¡Huawei, OPPO, vivo y Xiaomi unen fuerzas! ¿Se unificarán los estándares de la tecnología de carga rápida en el futuro?
Actualmente, los productos de smartphones presentes en el mercado tienen tamaños y proporciones de pantalla cada vez mayores. Esto se debe principalmente al desarrollo de tecnologías relacionadas con los teléfonos inteligentes.
Al mismo tiempo, la llegada de la era 5G y la gran cobertura de las pantallas de alta resolución han convertido estas especificaciones de producto en un estándar de medición para muchos usuarios a la hora de adquirir teléfonos móviles.
Por supuesto, con la llegada de nuevas tecnologías para teléfonos inteligentes, como el mayor tamaño de pantalla, la alta frecuencia de actualización y la compatibilidad con 5G, los requisitos de duración de la batería de los productos para teléfonos inteligentes están aumentando gradualmente.
Para proporcionar una mejor duración de la batería de los teléfonos móviles, muchos fabricantes han mejorado la capacidad de la batería. De este modo, las capacidades de carga también quedan a la vista de las personas.
Para hacer frente a las soluciones de batería de teléfonos inteligentes en constante evolución, los fabricantes también han comenzado a invertir en capacidades de carga.
En base a esto, la carga rápida aparece delante de todos. Y porque en la investigación y el desarrollo de la carga rápida participan muchos fabricantes e instituciones diferentes. Por ello, actualmente existen en el mercado una variedad de protocolos de carga rápida.
Cuando se trata de protocolos de carga rápida, mucha gente debe pensar en el USB PD. Lo que representa USB PD también es algo que algunos usuarios aún no entienden.
La introducción muestra que USB PD se refiere a USB Power Delivery, que es un estándar de carga rápida formulado y lanzado por USB-IF.
Este es también el protocolo de carga rápida compatible más común del mercado, y el tipo y la cantidad de dispositivos compatibles es relativamente grande. Muchos usuarios lo conocen por este motivo.
Al mismo tiempo, QC también es un protocolo de carga rápida con el que muchos usuarios están familiarizados.
El nombre completo es Quick Charge, desarrollado por Qualcomm. En 2013, Qualcomm lanzó QC1.0, que aportaba un voltaje y una corriente de 5V2A, acortaba el tiempo de carga en un 40% y aportaba un gran grado de mejora de la capacidad de carga.
En julio de 2020, Qualcomm lanzó el nuevo Quick Charge 5, que admite una potencia de carga de 100 W y es compatible con los protocolos Quick Charge 2.0, 3.0, 4, 4+ y PD.
Además de los acuerdos de carga rápida de las partes interesadas de la industria mencionados anteriormente, los fabricantes de teléfonos inteligentes también son miembros importantes en el campo del soporte técnico de carga rápida.
Entre ellos, la carga flash VOOC de OPPO también tiene una alta presencia en la percepción de los usuarios. El conocido eslogan publicitario "Cargue durante 5 minutos y hable durante 2 horas" se refiere a la carga flash VOOC de OPPO. En términos de implementación técnica, la carga flash OPPO VOOC adopta una solución de baja tensión y alta corriente.
Huawei también es una empresa muy conocida en la industria de los teléfonos inteligentes, con una enorme cantidad de usuarios. Por tanto, el protocolo de carga rápida aplicado a los productos de Huawei también tiene un cierto impacto en el desarrollo tecnológico de la industria.
Según los datos, los protocolos de carga rápida de Huawei incluyen FCP (Fast Charge Protocol) y SCP (Super Charge Protocol). Entre ellos, Huawei admite el protocolo FCP en el cargador que viene con Mate8, y la tecnología de carga rápida SCP se mencionará más en usos posteriores.
Además, Xiaomi, que siempre ha tenido una buena reputación en el mercado de los smartphones, también ha seguido esforzándose en el campo de la carga rápida.
