浅析快速充电技术在智能手机的应用
qc快充原理
qc快充原理
QC快充（Quick Charge）是高通（Qualcomm）推出的一种快
速充电技术，旨在提高手机充电速度并减少充电时间。
该技术利用特殊的充电协议和芯片设计，能够更高效地将电能输送到手机电池中。
QC快充的原理在于增加了充电器的输出电压和电流。
一般的USB充电器供电电压为5V，而QC快充技术使得输出电压可
以提高至9V、12V或更高，大大增加了输送电能的速度。
同时，QC快充还采用了动态电压调节和动态电流调节技术，根
据设备的充电需求智能调整输出电压和电流，以达到最佳充电效果。
除了充电器的设计，QC快充还要求手机内部芯片的支持。
手
机芯片通过与充电器芯片的通信，可以告知充电器充电所需的最佳电压和电流。
这样，在充电过程中，手机芯片和充电器芯片可以实时进行数据传输和调整，从而充分利用充电器提供的电能，提高充电效率。
值得一提的是，QC快充技术并非适用于所有的手机和充电器。
只有支持QC快充协议的设备才能充分享受到快速充电的效果。
如果使用非QC快充兼容设备的充电器，充电速度仍会受限于
标准USB充电的限制。
总之，QC快充通过提高充电器输出电压和电流，配合手机芯
片的调整，实现了更快速的充电效果。
这项技术在现代手机的
普及中起到了重要的作用，使得用户能够更方便、快速地充电并减少等待时间。
智能手机的技术创新与应用
智能手机的技术创新与应用智能手机在现代人的生活中扮演着重要的角色，几乎成为了人们离不开的便利工具。
它不仅可以满足人们的通信需求，还能够带给人们丰富的生活体验，因此不断地推陈出新，让人们享受到更加便捷和愉悦的生活。
在手机市场上，技术创新是保持竞争力的重要手段之一，因此本文将探讨智能手机的技术创新与应用。
一、屏幕技术创新屏幕是智能手机的核心组成部分之一，决定了视觉体验的好坏。
近年来，各大手机品牌不断推出全面屏手机，改变了传统的16:9比例，采用了18:9、19:9等更高的比例，使屏幕占比更大。
同时，在屏幕材质方面，AMOLED和IPS屏幕成为了主流选择。
其中AMOLED屏幕与传统的LCD屏幕相比，有更好的色彩表现效果和更低的功耗，也因此越来越受欢迎。
二、相机技术创新相机也是影响智能手机的重要因素之一，它可以带给人们更好的视觉体验。
近年来，手机厂家们在摄像头方面不断进行创新，使得手机摄像头的功能越来越强大，打破了摄像头像素的天花板。
如三星Galaxy S20 Ultra搭载的1亿像素相机、华为P40 Pro+配有50倍变焦功能等，为手机拍照带来了更多的可能。
三、充电技术创新充电也是影响智能手机使用体验的关键因素之一。
随着手机功率的不断提高，手机的充电速度也变得越来越重要，于是市场上应运而生了各种快充技术。
如OPPO的超级闪充、OnePlus的WarpCharge等，让用户在短时间内快速补充电量，并提高使用效率。
四、生物识别技术创新随着移动支付和手机解锁的重要性越来越大，各大手机厂商也在生物识别技术方面进行了不断的创新。
如苹果的Face ID技术、三星的虹膜识别技术、华为的3D面部解锁技术等，让人们使用手机更加便捷和安全。
五、人工智能技术创新人工智能技术在智能手机上的应用越来越广泛。
例如，手机语音助手能够通过语音控制来完成各种操作，让人们更加智能化地使用手机；云端备份技术能够将用户的数据备份到云端，提高了用户数据的安全性和便捷性；拍照美颜功能则是应用人工智能实现对照片的智能处理，让用户的照片更美丽。
手机快充四大方案
手机快充四大方案
随着智能手机的普及和用户对手机使用续航时间需求的提高，在受限于锂电池技术无法取得突破而做大能量密度的情况下，智能手机电池快速充电技术使用户在短时间内快速补充电量。
快充技术全面来袭，我们该如何为产品选择合适的充电方案？
