC 针脚有两种方式 ， 一是直接采用 Type-C 接口 ， 二是在 Type-A 接口的基础上进行改造 ， 加入 CC 针脚 。
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▲USB Type-A 接口与 USB Type-C 接口对比示意图
USB-PD 协议预先定义了五组电压电流参数 ， 其他快充技术厂商在兼容 USB-PD 协议时可以选择直接采用 PD 协议预定义的参数 ， 也可以自定义瓦数 。 为了满足各快充厂商对不同的充电瓦数的要求 ， USB-IF 协会在 USB-PD 技术规范中引入 PPS 功能 。 2017 年 ， USB-IF 协会发布 PD 3.0 version 1.1 ， 在原有的 PD 3.0 技术规范中填加 PPS（Programmable Power Suppply）可编程电源功能 ， 提升对电压电流的调控精度 ， 达到 20mV/step 的电压调控以及 50mA/step 的电流调控 ， 使得各厂商在使用非 USB-PD 预设的电流电压参数时可以实现高效率充电 ， 进一步推动了对 USB-PD 协议的兼容 。


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