讓行動電話充電變快的秘密，都在這兒了

出品 | YouMeLive新聞

作者 | 之遙科普，清華大學部專業科普團隊

你是否有過這樣的經歷：即將出門辦事，卻發現行動電話沒電，不得不心急如焚地插上充電線，過幾秒鐘瞄一眼龜速上升的電量，結果行動電話電沒充多少，事情卻給耽誤了。

好在，隨著行動電話快充技術的發展，這種尷尬正逐漸成為歷史，今年，多家行動電話廠商相繼發布120W快充的新品行動電話，讓快充技術又邁上了一個臺階。

120W快充行動電話發布（圖片來源：IT之家）

5分鐘充電50%，行動電話快充究竟有多厲害？

行動電話快充，顧名思義，就是給行動電話快速充電的技術，在電池電量一定的情況下，充電功率越高，充滿電需要的時間自然就越短，因此，充電的功率是快充技術的重要指標，

這幾年，我們見證了行動電話充電功率從5W開始，慢慢發展到18W、44W、55W，再到今年剛剛出現的120W快速充電，充電的時間從三四個小時，減少到現在的二十分鐘，這些都展示著快充技術的飛速發展，

目前，國產行動電話的快充功率已經全面超越了蘋果、三星等外國品牌。今年六月起，國內多家行動電話廠商相繼發布支持120W快速充電的新品行動電話，其中某家甚至能夠在5分鐘把電量充至50%，13分鐘完全充滿，相比之下，蘋果行動電話很長一段時間內仍使用5W的充電器，今年發布的新品也只是將充電功率提升到了20W。

某國產行動電話現場展示120W快充（圖片來源：搜狐新聞）

只需做一個簡單的對比，我們就可以體會到不同充電技術對充電時間的影響，對于行動電話電池來說，輸出電壓一般在3.7V到4.2V之間波動，如果電壓按照4V計算，電池的容量按照4000mA·h計算，那么，在理想情況下：

使用5W的蘋果行動電話充電器，充滿電需要3小時12分鐘；

使用40W的支持Quick Charge 2.0的行動電話充電器，充滿電需要24分鐘；

使用120W的新品快速充電行動電話，充滿電僅需8分鐘。

可以說，在行動電話快充技術這方面，國產行動電話已經走到了世界前列。

快充與傳統充電技術的效率對比示意（圖片來源：中關村在線）

認真看文章的小伙伴們可能就要發問了：這個資料和幾款120W快充行動電話的充電時間可對不上，跟我們平時的使用體驗也存在一些差別，那么，為什么會這樣呢？了解完快速充電的原理和它面對的難題，你自然就能從中找到答案。

行動電話的快速充電是怎么做到的？

中學老師教過我們，P（功率）= U（電壓） × I（電流），那么，要提高充電功率，就要提高充電電壓或者充電電流，快速充電技術的核心，正是保證安全有效地實現這一點，

5V1000mA的5W行動電話充電器（圖片來源：百度）

如果仔細觀察行動電話充電器的接頭，你就能在上面找到類似“5V 1000mA”這樣的標志，這就是充電器能給行動電話提供的最大充電電壓和電流。而120W的快充充電器，普遍采用的是“20V 6A”的標準，

像這樣提高充電電壓和電流，當然會帶來各種各樣的問題。

比如，過大的充電功率會使電池內部和充電器接頭處的焦耳熱功率增大，讓它們嚴重發熱，可能會減少電池壽命甚至損壞器件。在沒有保護措施的情況下，大電壓大電流可能直接損毀電池，甚至可能引起火災等事故，而某些資料線不支持大電流的通過，貿然使用也可能導致燒斷等問題，

于是，為了解決這些問題，三個快速充電中的“黑科技”應運而生，它們分別是：電荷泵、6C電芯和智能控溫芯片。

行動電話快速充電系統的內部結構（圖片來源：搜狐新聞）

電荷泵，又叫開關電容式電壓變換器，簡單來講就是把快速充電使用的大電壓，轉換成能夠直接給電池充電的小電壓，而本身不損耗功率，

上圖中充電IC的主要結構就是電荷泵，跟傳統的變壓器相比，電荷泵不僅體積更小，靜態電流更低，最重要的是它的能量轉換效率高達98%，相比于傳統的變壓器提高了接近10%，幾乎對充電功率沒有影響，