悉数市面上的产品，快充技术大致有四种，即高通的QuickCharge版（如QC2.0、QC3.0），联发科版（Pump Express和Pump Express plus），OPPO 的VOOC，以及TI的Maxcharge（实际上它同时兼容了高通QC2.0版和联发科Pump Express协议）。
也有人说快充技术是5种、6种、甚至7种，但在目前也就上面这四种，是在原有USB 5V充电技术上有所突破的技术，具体请看文章后面的详细解释。
常规USB 5V充电技术的瓶颈，充电环路示意图如图-1，充电环路阻抗约0.32Ω，那对于4.2V和4.35V电池最大充电电流有以下公式：
（5-4.2）/0.32=2.5A （5V input source，Battery CV=4.2V）。
无线充电技术在智能手机领域中的应用
无线充电技术在智能手机领域中的应用随着科技的发展和人们对便捷性要求的不断提高，无线充电技术已经成为了越来越多人所熟悉和喜欢的一种充电方式。
相比于传统的有线充电，无线充电可以让我们省去了寻找充电线、插拔充电线的繁琐过程，让充电变得更加方便和简单。
而智能手机的广泛应用也为无线充电技术在智能手机领域中的应用提供了广阔的空间和需求，并且无线充电技术在智能手机领域中的应用也不断取得了新的进展和突破。
一、无线充电技术的原理和分类无线充电技术指的是通过无线感应或者电磁波传输等方式实现电能传输，从而实现电池的充电。
无线充电技术可以根据充电原理来进行分类，主要分为磁共振型、电磁感应型和射频功率传输型。
其中磁共振型无线充电技术是目前比较成熟和广泛应用的一种技术，其主要原理是将发射端产生的电磁信号通过电磁场的共振传输到接收端，然后在接收端产生电流，从而实现对设备的无线充电。
而电磁感应型无线充电技术的原理是通过变化的磁场在发射端和接收端之间产生感应电流，从而实现电能传输。
射频功率传输型无线充电技术的原理是将电能转换为无线电波，然后通过发射端和接收端之间的传输实现无线充电。
二、无线充电技术在智能手机领域中的应用智能手机是现代人们生活中的必备工具之一，随着手机功能的不断升级和使用需求的不断增加，其电量的消耗越来越快，因此无线充电技术在智能手机领域中的应用也越来越受到人们的关注和重视。
目前，无线充电技术已经在智能手机中得到了广泛的应用，主要表现在以下几个方面：1、智能手机支持无线充电越来越多的智能手机已经开始支持无线充电技术，这让用户们可以通过充电器或者充电板等外部设备直接进行无线充电，免去了寻找充电线的麻烦。
2、智能手机内置无线充电功能除了外部设备外，一些智能手机也开始内置无线充电功能，从而让用户们可以直接放在支持无线充电的充电板上进行充电，更加方便和快捷。
3、可穿戴设备中的无线充电技术可穿戴设备中的无线充电技术也开始得到广泛的应用，支持无线充电的智能手表、智能眼镜等设备，让用户们可以摆脱充电线的束缚，随时随地进行无线充电。
手机快速充电系统的设计
手机快速充电系统的设计摘要手机现今已经占据了我们现在人的主要时间，在我们生活中也占据了极为重要的地位，当然手机的充电也成为了每个顾客必须配备的工具，随着微电子在当今社会的快速发展，各种产品不断出现在这里，智能手机的功能不能局限于此，人们可以安装自己的软件，如电影和电视，游戏，听书，办公室，社交，旅行等。
这些应用，伴随着4G/5G网络和CPU的不断更新，GPU中处理器消耗的功率不仅仅是原创的，这是可以比较的，然后人们就不满意了，所以快充技术诞生了，而今天的快充技术已经快速发展起来，这也是这些人正在学习的一项技术，所以这个任务就是研究手机的快速充电技术。
关键词：快速充电；电路切换；智能手机第1章绪论如今的世界，手机不仅仅只是接打电话的工具，人们使它变得多样多功能，为我们人类提供了便利，从而改变了我们生活的方方面面，微电子的发展，便是按着便于携带和小型轻量的方面去发展的，而且人们为了更加高效的使用这些智能产品，从此快速充电电池也得以发展。
