十年前充电器各用各的,到如今 USB-TypeC 与 Lighting 接口一统江湖,不变的是充电这件事情仍然非常麻烦。主要表现在:

  1. 终端设备所支持的快充,和充电头支持输出的快充协议、功率,本质上是一个兼容性矩阵
  2. 多种快充协议与各自所支持的实际充电功率,也是一个矩阵
  3. 多口输出的充电器,接口之间如何分配协议、功率,也是一个矩阵

一次充电竟然包含着这么复杂的决策过程,现代人真的是越来越聪明了:)

终端设备兼容性

近几年随着快充技术的推广,以及 USB 接口标准化联盟的巨大能量,大部分需要充电的电子设备都支持了使用 USB-TypeC 接口进行充电。然而,TypeC 只是一个电气接口定义(物理层面的),其上所传输的内容具体使用何种协议,此处并没有限制。

因此,充电器与设备之间,需要一个协商的流程。充电器在充电线上发送报文,表明所支持输出的协议(PD、QC或者其他协议),由设备上的充电芯片解析后,回送所选择的充电协议。也正因为有了协商的过程,不同品牌、不同功率的充电器混用也不会出现问题(劣质除外)。协议只是一种方言,设备与充电器基于此来协商所使用的充电电压与电流。

USB 官方的快充协议为 PD(USB Power Delivery)协议,目前使用 TypeC 接口的主流设备都支持该协议。除此之外,使用高通芯片的手机还会兼容由高通主导的 QC 协议;而 iPhone 在 Lightning 接口之上也兼容了 PD 协议。

而上述快充协议均不支持传统的 USB-A(方形接口),因此使用该接口的快充头、快充线均是智商税的范畴。例外则是各类手机厂商魔改的 USB 接口,例如 OPPO 的私有协议 SuperVooc 65W 通过在 USB-A 口中增加一个针脚来实现大功率的传输,线缆也是特制的,此类私有方案不在讨论范围内。

快充协议所支持的功率

小学二年级我们学过

$ P = UI $

因此为了达到相同的功率 P,理论上有无限多种 U/I 参数组合,而对充电参数的控制越细致,设备就能越精准地控制充电的流程,达到分段充电、保护电池的目的。

在 PD 2.0 版本的协议中,仅支持了充电双方选择固定的预制参数。这些参数作为充电程序(PDO)写入到充电芯片中。预制的参数大家都很熟悉:

最大电流

电压

最大功率

3A

5V

15W

3A

9V

27W

3A

12V

36W

3.25A

20V

65W

...



因此,搞清楚手中的设备最高支持哪一套 PDO 很重要。

在 PD 3.0 版本中,新增了一个叫 PPS 的方案。支持 PPS 的充电头,可以以 20mV 为单位上下调节输出电压,细粒度地控制充电功率。但是,PPS 并不是一个强制的标准,甚至在协商的过程中,较老的设备(比如前几年的一些笔记本)可能会因为无法识别 PPS 报文而拒接协商,无法进行充电。

因此,搞清楚手中的设备、充电头是否兼容 PPS,也很重要。

多口之间的分配

如果购买的是支持多个接口同时输出的充电头,那更是一件麻烦事了。例如某宝上的畅销款充电器,其 TypeC 接口在单独使用和同时使用时,分别支持不同的输出功率:

因此该充电器不能同时满足笔记本电脑和手机的充电需求。