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大功率的充电器会把手机充坏吗?

程序员文章站 2022-03-19 22:44:00
最近在抖音上有看到一个高赞短视频,标题我记不太清楚了,但视频内容大致是:抖友用87w大功率充电器给手机充电,并测试会发生什么事情。 其实视频的内容并没有吸引到我,但是...

最近在抖音上有看到一个高赞短视频,标题我记不太清楚了,但视频内容大致是:抖友用87w大功率充电器给手机充电,并测试会发生什么事情。

其实视频的内容并没有吸引到我,但是评论区却让感觉到有些意外。

为什么呢?因为评论区有网友提的一个问题让我非常深刻。

“87w,这不是笔记本电脑的充电器吗?这么大的功率,不会充坏手机?”

why?都9102年了,还有担心充电器会充坏手机的?我们多翻了翻评论区,发现还是有蛮多人都在关心这个问题。

那么,大功率的充电器究竟会不会把手机充坏呢?

在回答这个问题之前,我们要先来了解下充电器的输出接口类型与它的工作模式。

一、充电器输出接口与工作模式

目前市面上充电器的输出接口大致可分为两种,一种是usb-a,另外一种是usb-c。

目前来说,最常见的是usb-a接口。这个接口已经面世使用了20余年,我们任然能够在很多电子数码产品中看见它的身影,市场上也不断有usb-a接口的产品面世,用一个成语形容的话,“老当益壮”再适合不过。

usb-a接口的形状为长方形,大多人第一次接触应该是在电脑机箱的后面,至少90后及之前年代的人是这样吧。

除了外体形状,它最明显的特点就属那四个金属弹片(触点),其中两个弹片负责电力传输(正极vcc、地线gnd),另外两个弹片负责数据传输(数据正d+与数据负d-)。

在usb-a输出的快充充电器中,d+、d-信号线负责传递按照一定规律变化的电压信号,与手机相互对“暗号”,暗号对上了,充电器才会输出高电压或者大电流(输出超过3a的大电流时,手机还会对充电线的线组进行检测),否则默认d+、d-短路,协议为dcp,输出5v/1.5a。

上图是我们使用chargerlab power-z km001测试仪进行上位机监测qc充电器给小米9充电时的变化曲线,绿色曲线是充电器usb-a口的d+电压变化曲线,橙色是d-电压变化曲线。

充电4秒左右,当小米9连接上充电器,充电器改变了d+、d-的电压值,小米9检测到这d+、d-的电压值变化,这个变化符合qc快充电压特性,暗号对上后充电器电压、电流开始升高,进入qc快充,就像特务的“暗号”一样,“暗号”对了才能把东西给你。

除了使用d+、d-“暗号”来进行协议判断之外,还有一些快充协议是通过电流脉冲信号来对暗号的,如联发科的pe快充。

我们使用chargerlab power-z km001测试仪进行上位机监测pe充电器给魅族16th plus充电时的变化曲线。在给魅族16th plus充电时,电流一下子有一下子无,这是发送给魅族16th plus的电流脉冲信号(图中画红圈的位置),通通断断有点像“摩斯密码”。

魅族16th plus接收到这些脉冲信号与充电器对上暗号,随后电压、电流开始升高进入pe快充。

关于usb-c接口,它的形状类似于扁扁的椭圆形,体积比usb-a小巧,但内部的触点高达24pin,是普通usb-a接口的6倍。

触点多意味着功能能够更加强大,这也确实如此,无论是电力传输,还是数据传输,usb-c都比usb-a强大的多,目前越来越多设备都采用了usb-c接口,这是未来发展的趋势。

在usb-c充电器(pd快充)中,信号则通过cc线来传递,充电器与手机之间会互相“对话”交换信息,充电器会先把自己的供电信息告诉手机,手机会申请一个自己可接受的电压和电流。

