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[灌水趣游] 简单易懂,iphone PD快充从入门到精通

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发表于 2017-12-7 16:23 | 显示全部楼层 |阅读模式
简单易懂,iphone PD快充从入门到精通

来源:单元格,Yubeii 分类:工具



新一代支持PD快速充电的iphone8 / iphone 8 Plus / iphone X距发布至今已经过去了两个多月,大多数消费者虽然知道iphone已经支持快充,各大媒体也粗略报道了相关知识,但由于资讯比较零碎且较为专业,所以大多数用户只停留在“知道”上面,具体环节并不清楚。iphone PD快速充电功率最高峰值可以飙到19W,但显然苹果并不会这么厚道原厂就配备全套PD快充配件,用户自费购买是苹果一直以来的“传统”,不少第一次接触快充不明所以的iphone用户花了冤枉钱又得不到想要的东西,在本文内小编会以浅显易懂的方式为大家说说iphone的PD快充到底是怎么回事。



5V充电:

众所周知iphone原厂配备的充电器只有5V1A,可怜的5W功率让充电时间变的漫长难忍,大部分用户都会另外自购充电器来加快充电速度,比如常见的5V2.4A也就是12W的充电器。iphone 6 plus、iphone 7 plus是支持 5V2.0A10W充电功率的,而iphone 8、iphone 8 plus、iphone X进一步提升功率,支持5V2.4A也就是12W充电功率。

一个充电器是否支持apple手机,需要看这个充电器兼容性,也就是是否支持apple协议。常见的5V充电器都使用USB-A型插口,插孔内有4片接触弹片,最两侧的是负责供电的V+V-(电压正、电压负),而中间两片则是用来传输数据的D+D-(数据正、数据负)。手机插上充电器的一瞬间,手机与数据线会检测D+D-是否具有苹果识别协议,如果无识别协议的话,手机会运行在5V0.9A的充电状态上,只有检测到苹果协议(apple 2.1A / apple 2.4A),手机才会按照5V2A或者5V2.4A全速充电。



USB-C:

与以前常见的“USB-A”接口不同,PD快速充电依赖于另一种接口“USB-C”。这种双面盲插的新型物理接口大幅度提升了数据传输与电力传输的上限值,数据方面高达10Gbps的传输速率,用途上简单来说除了可以给手机传文件,他还可以连接显示器作为信号传输线材,可以连接固态硬盘全速运行等;供电方面USB-C最大支持20V5A也就是100W的电力传输需求,可以满足未来数年电子产品的性能需求。

USB-A 是通过D+D-来进行协议识别的,但USB PD却要使用CC线来通讯,也就是说一定要USB-C的充电器才有可能具备PD快速充电功能。

说完充电器再来说说线材,前面说过必须要USB-C充电器才可以进行PD充电,iphone原配的线材是USB-A输入接口,是不支持PD快充的,必须要自费购买MFi认证的USB-C to Lightning(C2L)线材才能使用PD充电,这根线材苹果官网售价高达188元。



PD快速充电:

这张表格由ChargerLAB POWER-Z USB测试仪监控生成,是iphone X 0%~100%充电全程电流电压数据,充这张图表可以分析出iphone PD充电策略,一共分为5个阶段。

第①阶段:iphone X电量为0%处于关机状态,这时插入PD充电器iphone会检测是否支持apple 5V2.4A协议,是的话会以5V2.4A进行充电。苹果原厂29w / 61w / 87w PD充电器都是自带 apple 5V2.4A 协议的,但绝大部分PD充电器并不具有apple2.4A充电协议,也就是说这些副厂充电器在关机的时候只会以5V0.9A的方式进行充电,直至开机,当然这一段时间并不会很长只有几分钟。

第②阶段:充电自动开机后iphone开始通讯并与PD握手,向充电器申请PDO2(第二个电压档),然后全速大功率进行充电,峰值功率达到19W平均功率14W,直至电量达到50%,时间长度大概30分钟左右。

第③阶段:随着iphone电池电压升高饱和度提升,为了寿命考虑这时候开始持续降低输入,从14W功率缓慢降低到8W左右,此阶段电量百分比从50%~75%。

第④阶段:进入第④阶段变为功率恒定阶段,功率维持在5W左右,从曲线可以看到在这个阶段内从PDO2 9V回落到PDO1 5V,虽然电压变了但两种电压都把功率恒定在5W左右,对应电量百分比为75%~88%。

第⑤阶段:充电进入尾声,继续维持PDO1 5V转为传统恒压(CV)方式充电,电流逐步减少直至充满。



PDO:

一款PD充电器可以根据不同需求输出多种电压,比如5V、9V、12V、15V、19V、20V,根据次序延续下去叫PDO1、PDO2、PDO3如此类推。不同充电器参数会有所不同,例如原厂apple 29W PD充电器,他只有两种输出电压:5V、14.5V,那么apple 29W PDO1 是5V、PDO2 是14.5V。又例如原厂apple 87w PD充电器,他有三种输出电压:5V、9V、20V,所以applw 87W PDO1 是5V、PDO2 是9V。又如戴尔45W PD充电器两种电压输出:5V2A、20V2.25A,iphone最高只支持15V输入,所以使用戴尔45WPD充电器只会运行在PDO1 5V上,并不会申请PDO2 20V,而且因为戴尔5V不支持apple2.4A协议,所以戴尔充iphone的话功率会被限制到5V0.9A上。

iphone PD快速充电会使用到充电器的PDO1与PDO2,PDO2用作大功率充电阶段,PDO1用作后期低功率充电阶段。



发热:

iphone由于支持无线充电的缘故不能使用金属材质后盖,玻璃材质后盖属于不良导热体,所以iphone PD快速充电时机身发热量达到了前所未有的高度,最高可达50度。iphone内建的温度监控模块会根据当前充电发热量来控制充电输入功率,过热时会降低功率把温度控制在50度以下,但仍然是很热很热。上一段提过PDO,iphone会选择PDO2作为大功率阶段充电电压,apple 29w PDO2 是14.5V,而apple 87w/61w等多数PD设备PDO都是9V,机内能量转换电压越高发热越大,所以使用较低的9V来充电发热会相对14.5V低好几度,当然发热最低的还是5V2.4A充电器,可以再低好几度。



iphone 8 Plus 、 iphone X 19W PD VS 5V2.4速度:

首先说一个结论:在0-100%充满时间方面,使用apple 5V2.4A充电器与PD快速充电器充满时间上并无本质上的区别,apple2.4A充电器需时2小时30分,而PD充电器则是2小时20分,10分钟差距可以忽略不计。

什么?!几百块买的PD快充套装速度竟然没区别?!台下一堆人站起来拿棍子想打人了。

稍安勿躁,虽然PD快充在0%~100%全程充电上并无明显优势,但紧凑的现实生活方式让手机设备充电变的更加碎片化,不会再使用一整段长时间来进行充电。比如你上班了一整天手机电量消耗得见底只有10%,这时候女朋友邀你晚上逛街看电影,你利用吃饭30分钟时间插上充电,PD快充在这30分钟时间内可以为手机从10%电量回复到60%电量(半小时充满50%),已经足够使用了。而5V2.4A在30分钟时间内只能从10%恢复到45%(半小时充满35%),这样的电量出门还是有点心慌的(电量不足恐惧症)。所以PD快充对于iphone 8 Plus、iphone X 来说还是挺实用的一个功能。



12W PD峰值功率的尴尬iphone 8 VS 5V2.4A 速度:

为什么要把iphone 8单独拿出来说?因为iphone 8电池容量较少只有1821mAh,而iphone 8 plus、iphone X电池容量分别为2675mAh、2716mAh,所以他们虽然都支持USB PD快速充电,但在充电功率上是有区别的:iphone 8 PD快充峰值功率为12W,iphone 8 plus / X PD快充峰值功率为19W。这就很尴尬了,使用5V2.4A充电器去充iphone 8,与使用USB PD快充充电器去充iphone 8,不管是0%~100%充满时间、又或者是10分钟 / 20分钟 / 30分钟碎片化充电速度是完全一样的。结论就是如果你正在使用iphone 8,你只需要买个5V2.4A充电器,完全不必投资USB PD充电器,因为他们使用上是完完全全一样。



充电器兼容性:市面上30款PD充电器对iphone X进行PD充电测试,大多数PD充电器都能正常对iphone PD快速充电,图中两款戴尔充电器因为PDO2超过了iphone 15V电压上限所以并不兼容,至于乐视则可能是非标准PD协议。PD作为一个规范化标准已经十分完善,消费者购买PD充电器的选择也十分多,值得一提的是30款产品里,三款苹果原厂PD充电器29W / 61W / 87W 都是带有apple2.4A 充电协议的,副厂PD充电器中也只有网易才带有apple2.4A协议。

有廉价的解决方案嘛?:

国内有厂家已经开发出破解版的USB-C to Lightning线,也有另辟他路使用USB-A QC 9V转Lightning PD线,这两种方案花费非常低就可以让iphone使用PD快充,但不是本文探讨重点,就不细说了。

总结:

如果你觉得还是太长太复杂看不懂,那么总结出几段话:PD充电器有好几个电压输出档,iphone PD快充大功率充电时会选择充电器第2档电压,当然发热会降低充电速度,电压越高发热越厉害,所以购买PD充电器的话,看第二档电压较低的发热量会稍低,applw 29W 14.5V最热。iphone只支持15V输入,第2档电压超过15V的PD充电器,iphone只会选择5V进行充电。使用5V2.4A充电器0%~100%充满时间与PD快充差别不大,但30分钟这样碎片化短时间充电的话,PD充电可以充满50%,5V2.4A只能充满35%,现在都是碎片化充电使用了,所以PD快充意义还是挺大的。尴尬的 iphone 8 只支持12W充电无需购买PD充电器,使用5V2.4A充电器与PD快速充电器是一样的速度,8 plus、X支持19W充电使用PD才会更加快,所以iphone 8用户直接使用支持apple识别协议的5V2.4A充电器即可。


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