而另一項“黑科技”——電芯，就是沒有保護電路板的充電電池。使用電荷泵變壓之后，原本的電流會進一步增大，對于“20V 6A”的充電器來說，電壓通過電荷泵降低到5V，電流就提高到了24A，這對于傳統的3C電芯來說是難以承受的。因此，6C電芯應運而生。

行動電話電池電芯（圖片來源：百度）

對于2000mA·h的電芯來說，1C指的就是最大充電電流不超過2000mA（2A），傳統的3C電芯最高能支持6A的充電電流，而6C電芯足夠支持12A的大電流充電，本身電阻較小，發熱功率比較低，也就成了支持120W快速充電的“黑科技”之一，

除了上面這兩個技術之外，要想穩定地進行大功率充電，還需要把這些黑科技合理地組合起來。

制作120W快充行動電話的廠商，在行動電話內部普遍使用雙極耳充電模式，簡單來說，就是同時從兩個地方對電池進行充電，有效地實現了分壓分流。

上面提到的，120W快充需要的24A電流，分成兩路之后，恰好就是6C電芯所支持的12A充電電流，特殊的設計也降低了電池的內部電阻，進一步減少發熱功率。

即使如此，在充電過程中，不同階段電池所能承受的最大電流和電壓可能都是不一樣的，另外，如果一直用高功率充電，放出的熱量積少成多，還是會導致行動電話內部溫度過高，損壞元器件，這就輪到智能控溫芯片登場了。

行動電話芯片（圖片來源：IT之家）

智能控溫芯片，即按照設定好的程式，根據溫度改變電池的充放電模式以及行動電話各種模塊的工作狀態，從而實現智能調控行動電話內部溫度又盡量不影響行動電話性能目的的一種芯片。

有了智能控溫芯片之后，在我們使用120W快充時，行動電話充電器可能前三分鐘加班加點工作，保持120W的充電功率，之后由于充電放熱，溫度高了，智能控溫芯片就會調節通過的電流大小，讓我們的充電功率減小到80W甚至40W。一旦溫度降低，功率就可以再次升高。

看到這里，前面的問題就得到答案了：120W快充里面的120W，指的是最大充電功率，在智能控溫芯片的作用下，實際充電的功率是在不斷發生變化的，只有一部分時間能保持最大功率快速“閃充”，因此，實際充電時間略長于我們計算得到的充電時間，這是行動電話對自己的保護機制，

行動電話快速充電安全嗎？

簡單來講，快速充電是安全的，

支持快速充電的充電器，連接的資料線都是特制的，與傳統充電線不同，可以支持較大電流通過，

前面也說到了，現在智能行動電話中，有各種“黑科技”支持快速充電，最大限度保證了使用安全。

此外，行動電話電池本身還附帶有保護電路，保證它不會被大電流燒壞，智能控溫芯片的調節，也保證了行動電話不會因為內部溫度過高而產生事故，

另外，我們是可以用快速充電的充電器對一般行動電話進行充電的，但是不會具有快速充電的效果，

如果仔細觀察，你就會發現，支持快速充電的行動電話充電器上往往會有兩個標志，一個是最基本的“5V 1A”，另一個則是支持的快速充電功率，比如“9V 2A”，具體使用哪一個輸入的電壓電流，是由行動電話的智能控制芯片所決定的，

行動電話快充充電器（圖片來源：ifanr）

當然，同理，用一般的充電器也可以給支持快速充電的行動電話充電，只不過同樣沒有快速充電效果。

雖然如此，但大家在充電時應該注意，一定要使用正規廠家的，有安全保障的充電器進行充電。劣質的充電器內部電阻比較大，發熱比較多，長時間連續使用可能會被燒壞，甚至引起火災。

另外，在充電時盡量不要打開占用資源和CPU較多的行動電話應用，比如插上充電器玩大型游戲等，這樣的操作會讓行動電話不僅承受充電的發熱，還要承受高負荷運行的發熱，不僅會讓智能控溫芯片出手減慢你的充電速度，還可能降低你的行動電話性能，甚至引起安全事故。

最后，要盡量避免過度充放電。不要等行動電話電用完了再來充電，也不要行動電話電充滿了還繼續充電，這兩者都會對電池壽命產生影響。

總的來說，在享受科技便利的同時，我們應該安全、合理地利用這些新興技術，不要因為一時的便利或小便宜給自己帶來安全隱患。

(責任編輯：郭寧_NBJS11658)