在互联网的发展下，人们的需求量也大大提高了，所以小小的手机也被赋予了更多的功能，还可以根据个人的爱好以及需求去下载第三方的APP，比如消费，娱乐，金融，科技技术，软件设计，设备组装等等诸如此类的需求与4G/5G的共同作用下，现今的新技术(如功能越来越强大的CPU和GPU)大大提高了移动电话的功耗。
第2章系统方案设计2.1 系统流程概要目前，快速充电模式适用于快速充电，目前有三种模式：高压直流模式，高压大电流模式和高压电流模式。
它是一种高压恒流法，主要应用于从220V充电到实际负载电压的5V，最后将5V的负载电压降低到4.2V的电池电压。
这种使用盲目提高电压的方法会导致充电器和手机的热量会产生过大的热量，散热将会跟不上产热，这种工人会对电池寿命产生重大影响。
第二种类型的低电压是高电流模式，它在之前的基础上在一定的电压条件下增加了一些电流，并应用与门应用并联的电路。
因此，在张力恒定的情况下，每个并联闭路的实际压力将相对较小且更自由。
摆脱数据线的束缚,无线快速充电技术将问世
摆脱数据线的束缚，无线快速充电技术将问世
智能手机的快速发展，改变了人们的生活方式;然而，由于电池耗电量过大，手机的续航能力成了用户心病。
在手机没电时，人们只能焦急而无奈地坐在充电插板旁边，默默地等待时间流逝。
一般情况下，充满一部手机需要约2个小时。
如何提升充电速度，成了近年来知名IT企业关注的课题。
其实，快速充电的技术其实并不复杂，从物理计算公式上来说，功率（P）=电压（U）x电流（I），在电池电量一定的情况，功率标志着充电速度。
要提升充电速度，主要是在一定时间内增加电压、提升电流，但这种方式对于材料的耐度要求非常高。
就像从水管放水，如果水压过高，水管容易爆掉一样。
目前，业内比较知名的快速充电方式有高通Quick Charge 2.0和OPPO VOOC闪充。
高通Quick Charge 2.0同时增强电压和电流，将充电电压从5V提高到9V，充电电流由1A增至1.6A，在30分钟内为容量为
3300mAH的智能手机充入60%的电量。
为了防止手机在充电时被过大的电流烧毁，其在充电器中加入一个特殊的IC判断开关，确保安全。
OPPO的VOOC闪充则采用低电压高电流模式，保证充电速度的同。
手机快速充电原理
手机快速充电原理
手机快速充电原理是通过优化充电电流和电压的传输方式来实现的。
传统的充电方式是通过直流充电器将电能转化为直流电流供手机充电，但传统充电方式需要较长时间才能将电池充满。
快速充电技术采用了更高的电压和电流传输，以加快充电速度。
其中一种常见的快速充电技术是使用快充适配器和充电数据线。
快充适配器能够提供更高的输出电压和电流，使电能传输更快。
充电数据线则能够承受更高的电流，减少能量损耗。
另一种快速充电技术是利用快速充电协议进行充电。
手机和充电器之间通过通信协议进行交流，以匹配最佳充电方式。
这种技术可以根据电池容量、电池状态和充电器能力等因素，自动选择最适合的充电方式，从而实现快速充电。
此外，一些手机还采用了快速充电性能优化技术，如温度控制和充电管理系统。
温度控制可以避免过热对手机电池的损害，充电管理系统可以监测电池状态和充电进程，确保充电过程安全可靠。
综上所述，手机快速充电原理主要通过优化充电电流和电压的传输方式，利用快充适配器和充电数据线，以及快速充电协议和充电性能优化技术来实现。
这些技术的应用可以显著提高手机的充电速度，并且保证了充电过程的安全和可靠性。
智能手机快速充电的前世今生
智能手机快速充电的前世今生2015年，高通在MWC上展示了处理器骁龙820，全新的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，这些参数并不是这篇文章关注的重点，更新到3.0 版本的“快速充电”技术则是今天的主题，通过高通Quick Charge来谈谈智能手机的快速充电。
