USB標準電壓不是5V嗎?為什麼現在有些手機是9V甚至10V?

一枚針用淨水縫時間


USB的供電電壓為5v,這是標準制定的,而其他的9v,12v則為快充

目前快充可以分為三種方案1.高電壓快充也就是你上面說的9v甚至更高2.高電流快充比如oppo,vivo所用的快充,3.電荷泵快充

手機快充不僅需要手機支持,還需要充電器也支持,兩者牽手成功才能快充,不過有時候充電線也得支持,比如使用蘋果c2l數據線才能激活pd快充。

如果不匹配或者不支持,就會使用最基礎的5v充電,不會激活快充來損傷手機或者充電器




若影隱若


USB標準電壓是5V,手機的9V或者10V是快速充電的電壓

常見的USB接口有Type-A,Type-B,Type-C,其中Type-C是一種全新的USB接口,它的推出很好的解決了之前USB接口的各種問題,USB接口輸出的標準電壓是5V,題主所說的9V甚至10V應該是用於快速充電的輸入電壓。

快充協議需要Type-C接口加持

隨著鋰電池技術和智能手機的快速發展,現在的手機或者筆記本電腦配置了容量越來越大的鋰電池。電池容量的增大使得快充充電技術走上快車道。加快充電速度意味要加大充電的功率,增加功率要麼加大充電電流,要麼升高充電電壓,其中升高充電電壓是非常好的方法。

非Type-C的USB接口電源是固定5V的,電源只能從USB接口輸出;而全新的Type-C接口加入了更多的引腳,可以實現電能雙向傳輸,正反方向都可插,集充電、數據傳輸、顯示於一體。作為輸出時,輸出5V的電壓,當充電用時,可以接受更高電壓的輸入。

Type-C快充充電頭有什麼特別?

以一個小米45W快充頭為例,它的輸出電壓有5V/2A,12V/2A,15V/3A,9V/2A/20V/2.25A。除了可以輸出5V電壓給普通手機充電,還可以輸出各種比較高的電壓,給支持相應快充協議的手機,筆記本電腦或者其它設備充電。這就是Type-C接口的魅力了,當充電器與手機(或者其它設備)連接後,充電器會與手機(或者其它設備)溝通,根據手機(或者其它設備)的需求輸出相應的電壓。

Type-C接口是怎麼工作的?

  • USB Type-C設備接口有兩種,主設備接口DFP (Downstream Facing Port)和從設備接口UFP (Upstream Facing Port),沒有設備連接時,Type-C接口是沒有電壓的,只會定時提供脈衝電壓,用於檢測連接,只有建立連接後,主設備接口才會輸出電能給從設備接口。還有一種是雙向接口DRP(Dual Role port),可以作為主接口也可以成為從接口,像手機的Type-C接口就是雙向接口,它可以輸出電能,也可以接受電能用於充電。
  • 主機(DFP)上的CC pin需要有一個上拉電阻Rp,從機(UFP)則需要有一個下拉電阻Rd。兩個設備的CC引腳相互相連後,通過檢測電流,主機(DFP)的CC 引腳就可以檢測到從機(UFP)的下拉電阻Rd,判斷是否連接成功,成功連接後,主機(DFP)才會打開Vbus的電源開關,給從機(UFP)提供電能。因為Type-C接口是對稱的,有兩個CC引腳(CC1,CC2),接口就可以根據那個CC引腳檢測到下拉電阻來確定接口插入的方向,切換RX/TX,建立通訊接口。
  • 下拉電阻Rd是一個固定的電阻,阻值是5.1k,上拉電阻Rp是不確定的值,上面也提到了USB Type-C可以提供多種電壓的供電模式, 根據不同的Rp阻值,CC引腳就可以檢測出不同的電壓,從而提不同的供電電壓。


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這個是要區分的,你所說的5V的USB是電腦的接口。

USB1.1接口標準電壓5V±0.25V,標準電流500mA。 USB2.0接口標準電壓5V±0.15V,標準電流750mA。 USB3.0接口標準電壓約5V,標準電流1000mA。 這裡的標準電壓在正常情況下不會改變。

雖然以前的手機充電器的USB輸出也是5V,但是隨著科技發展和人們需求,要求充電器有一個比較短的充電時間,那是什麼決定了充電快慢呢?那就是“電流”。

開始手機電池都不大,這個時候USB接口默認的5V 0.5A就可以滿足充電的需要;但是當智能機出現之後,由於對性能的大幅度渴求導致功耗上升,0.5A已經滿足不了需要了;於是定義了一個增強的USB充電識別標準: BC 1.2。它將充電電流最大擴展到5V 1.5A。但是到了2013年左右,出現了3000毫安時以上的智能手機,這個時候就算是5V 1.5A也不能滿足需求了,於是再次擴展到5V 2A。