Según la información oficial publicada por Xiaomi, actualmente puede proporcionar múltiples niveles de soporte de capacidad de carga rápida. Las últimas noticias oficiales muestran que sus capacidades de carga inalámbrica y por cable han vuelto a abrirse paso.
Sin embargo, a medida que aparecen en el mercado diferentes protocolos de carga uno tras otro, los usuarios a veces experimentan incompatibilidad entre protocolos de equipos de carga de diferentes marcas en el uso real. Este también es un aspecto que muchos usuarios esperan mejorar.
El 28 de mayo, la Asociación de la Industria de Terminales de Telecomunicaciones publicó las "Especificaciones técnicas para la carga rápida integrada de terminales móviles".
Se menciona que “la industria de la carga rápida tiene problemas de incompatibilidad de protocolos de larga data: diferentes marcas de teléfonos móviles y cargadores a menudo solo pueden alcanzar velocidades de carga más bajas. Esto no solo afecta seriamente la experiencia de carga rápida del usuario. resultando en un desperdicio de recursos."
“La Academia de Tecnología de la Información y las Comunicaciones, Huawei, OPPO, vivo y Xiaomi tomaron la iniciativa en el lanzamiento de las "Especificaciones técnicas de carga rápida integrada del terminal móvil" y recibieron el apoyo de Honor, Silicon Power, Rockchip, Lihui Technology, Angbao Electronics, "Dianku Network y otros terminales, empresas de chips y socios industriales han recibido un fuerte apoyo".
"Durante el proceso de desarrollo estándar, fabricantes líderes como Huawei, OPPO, vivo y Xiaomi rompió los estereotipos inherentes del pensamiento técnico. Con el fin de lograr compatibilidad con la carga rápida, tomaremos la iniciativa en la formulación de un estándar técnico unificado para la carga rápida de terminales móviles para adaptarnos a las necesidades de desarrollo a largo plazo del ecosistema industrial". >
Según el comunicado mencionado en el anuncio, los próximos pasos de los fabricantes serán la carga rápida. La tecnología de carga puede tener una mayor compatibilidad, lo que también brindará una mejor experiencia de usuario.
Después de que Xiaomi lanzara su primer cargador de carga rápida de nitruro de galio de 65 W, el término "nitruro de galio" comenzó a aparecer ampliamente en la visión del público. Entonces, ¿cuál es la diferencia entre el cargador que introduce "nitruro de galio (GaN)" y el cargador ordinario tradicional? Hablemos hoy.
Los diferentes materiales son la raíz de todas las diferencias.
El material básico de los cargadores ordinarios tradicionales es el silicio, que también es un material muy importante en la industria electrónica. Sin embargo, a medida que el límite del silicio se acerca gradualmente, su desarrollo ha alcanzado un cierto cuello de botella y muchos fabricantes han comenzado a trabajar duro para encontrar alternativas más adecuadas.
Además, a medida que aumenta la potencia de carga rápida, el tamaño del cabezal de carga rápida se vuelve más grande, lo que es muy incómodo de transportar. Algunos cargadores de alta potencia pueden hacer que el cabezal de carga se caliente fácilmente cuando se carga; desde hace mucho tiempo; por lo tanto, la búsqueda de nuevos materiales alternativos es aún más urgente.
El nitruro de galio (GaN) se denomina material semiconductor de tercera generación. En comparación con el silicio, su rendimiento se duplica y es más adecuado para dispositivos de alta potencia que el silicio, con un tamaño más pequeño y una mayor densidad de potencia. La frecuencia de los chips de nitruro de galio es mucho mayor que la del silicio, lo que reduce efectivamente el volumen de los transformadores internos y otros componentes. Al mismo tiempo, el excelente rendimiento de disipación de calor también permite que los componentes internos se organicen con mayor precisión, lo que en última instancia es perfecto. Resuelve la contradicción entre tasa de carga y portabilidad. Era obvio que el nitruro de galio era el material de reemplazo que buscábamos.
