骁龙 820 来了，它有一项 iPhone 用户无比羡慕的功能

近日，高通在 MWC（Mobile World Congress，世界通讯大会）上展示了自主设计架构的微处理器骁龙 820 信息。它拥有 14nm 的制程工艺，支持 LTE Cat.10 标准与三载波聚合，下载峰值速度高达 450Mbps，支持双通道 LPDDR4-1866 内存，GPU 则为全新的 Adreno 530，据称相比过去性能提高 40%，而功耗则降低 30%。

然而这些都不是我们今天关注的重点：今天我们的重点是，从 3.0 版本的「快速充电」技术看看，「快充」一步一步是怎么走过来的。

前快充时代：快充诞生

早在 Nexus 4 的时代，就已经有了高通给出的 快充（Quick Charge）1.0 方案，对于这个快充 1.0 方案，大家其实非常地熟悉，运用得很广泛，只是听上去很玄乎。说到快充 1.0，就不免提到一些「古老的事实」——众所周知的是，手机电池的输出电压是 3.7 V 到 4.0 V 之间，充电器的输出电压大都是在 5V 左右，功率是等于电压乘以电流的，充电器输入的功率是一定的。那时受到电池的输出电压限制，充电器输入的电压在 4V 上下，手机能够承受的输入电流也是一定，所以必定有一部分的功率是要损耗在充电器上的。这样你会发现，充电时，充电器是会比较烫手的。

而快充 1.0 的出现，就是为了解决这个问题——将手机电池可以承受的输入电流调高，使得，这样，损耗在充电器的功率得以利用，充入到手机之中去。另外，快充 1.0 的作用并不止于次。当时能够给手机充电电源输出电流的范围很广，从几百 mA 到 1800mA 都有。比如，电脑的 USB 口最大输出电流为 500mA 左右，如果手机拉取的电流超过这个数值，那么电脑则进入电流输出保护状态，停止输出电流。所以快充 1.0 还需要做的是识别电源的输出电流。

总的来说，快充 1.0 完成的工作一共就两项：1、调高了手机对于高电流的承受能力，使得它能够接受充电器高电流的输入，缩短充电时间。2、识别不同的电源输入类型。

快充时代：高通的答卷

为了解决手机续航的问题，各大手机厂商都纷纷采用了大电池的策略。大电池虽然便捷，但要命的是充电时间过长。以 快充 1.0 为基础的快充 2.0 的技术也应运而生。

在解释快充 2.0 原理之前，让我们先复习下，高中物理知识，以便于大家更好地理解。手机电池的容量即为储存的能量 W，根据 W=P（功率）· T（时间），我们可以知道，如果要缩短手机充电的时间 S，只能提高输入的功率。P（功率）=U（电压）· I（电流），但是由于手机电池的电压是稳定在 4V 左右的，所以实际输入进手机的充电打压是基本固定不变的。所以想要缩短手机充电时间，只能在输入电池的电流 I 上下功夫。

给手机充电的设备是由 USB 线和电源适配器，也是就是我们常说的「充电器」。由于市面上的 USB 线品质良莠不齐，未必能够输出高电流，而且高强度的电流输出对于线材的损耗较大，加上需要兼容前代产品的充电技术，所以快充 2.0 并没有选择直接增加充电器输出电流的方式，来缩短充电速度，反而是在外部设备上，保证输出电流不变，通过增加充电器的输出电压，来增加充电器的输出功率。

看到这里，笔者相信一定会有好奇的读者，会拿出自己的快速充电器看看上面印的小字，所以这里需要说明一点：电流不变，指的并不是充电器电流维持在前几代的 1A 的输入电流，而是得益于快充 1.0 的广泛运用，几乎所有的手机电池都能够承受 2A 左右的输入电流。而在手机端，搭载了快速充电 2.0 的手机设备通过内部芯片的调解，将高电压低电流，转换为低电压（4V 左右），高电流。这个调整的过程，是在手机内部完成的。所以整个快充 2.0 技术的实现，是需要高电压电源适配器，以及手机芯片的支持。不过，由于快速充电的模组内置，所以快充时，手机的发热量将会十分可观。

简而言之，快充 2.0 大幅度加快了手机充电的速度，并且给予了其他厂家实现快速充电的两条思路。

后快充时代：群雄逐鹿

当然说到高通的快充方案，我们一定避开不了 OPPO 这家手机厂商。「充电五分钟，通话两小时」各位读者的疑惑也随着电视广告语铺天盖地而来，为何这个国产厂家如此自信？在补完高中物理知识之后，笔者相信，你们也一定能够理解 OPPO 的「VOOC 闪充技术」背后的原理吧？

VOOC 闪充技术采用的是与高通快充 2.0 相反的思路，它采取的是，充电电压 5V 不变，直接提高输入电流的方式，提高充电效率。所以，OPPO 快充手机需要专用的充电线，专用的充电线（如图）将快速充电的模组外置，从而降低了手机在快速充电时候的发热。

一旦涉及到快速充电，手机厂商的设计思路大致都是基于上述两种解决方案。除了高通的快充 2.0，OPPP 的闪充，当然少不了另一大芯片厂商联发科，它们拿出了快充方案是 Pump Express Plus，与两家厂商不同的是，它采用的快充技术原理较为复杂，简而言之，充电的时候，输入的电压和电流都会随着电池内部电阻温度等等状态而变化，从而实现充电方案的「最优解」。关于更加详细的分析，请点这里。（P.S. 说明涉及到许多电器知识，慎点）

坐不住的老牌劲旅德州仪器，它们拿出的快充解决思路「MaxCharge」，则是通过单独分离快充处理器，而不是被绑定处理器上，从而使得手机在充电的过程中，毋须调动处理器。同时，由于充电是在单独的处理芯片上，德州仪器可以在处理器上增添更多的管理模块，优化手机快速充电的过程，均衡手机充电速度和发热的问题。不过，德州仪器拿出的这套方案，更加「疯狂」——最大支持 14V 和 5 A 电流的输入。

这回轮到高通紧张了，因为早在 快充 2.0 版本的时候，由于其可观的发热量，造成了负面影响，似乎一直萦绕不去。所以，骁龙 820 搭配了新的「快速充电 3.0」，也加入了电压调控技术，被称之为「最佳电压调控技术」——Negotiation for Optimum Voltage（INOV），它能够根据手机的状态，随时调解充电电压，这与联发科的快充技术有些许类似。这次 3.0 版本的快充，支持以 200mV 增量为一档，提供从 3.6V 到 20V 电压的灵活选择，一招一式都旨在提高充电效率，减少功耗损失，以期减少为大家所诟病的发热问题。

各大厂商的快速充电技术，如雨后春笋，迸发出来。不过，快速充电虽好，但发热量可观——无论是过热问题是在手机上，还是充电器上，当用户摸到那滚烫的设备之时，总会惴惴不安。目前各个厂家开发的快速充电协议，都在优化发热这个问题。笔者相信，不少读者心理还会有这样的一个疑问——iPhone 什么时候会搭载快速充电呢？

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