現在有些商家,為了追求更快的充電時間,就只會能提高充電器USB輸出的電壓,來提高充電的電流,進而加快了充電時間。但是也有一個弊端,就是會發現手機沒用多長時間,電池變鼓了,使用待機時間超短。那是因為大電流會對電池的壽命有影響,減少了電池的壽命。


奇奇不奇怪


智能手機的軟硬件更新速度很快,但與之形成鮮明對比的是電池技術發展的卻很慢。隨著智能手機屏幕越做越大以及人們使用場景的增加,給手機一天一充或者多充已經成為我們的日常。

在電池技術無法得到突破,廠商只有依賴提高電池容量來增加續航的情況下,各種的快充技術開始了“曲線救國”,既然電池的體積不能儲存更多的電量,那何必不讓手機充電速度快一點?充分利用碎片化時間快速為電池補充電量。於是“充電5分鐘,通話2小時”等快充廣告開始洗腦大街小巷。

我們平時看到手機測評時,經常能夠聽到XX手機這次採用QC2.0/3.0快充,標配9V/2A或是12V/1.5A的充電頭。還有像OPPO VOOC閃充的5V/4.5A,那這些參數到底是什麼意思呢?對手機充電有什麼影響?我們接著往下看:

快充原理是什麼?快充也分“兩大陣營”?

我們都知道,根據功率P =電流I x電壓U,提高手機的充電功率,無非是提升充電電流或提升充電電壓,或兩者同時提升。

目前快充有高壓快充和高電流快充,高壓快充的代表當屬高通Quick Charge快充技術,比如我們經常聽到的QC3.0快充的9V/2A就是典型的高電壓低電流達到18瓦的充電功率。而從最新的高通QC4.0快充來看,高通QC4.0支持最高27W的快充,輸出功率有5V/3A,9V/3A,11V/2.4A,12V/2.25A,從技術參數來看高通QC4.0依然是高壓快充方案,最大電流不超過3A。

高電流快充以OPPO的VOOC閃充和華為Super Charge為代表。此類快充通過加粗USB接口觸點和輸電線芯的做法,增加電流,降低電壓,達到同樣的充電功率,典型的就是5V/4A的VOOC閃充。

高電壓or高電流誰更技高一籌?

那麼這兩種技術哪種更好呢?我們知道,對於早期的5V-1A普通充電方式,電源適配器先將220V交流電降低為5V直流電,然後在手機端再調整為約4.2V(鋰離子電池充電截止電壓4.2V); 高電壓快充方案則是第一次由電源適配器將220V交流電降為9V直流電,然後在手機端再降為約4.2V;低電壓高電流快充方案則是第一次就直接降至約4.2V,無需手機端再次電壓轉換。

所以,由於鋰電池存在耐受電壓限制,無論是高電壓快充還是高電流快充,最終都是4.2V充入電池。但是用過高電壓快充的小夥伴一定有所體會,快充過程中手機發熱較為嚴重,主要是由於手機端二次降壓導致,根據焦耳定律:發熱量Q=I(電流)*2·R·T我們知道,在二次降壓電流增大的同時發熱量也會很大。而高電流快充方案由於在電源適配器就完成了所有電壓轉換,所以手機端不會二次降壓,也就沒了嚴重的發熱現象。要知道,發熱現象是影響手機電子元器件老化和使用安全的因素之一。所以像一加手機這種採用低壓大電流的廠商會宣傳手機可以邊充電邊玩。

由於高電壓快充方案存在二次降壓,所以降壓過程中的能量損耗導致高壓方案的充電轉化效率僅在80%左右;低壓快充方案由於無需手機端降壓,所以充電轉化率提高到了97%。此外,在使用高壓快充方案的時候為了安全考慮往往會在手機亮屏的時候將充電電流和電壓降低,降低了充電功率,而我們在使用手機時候也有不少情況是需要亮屏充電,如果這樣大大降低了充電的效率,拉長了充電時間。

綜上所屬,我個人認為還是低電壓高電流快充更好一些:充電同樣快,發熱卻很少,但至於高通為什麼一直堅持高壓快充方案就不得而知了。

低壓高電流快充有缺點嗎?