Después de comprender las características respectivas del material, la diferencia entre los cargadores de nitruro de galio y los cargadores comunes es evidente. Los cargadores de nitruro de galio son más pequeños y tienen una mejor disipación de calor con la misma potencia. energía alta.
¿Ya que el nitruro de galio es tan bueno? ¿Por qué no usarlo antes?
La razón es simple: antes, la tecnología del nitruro de galio era inmadura y el costo era relativamente mayor. El costo principal de los cargadores de nitruro de galio proviene del chip de potencia MOS. Las costosas materias primas conducen directamente al alto precio de los cargadores de GaN de consumo. Los cargadores de nitruro de galio actuales en el mercado cuestan básicamente más de 100 yuanes. Sin embargo, a medida que participen más fabricantes, creo que la tecnología madurará cada vez más y el coste disminuirá. Es sólo cuestión de tiempo.
En términos de protocolo de carga, los cabezales de carga GaN se basan actualmente en el protocolo PD y pueden cargar rápidamente dispositivos que admitan este protocolo, incluidos MacBook (y otros portátiles con montura C), iPad Pro, iPhone, y Switch y otros equipos. Con el apoyo del nitruro de galio, se cree que se espera que la potencia de carga rápida de los teléfonos inteligentes alcance nuevos máximos.
La mayoría de los cargadores de nitruro de galio que hay actualmente en el mercado tienen un diseño de tira larga. Si se enchufan a un interruptor de pared, pueden ser tirados fácilmente por el cable de datos y soltarse. Probando también diferentes diseños.
Ahora bien, ¿has dado un paso más hacia la comprensión de los cargadores de nitruro de galio?
Recientemente, la Asociación USB-IF lanzó el último estándar de carga rápida USB PD3.1, que aumenta la potencia de carga de los 100 W originales a 240 W y admite una salida de voltaje máxima de 48 V. Ha obtenido un reconocimiento generalizado. en la industria. Atención y discusión.
Literalmente, USB PD3.1 solo puede considerarse como una versión pequeña de actualización de USB PD3.0, pero desde una perspectiva energética, este es un salto cualitativo.
¿Cuáles son las diferencias entre USB PD3.1 y versiones anteriores?
USB PD2.0
El estándar de carga rápida USB PD2.0 se lanzó en agosto de 2014. No solo estipula que la interfaz USB Type-C es la única interfaz estándar, sino que también proporciona Esta interfaz tiene más funciones, como carga, transmisión de datos, transmisión de audio, etc. En términos de carga, USB PD2.0 define soporte para salidas 5V3A, 9V3A, 12V3A, 15V3A y 20V5A, con una potencia de carga máxima de 100W.
Sin embargo, todavía era una época en la que las interfaces Micro USB eran muy populares y el mercado de la telefonía móvil estaba básicamente dividido por protocolos privados de carga rápida como QC, AFC, FCP y PE. para popularizar la carga rápida USB PD. Esta situación duró hasta 2015, cuando Apple lanzó el primer nuevo MacBook de la industria equipado con el estándar de carga rápida USB PD2.0. Sólo entonces la carga rápida USB PD comenzó oficialmente su popularización en el campo de las fuentes de alimentación de consumo.
USB PD3.0
En noviembre de 2015, la carga rápida USB PD marcó el comienzo de una importante actualización de versión, entrando en la era de la carga rápida USB PD3.0. Hay tres cambios principales en USB PD3.0 en comparación con USB PD2.0: agrega una descripción más detallada de las características de la batería incorporada del dispositivo, agrega la función de identificación de la versión de software y hardware del dispositivo y actualización de software a través de comunicación PD; y añade funciones de Certificado digital y firma digital.
