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技术宅:充电5分钟通话2小时背后的秘密

手机中国 【原创】 作者:宋焕丰 2016-04-08 05:30
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OPPO R9前方高能

  【手机中国】R9和R9 Plus是OPPO今年春季发售的新机,虽然这两款产品从处理器、主镜头、屏幕尺寸到电池容量等配置不尽相同,但它们有一个相同点,就是均采用VOOC闪充技术。记得OPPO副总裁吴强曾说过“2000元以上的手机都将支持VOOC闪充”。当然,也正是这项技术,让OPPO和其他品牌迅速拉开距离,从而奠定了品牌基调和影响力。

技术宅:充电5分钟通话2小时背后的秘密

  VOOC闪充技术的诞生可以说是顺势而为,因为在锂电池商用化期间,不管是笔记本、智能手机还是电动汽车/自行车都使用了锂电池技术。然而,经过20来年的发展,仍然没有其他类型的电池取代锂电池地位,这对智能手机来说成为制约其续航能力的最大瓶颈,所以市面上急需一项新技术来弥补智能机续航能力不足的囧地。

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  对此,大多数手机厂商的做法是提高电池容量、加入省电软件、提高充电速度,前两个是通用做法,后一个只有极少数厂商做到,因此提高充电速度这块最考验厂商的研发实力,目前市面上最常见的为(Qualcomm)高通的Quick Charge快充和知名度较高的VOOC闪充技术。

5重防护更安全

  Quick Charge快充采用增大电压和电流的原理提高充电速度;VOOC闪充则采用低电压高电流模式,在保证充电速度的同时也能减少适配器与手机的发热状况。前者已经更新到Quick Charge 3.0,以200mV增量为一档,OEM厂商可在3.6V到20V电压之间灵活选择;后者虽不像前者那样普及,但相较于传统过大电流保护,单独定制的零部件大大提升安全性。

  为什么这么说呢?因为VOOC闪充从适配器、接口到手机内部打造全端式五重防护:

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  一、适配器过载保护。当前端电流进入适配器时,传感器会实时检测电压电流,检测安全MOSFET(保护)开关自动打开闪充,异常则会立即关闭。

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  二、闪充条件鉴定保护。电流通过适配器时,MCU芯片会检测设备是否支持闪充,检测通过后同时开启二级过载保护。

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  三、接口过载保护。电流进入手机时,在特定制的7pinUSB接口处,手机内的MCU会控制第三个MOSFET(保护)开关,启动第三级过载保护。

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  四、电池过载保护。电池内的特殊IC和MOSFET(保护)开关构成第四道防线,负责对电池的电压/电流进行过载保护。

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  五、电池熔丝保护。当出现异常时,电池内的保险丝会立即熔断,物理性断绝电流输入,防止灾害发生。

充电快转化率高

  其实,除安全外,VOOC闪充技术也是目前行业里充电速度最快的,目前OPPO手机所采用的VOOC闪充可在30分钟内把电量充至75%左右,1小时基本上能够充满。就在今年的MWC大会上,OPPO在前作的基础上推出VOOC超级闪充技术,据官方称,充满一块2500mAh电池只需15分钟,上代VOOC需要70分钟,而普通充电需要几个小时,由此可见OPPO强大的技术实力。

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  虽然VOOC超级闪充还没有出现在OPPO新机身上,但即将面世的Find 9很是令人期待(据悉该机会采用这项新技术)。由于VOOC超级闪充是在前代基础上进行的升级,所以原理基本相同,只是VOOC超级闪充需要OPPO独家定制的超级电池才能发挥最大潜能。

  从官方给出的资料显示,VOOC闪充技术通过改变电路拓扑结构,在不改变充电电压的情况下,提高充电电流速度,使其速度提升至四倍以上。特别是在保持高速充电的同时,降压环节全部在充电器端完成,不调用手机内部降压电路,这样充电时手机端的温度就会维持在正常范围。

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  VOOC闪充之所以不会调用手机内部降压电路,是因为OPPO在适配器端加入智能控制芯片MCU,智能控制充电的整个流程,这样在低电压高电流的前提下,通过电压环实现分段横流的电流输出,因此降压电路中的能量损耗在适配器端得到解决,大大降低手机发热问题。

  另外,在一般情况下,手机的充电过程大致是适配器先将220V交流电降压成5V直流电,然后在手机端通过电压调控电路调整为4.2V左右再给电池充电,这样充一次电需降压两次,所以降压电路中的能量损耗和电路中正常功率损耗成为手机充电时发热的元凶。

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  对此VOOC闪充通过适配器端的MCU智能控制芯片一次性将220V交流电,直接调整为4.2V电压给手机电池充电。这样做不仅减少降压电路带来的损耗,还大大提高适配器输出到电池的转化率。据悉,VOOC闪充技术的转化率为97%,而传统手机充电技术的转化效率只有80%多。OPPO的VOOC闪充技术从另一面解决当下智能手机续航能力不足的问题,特别是升级后的VOOC超级闪充更是令人期待。

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