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足球赛事下注充电杂谈:为了提升快充功率数据线有多努力?

作者: admin 来源: 足球赛事下注 发布时间:2021-11-16 01:07

  各位小伙伴们大家好,充电杂谈是充电头网新开设的一期栏目,主要吐槽日常使用过程中遇到各种充电相关,前几期我们探讨了《充电杂谈No.1:为何你的充电器老插不稳?》《充电杂谈No.2:快充到底是什么?》《充电杂谈No3:快充协议是如何工作的?》《充电杂谈No4:什么是自带线充电宝?》《充电杂谈No.5:来天马行空一下,充电设备能挖矿吗?》《充电杂谈NO.6:充电器上的100V-240V代表什么意思?》,今天我们来聊一下数据线。

  数据线是数码产品用于连接充电器、电脑设备的关键配件,数据线跟随着数码产品发展而迭代升级,以前MiniUSB、MicroUSB已变为时代的眼泪,USB-C因支持正反盲插、功率高、速率高、具备广泛通用性,成为充电器与数码产品的最佳接口。

  数码配件中快充性能发展最快的就是手机,充电功率也从5W一路发展来到120W,面对功率的上涨,数据线也面临着前所未有的压力,本期充电杂谈跟大家探讨一下,数据线为了应对大功率电力传输,都做了哪些方面的努力。

  USB PD快充协议目前发展到PD3.1,但目前市面上最常用的仍然为PD3.0。PD3.0版本显著特点就是具备最大20V/5A, 100W功率传输能力,不仅适用于小功率的手机、平板等设备,还能广泛应用于大功率的笔记本电脑、百瓦移动电源等设备。

  而随着USB PD快充技术的普及,线缆作为设备之间的电力传输的介质,重要性逐渐凸显。尤其是在高压大电流的工作状态下,不仅对线材的材质、线径有要求,而且还需要加入USB-IF协会认证的E-Marker芯片(有E-Marker芯片的线A电流,无E-Marker芯片的线A电流)。

  一条全功能的USB-C线缆必需加入E-Marker芯片,因为E-Marker芯片会预先写入各种线缆的规格、电流承载能力、数据传输能力等参数,电子设备也是通过这颗芯片来获取线缆的信息,从而确定供电或者数据传输模式,达到保护的效果。用户无法从外观上判断数据线W电力传输,使用POWER-Z USB测试仪可以读取E-Marker信息。

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  从表格中可以看到,数据线的最大电力传输规格主要分为两种,60W / 100W,按照电流划分就是3A / 5A,除雷电数据线外,其他数据线的电力传输性能与数据传输性能并无直接关系。如果想获得高于60W的快充性能,一根100W线缆是必需的,在购买时候要看清楚商品说明,买错的线W使用。

  数据线与设备、充电器连接,依赖于触点弹片相互接触进行电力传输,普通数据线的触点弹片并不具备大电流传输能力,必需要对触点弹片进行强化处理。

  这是一根大电流数据线USB-C接口的微距图,可以看到里面用于传输电力的VBUS、GND弹片,宽度远大于用于传输数据的触点。加宽触点让接触面积变大,降低接触电阻,让它可以更好地支撑大电流传输,厂商甚至会采用更厚的镀金工艺来进一步提升电气性能。

  华为、小米、黑鲨、OPPO等安卓品牌快充系统,采用USB-A大电流接口,充电头网拿了他们的数据线并排放在一起,可以看到最外沿的触点同样采用加宽处理。这些USB-A数据线用于传输电力的触点甚至达到了双倍宽度,除了降低接触电阻外,还能改善大电流下的发热,迅速带走热量。