說了高壓快充和低壓高電流快充的工作原理以及低壓快充的優點,那麼,低壓高電流快充有哪些缺點呢?我們知道Micro USB的針腳十分細小,這使得線與接口的接觸電阻比Type-C要大,通過充電電流時產生的熱量更多。在5V的充電電壓下,將手機充電電流提升到2A,這已經接近了Micro USB接口安全使用的極限。所以說,在使用Micro USB接口的快充中,需要電源適配器、接頭、線材、 電池全部定製化生產,由此帶來了使用成本的增加。目前,像OPPO的VOOC閃充就還用著萬年不變的Micro USB接口,像一加的DASH 閃充,華為的Super Charge早就換成了Type-C接口。

而高通Quick Charge最大優勢就是其技術兼容性和繼承性比較好,其外部接口採用的是通用USB標準,無需購買專用的線纜,沒有快速充電功能的手機在採用QuickCharge充電器時,仍然可以按普通方式充電。

此外,為了進一步提高安全性,低電壓高電流快充一般為充電過程增加了適配器過載保護、條件鑑定保護、接口過載保護、電池過載保護、電池熔絲保護,由於它的適配器,充電線纜,電池,手機側電路都是特殊定製,它最大的缺點在於和其他安卓手機充電的兼容性問題,導致這種技術難以推廣。

總結:從手機廠商的快充方案來看,高通陣營的手機廠商依然沿用QC的快充技術較多,比如小米、錘子等等,這套方案成熟、穩定、兼容性較好。但越來越多的廠商在研發自家的低壓高電流充電方案,相信以後高電流方案將越來越成為主流趨勢。


實事Style


因為快充的功率可達60瓦,如果還是用5V的電壓,電流將達到12A,一般的充電線都無法承受如此高的電流,電線會過熱起火,因此就必須提升電壓,降低電流


jackson316


充電頭默認輸出電壓是5V啦,可以匹配任意使用USB接口的手機充電,為啥是9V的原因,是現在非常多的手機支持渦輪快充充電功能,其工作原理是一種高壓快充,可以輸出5V 2A,9V 2A,12v 1.5A三種規格電壓與電流,輸出電壓由手機內部充電管理器控制,根據電池電壓不同,自動控制充電頭輸出上訴的電壓和電流,以達到快速充電的目的


足離古


其實標準電壓還是5伏哈,但是它只是一個活動的5伏到9伏或者是9伏12伏什麼的哈。還是負數是達到這麼高,但是它的電流或者還是一樣的9伏2a或者3a哈這樣子。

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豬麻麻


∪SB輸出是5V,這個不會變的,手機衝電的5V式9V快衝是向內輸入的,而且這個手機和充電器是相互有協議的,只有快充檢測到這種協議才會激活快充


迷迷湖湖666


電腦、筆記本的USB電壓5V左右,能提供的電流很小,基本已經不適於現在智能手機充電了。

智能手機普遍比功能機的耗電量更大,電池容量也更大,想要快速充電,就要提高電流。

可以看一下快充頭上的數據,和以前的老充電頭對比一下電流。
黑色是NOKIA功能機的,右側是小米手機的

輸出電壓都是5V,NOKIA電流550mA,小米2A,相差近四倍。

事實上我用NOKIA給智能手機充電,邊充邊玩電量根本不漲,遊戲時甚至還掉電。

但是隨著手機電池容量增大,電流不能無限增加,電流越大意味著電路上的各種原件發熱量增大,容易損壞且很危險。而且鋰電池也有電流限制,過大也可能發生危險。

這時增加充電電壓就勢在必行了,一來可以滿足快速充電的需求,二來也可以將電流控制在一個安全的範圍內,算是一舉兩得吧!

但提高電壓也要求手機內部多一部分降壓電路,這也是成本之一。


鯨魚拆解


9V或10V是充電器的電壓,進入手機後,再降壓到4.2V左右充電,鋰電池的限制充電電壓是4.2V.也就是說不能超過這個電壓,否則有爆炸風險,所以9V,10V都可以降低到4.2V後再充電,電壓高了電流就低,高電壓對數據線,充電頭,包括手機充電口的熱損失就小,發熱小就安全。為什麼選9V,10V還有個原因,降壓如果降到原來的一半時發熱量最小,所以一般會選擇倍數電壓到手機能有效減少手機充電迴路的熱損失,減少發熱,安全可靠。現在也有20V的手機充電標準更降低了電流值。


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