早期智能手机的充电器输出电压与电流都较低，这是充电能效低下的主要原因前快充时代早在Nexus 4身上我们就看到高通给出的快充（Quick Charge）方案，对于这款早期的快充方案，其实大家都非常熟悉，并且运用得非常广泛。
当时，在手机充电时因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，所以充电时，充电器与手机烫手也属于正常现象。
而高通快充的出现，就是为了解决手机与充电器发热的问题。
它能将手机电池可以承受的输入电流调高，使得损耗大幅度降低，并且它还能使手机充电电源输入电流的范围有小范围提升，从100mA到2000mA。
总的来说，高通快充最大的用处就是提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;识别不同的电源输入类型。
快充的时代升级至高通快充2.0后，手机充电速率有巨大提升随着手机硬件的快速发展以及元器件功耗的提升，各大手机厂商都纷纷采用了大电池的策略。
大电池带来的续航能力与充电时长成正比，而不少厂商都开始研发属于自己的快速充电技术，而高通快充也从早期的版本来到了2.0。
我们都知道手机的充电设备是由USB数据线与电源适配器组成，由于结构与数据线品质的问题，使得我们在充电时不能保证100%的高输出电流。
而且高强度的电流输出对于线材的损耗较大，所以高通快充2.0 并没有选择直接增加充电器输出电流的方式，来加快充电速度，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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
浅析快速充电技术在智能手机的应用
新一代智能手机中的电池容量越来越大，联发科及高通等手机芯片大厂，近
期不约而同在新款手机芯片解决方案中，导入快速充电的功能，而新一代的快速
充电器也将会全面取代传统USB充电器。
标签：高通（Qualcomm）；联发科；快速充电；电源管理
这两年来，新一代的智能手机尺寸越来越大，屏幕的分辨率越来越高，移动
应用处理器（AP）运算速度也要求越来越快，这些变化都需要更大容量的锂电
池来支持。
随着电池容量提升，大功率且高效的快速充电技术成为必需，而现有的传统
5V USB充电器使用统一使用充电接口 Micro-USB，依照USB协会发布的标准，
Micro-USB的最大允许的充电电流是1.8A， 这意味着传统的5V USB充电器将
受限于9W以下，无法再提升更大输出功率。
为了突破这个技术瓶颈，全球最大的手机芯片厂联发科及高通，不约而同在
新款手机芯片解决方案中，导入快速充电的功能。以过去充电器100%充电大概
需要2～3个小时来看，高通及联发科的最新快速充电设计若搭配改款后的充电
器，则50%充电仅需20分钟，100%充电则有机会压低到90分钟以内。
虽然高通和联发科都已经发布了各自的快速充电方案，但是他们的充电方式
却有非常大的差异，下面分别来介绍一下他们的充电原理及应对所设计的快速充
电器方案。
1 高通的快速充电2.0（Quick Charge 2.0）
高通在2013年推出的骁龙800的芯片，其中包含了Quick Charge 2.0版本的
平台，其工作原理简单地说，就是由设备通过USB数据通讯口D+/D- ，输出电
压信号给充电器，充电器内置USB输入解码芯片，判断充电器需要输出电压大
小。虽然快速充电的输出电流被限制在1.8A以下， 但是输出电压将可以有5V、
9V和12V三种选择。新QC2.0的标准快速充电器的额定功率为15W，比过去常
规5V USB充电器一下提升2～3倍。
现介绍一款配合高通QC2.0标准所开发的快速充电器。方案选择是Dialog
公司开发的满足高通QC2.0协议的解码芯片iW620和初级侧PWM IC芯片
iW1760。
iW620是一颗SOT-123小封装的USB解码IC。IC从USB数据通讯口D+/D-