  除加宽触点外,小米、黑鲨、OPPO、一加等厂商USB-A内部深处还带有一个特殊弹片,用于私有化协议的识别与信息收发作用,甚至可以让USB-A线也支持PD快充协议。

  iPhone虽然未采用通用的USB-C接口标准,但在数据线触点工艺上苹果同样进行了升级处理,苹果C94数据线的Lightning头是银色,并不是镀银,而是电镀工艺从镀金升级为铑钌(lǎo liǎo),金手指外观视觉效果从以前的金色变成银色。镀铑钌工艺相比镀金工艺效果,能更加有效防止汗液、液体等腐蚀触点金手指,经久耐用。

  有些支持大电流的数据线A字眼方便用户辨认,数据线用于传递电力依赖内部一根一根的线芯,根据物理定律,电流传输性能与导线直径成正比,相同材质相同长度下,越粗的导线电阻值越低,但不能盲目地采用更粗的导线,那样会导致数据线更硬、更粗,不好用。

  这是充电头网切开一根大电流数据线的微距图,可以看到两根红色外皮与两根透明外皮的导线根导线,它们就是用于电力传输的加粗线芯。

  为了避免使用粗导线带来的生硬问题,线芯会采用镀锡铜制作,还会加入棉线与粉末来进行润滑处理,图中下面三根白色的就是棉线。除此之外有的以耐用为主打的线缆还会加入抗拉纤维,例如图中黄色丝绸。

  曾经华为推出了采用5V8A超大电流架构的40W低压直充,对数据线带来了挑战。经过充电头网拆解发现,华为在该线缆上使用了堆料工艺制作,在支持超大电流的前提下勉强维持了不太生硬的使用体验。近年来,手机上电荷泵技术与串联电芯全面普及,大功率快充大多使用提升电压来传输电力,对数据线A超大电流技术进入历史舞台,也意味着大功率快充止步于5A电流。

  苹果在前不久举办的秋季新品发布会上,带来了全新的MacBook Pro 2021,全部产品都搭载了MagSafe3磁吸接口充电,充电头网实测16英寸MacBook Pro实际充电功率可达140W,同时也兼容USB-C雷电接口充电。

  而作为16英寸MacBook Pro实现140W快充不可或缺的另一款配件,包装里附带的这条USB-C to MagSafe3线同样值得说道。这也是业界首款支持USB PD3.1快充的线缆(诱骗线),目前已经单独上架苹果商店,零售价340RMB。

  看似是一条常规“PD转DC”的充电线,实则线缆内部加入了USB PD3.1快充协议识别兼通讯功能,接上140W USB-C充电器和16英寸 MacBook Pro,就能输出28V电压为电脑充电,同时线缆也能根据连接到不同的PD充电器,选择正确的充电电压。

  USB PD3.1让多年以来受限于20V5A 100W上限的PD快充系统,一举突破了百瓦天花板,最高可以支持28V5A 140W、48V5A 240W,USB PD3.1提升电压成为未来超大功率快充的必经道路。

  本期充电杂谈为大家介绍了数据线面对大功率快充都做了哪些对策,E-Marker芯片为数据线提供了规范标准,百瓦快充必需搭载5A E-Marker芯片。在制作上,镀金、镀铑钌、宽触点、粗线芯等工艺为电力传输提供保障,棉线芯、抗拉纤维、编织外线等提供更佳的手感与耐用度。

  功率提升要么通过大电流,要么通过高电压,电流不能盲目提升,受限于线缆易用性、工艺难度、手感、成本等问题,主要以5A电流为上限。目前主流的USB PD3.0标准下,功率上限为20V5A 100W,苹果首发USB PD3.1将快充功率天花板向上拉伸,PD3.1新标准的支持下,快充功率可以支持28V5A 140W、48V5A 240W两种高压大功率传输,在不改变线材接口、线缆粗细的基础上,让快充可以服务更大功率的设备,如高性能笔记本、工作站,甚至以后可以为电动工具、电瓶车、家电等服务,让USB-C接口与线缆通吃所有产品的美好的愿景变成可行。

  好了以上就是本次充电杂谈的所有内容,下一期大家想聊些什么方面的话题,欢迎回复留言,下次我们再见。

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