En pocas palabras, desde la perspectiva de los parámetros de carga, USB PD3.0 y USB PD2.0 no han cambiado. Todavía admiten salida 5V3A, 9V3A, 12V3A, 15V3A y 20V5A, con un máximo. potencia de 100W. Sin embargo, esta actualización no ha mejorado la caótica situación de los estándares de carga rápida en el mercado de la telefonía móvil. Los estándares de carga rápida siguen siendo independientes e incompatibles entre sí.
USB PD3.0 PPS
Con el fin de cambiar la fragmentación de los protocolos de carga rápida en el mercado de la telefonía móvil, la Asociación USB-IF lanzó una importante actualización del USB PD3.0 estándar en febrero de 2017, añadiendo fuente de alimentación programable PPS basada en el estándar USB PD3.0.
PPS es un tipo de fuente de alimentación compatible con USB PD3.0. Es una fuente de alimentación que utiliza la salida del protocolo USB PD y puede realizar regulación de voltaje y corriente. La especificación PPS integra los dos modos de carga actuales de alto voltaje y baja corriente y bajo voltaje y alta corriente. La caída de modulación de amplitud de voltaje también es de 20 mV, que es solo una décima parte del estándar QC3.0 en ese momento, y el ajuste es más preciso.
Y la Asociación USB-IF también ha llegado a un consenso con Thiel Labs para unificar la tecnología de carga rápida con el estándar de carga rápida PPS. En la actualidad, la carga rápida PPS se ha convertido en un estándar de carga rápida con una participación muy alta en el campo de los teléfonos móviles con Android. Con la bomba de carga incorporada del teléfono móvil, se puede lograr una carga rápida eficiente y de alta potencia. por modelos de Xiaomi, Samsung, Meizu y otras marcas.
USB PD3.1
USB PD3.1 es el estándar de carga rápida recién lanzado por la Asociación USB-IF. El estándar de carga rápida USB PD3.1 en realidad se basa en USB PD3. Actualización de carga rápida .0 PPS.
La especificación de carga rápida USB PD3.1 divide la energía en dos rangos: rango de potencia estándar (SPR para abreviar) y rango de potencia extendido (EPR para abreviar). El rango de potencia estándar es el estándar de carga rápida USB PD3.0 PPS actual en el mercado, y la potencia de carga máxima permanece sin cambios en 100 W, mientras que los tres voltajes recientemente agregados de 28 V, 36 V y 48 V pertenecen al rango de potencia ampliado; y los tres voltajes corresponden a La corriente máxima de salida es 5A, y la potencia máxima de salida puede alcanzar los 240W.
Además de agregar tres nuevos conjuntos de voltajes fijos, el estándar USB PD3.1 también agrega tres conjuntos de niveles de voltaje ajustables (AVS para abreviar) en el rango de potencia ampliado, a saber, 15 V-28 V 5 A, 15 V. - 36V 5A y 15V-48V 5A. El paso mínimo de regulación de voltaje de AVS es 0,1 V y continúa utilizando el modo de límite de potencia constante basado en PDP.
Resumen
El estándar de carga rápida USB PD se ha desarrollado durante casi diez años, durante los cuales también ha experimentado muchas iteraciones icónicas. Entre ellos, USB PD2.0 es un estándar de carga rápida que realmente se produce en masa y está disponible comercialmente, y también sienta las bases para la unificación de la carga rápida USB PD. USB PD3.0 está más actualizado en la función de identificación de protocolo y las especificaciones de carga no han cambiado.
El estándar de carga rápida USB PD3.0 PPS añade un nuevo nivel de voltaje programable, logrando compatibilidad con la mayoría de protocolos de carga rápida privados, y se ha convertido en el dispositivo de carga rápida más utilizado en el mercado de teléfonos móviles Android. estándares.
USB PD3.1 amplía principalmente el alcance de aplicación del estándar de carga rápida USB PD. Además de productos de consumo como teléfonos móviles y portátiles, también se puede utilizar en monitores, servidores, herramientas eléctricas, seguridad suministro de energía POE y otros campos Haciendo realidad la visión de "todo se puede recargar".