如果没有合适的电压档位,会默认选择5v充电或者不充电。就像下面这样。

pd充电器:我有5个供电档位。

手机:收到,我要5v/3a供电档位。

pd充电器:收到,没问题,我马上给你以5v/3a档位供电。

手机:好的。

pd充电器:供电档位已经调整到5v/3a。

手机:好的,我已经接收到了。现在我要9v/3a供电档位。

pd充电器:收到,没问题,我马上给你以9v/3a档位供电。

手机:好的。

pd充电器:供电档位已经调整到9v/3a。

手机:好的,我已经接收到了,请保持。

下面我们以两枚常见的大功率充电器华为40w、苹果87w为例,为大家实际测试一下,看看是否是如我们所说的“大功率充电器不会充坏手机”。

二、实际测试

华为40w充电器是一枚usb-a接口的充电器,它支持40w scp快充、qc快充、fcp快充。

首先我们用它来充下iphone xs。iphone xs手机支持pd快充、apple 2.4a协议,当它与充电器同上电后,会先通过d+、d-电压变化来询问充电器是否有apple2.4充电协议,如果没有apple2.4a协议则会再看支不支持dcp1.5a模式(d+d-直接连通),什么识别都没有的话只能以祖传五福一安5v/1a(0.96a)充电了。

可以从图中看到,华为40w充电器充iphone xs时功率在5w左右,正在充电当中,手机并没有因为充电器“功率大”而被充坏。

我们再来看看功率更大的苹果87w充电器充iphone xs的情况。苹果87w充电器它的充电器接口是usb-c,之前我们了解到usb-c口比usb-a有着更多的触点,触点数更多更加智能。

苹果87w充电器是款支持usb pd快充的充电器,当它在给iphone xs充电时,它们俩之间会互相告知对方自己的供电、充电信息,就像两个人在互相介绍自己一样。

图中可以看到,当前的iphone xs功率在18.99w,属于该手机的安全功率范围,iphone xs并没有因为充电器高达87w而被充坏。

可能还有的人会说:你测试的全是以苹果手机为例,那安卓手机呢?

安卓手机其实是一样的,这里我们以小米8为例,小米8支持pd快充、qc快充。充电器还是使用华为40w、苹果87w。

因为pd快充是通过cc线芯通讯来交流信息的,usb-a接口并没有cc线芯,所以不具备cc通讯功能,当小米8与充电器同上电后,会跳过pd通讯直接通过d+、d-电压变化来询问充电器是否有qc快充协议,如果没有会紧接着询问有没有dcp协议,依次类推。

华为这款充电器是支持qc快充的,上图中可以看到小米8当前充电功率在12.77w,握手qc快充,属于手机的安全功率范围,手机处于正常充电状态。

苹果87w充电器充小米8,则优先握手了pd快充协议,当前功率为15.64w,并没有出现把手机充坏的情况。

而且,大部分手机都有一定的高压防护机制,当输入电压、电流、功率过大时,会自行断电拒充,进行自我防护。上图是pd充电器对魅族手机进行不同电压档位的充电,注意看power-z测试仪显示屏中的标记尺与手机屏幕中右上角充电状态。

可以看到,5v、9v、12v都可以正常充电,15v、20v手机会检测到电压过高,拒绝充电保护手机不被损坏。当然,每一部手机的自我保护高压范围不同,大家不要轻易去模仿,可能会造成手机损坏。

三、总结

大功率的充电器会把手机充坏吗?答案是:不会。

因为充电器在给手机充电的时候,它们俩会进行一系列的通讯、交流,能够随时调整电压、电流。

对于使用usb-a接口的充电器给手机充电而言,两者会各自报出“接头暗号”,匹配上了将会进行充电,匹配不上手机将会拒绝充电;而使用usb-c口充电器充电的话,手机与充电器之间的交流将会更加的频繁、准确,不断的进行沟通以确保最佳充电方案。

充电器的功率参数,是它的其中一个性能指标,表示的是该款充电器能达到多大的输出功率。

用一个简单易懂的举例来比喻,充电器是汽车,充电器输出功率是这一台汽车能开多快(时速200公里)。手机就像司机,他控制着汽车的油门踏板。

汽车开多快,一切都是看司机需求,可以慢慢开去买菜,可以上高速时速120公里极速前进。充电器输出功率也是看手机,手机需求多大功率,充电器就输出多少给手机。

所以说,大家切勿担心功率大的充电器会把手机充坏。

但是,切勿胡乱使用一些奇葩充电器,或者48v、72v这种不是充手机的电源适配器,甚至作死直接用220v捅手机,这肯定是会坏的,大家一定要多多注意。