读取需要的信息，再由IC的DRV驱动脚输出信号，给光电耦合器的LED不同
的电流（2mA～10mA）， 对应控制不同输出电压5V/9V/12V，信号通过光电耦
合器被反馈到初级电源管理芯片iW1760。
iW1760是一颗运用数字控制的电源管理芯片，它能够实现在初级控制次级
端的输出电压和电流。
在iW1760内部有实时波形分析仪，它通过一个个周期循环读取VSENSE脚
的电压波形，然后生成一个反馈电压VFB，此VFB信号可以精确地等效在大多
数情况下的输出电压，这样来用于调节输出电压。
iW1760的VSENSE脚，其功能就要是从电源变压器的辅助绕组读取电压感
应信号，传输到IC内部数字控制模块分析，进而来控制输出电压。
在这个设计里，我们利用光电耦合器的LED接收次级USB解码IC iW620 所
分析输出的控制信号，再把信号反馈到初级侧，驱动并控制两组的开关管，进而
由分别控制的两个分压电阻形成的分压线路，影响到输入V sense的三种状态的
信号，而这三种状态即对应5V/9V/12V这三种输出电压。
这个线路的电流控制是通过对IC Isense 脚的控制来实现的。iW1760通过检
测初级侧电流来感应次级负载电流的变化，电流采样点就是在功率开关MOSFET
的源极到地端的限流电阻上。
2 联发科的快充技术Pump Express
联发科在今年2月份发布的新SOC处理器-MT6630，其中就搭载其快速充
电新技术Pump Express。
Pump Express技术内置于PMIC的电源管理集成电路。
Pump Express特点：允许充电器根据电流决定充电所需的初始电压，由PMIC
发出脉冲电流指令通过USB的Vbus传送给充电器，充电器依照这个指令调变输
出电压，电压逐渐增加至高达5V达到最大充电电流。
联发科目前有两种快充规格：
（1）Pump Express为快速直流充电器提供的输出功率小于10W（5V），受
控输出电压：5V/4.8V/4.6V/4.4V/4.2V/4.0V/3.8V/3.6V，主流输出功率：5V/1A &
5V/1.5A
（2）Pump Express Plus为充电器提供的输出功率大于15W，其差别为受控
输出电压增加了12V、9V和7V三个档位，为
12V/9V/7V/5V/4.8V/4.6V/4.4V/4.2V/4.0V/3.8V/3.6V。
目前配合联发科的快充方式，也已经有Dialog，On-bridge和通嘉等电源芯
片厂为其配合开发专属电源管理IC，它无需使用到USB的数据通讯口，线路简
洁，从架构上看和目前传统USB充电器几乎一样，其电源设计原理上也一样，
所以这里不做详细的说明。
从上面的叙述，能发现使用高通的快速充电方案优点：控制逻辑单纯，可靠
性好，缺点：充电器的成本比同功率的充电器高20～30%。目前欧美和日本的手
机制造商偏向使用高通的方案。
联发科的方案，其智能手机及充电器总成本控制在略增10%以内，迎合中国
及新兴国家中、低阶智能手机产品市场的需要。但是从技术的角度看，用电流脉
冲信号的控制模式，其抗电磁干扰性和稳定性还需要更多验证。
3 结束语
快速充电应用功能的新诉求，由于涉及整个充电器系统的设计改变，在高通
及联发科联手强推下，成为促进2014年智能手机充电器产业洗牌动作的重大变
数。在快速充电器的设计上，无论是设计成本降低，还是可靠性提升等方面，都
有更多新的课题值得人们去探讨。
参考文献
[1]（美）普利斯曼，莫瑞.王志强，等译.开关电源设计（第三版）[M].北京：
电子工业出版社，2010.
[2]中国信息产业部.移动通信手持机充电及接口技术要求和测试方法[Z].
（YD/T 1591-2006）.
[3]High Voltage Dedicated Charging Port QuickCharge 2.0 Interface
Specification[Z].Qualcomm，2013.