充电杂谈:为了提升快充功率,数据线有多努力?
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 。
E-Marker
USBPD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USBPD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芯片的线缆可以支持最大5A电流 , 无E-Marker芯片的线缆只能支持最大3A电流) 。
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【充电杂谈:为了提升快充功率,数据线有多努力?】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是否能支持100W电力传输 , 使用POWER-ZUSB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 , 买错的话功率会受限不能超过60W使用 。
触点处理
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 。
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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 。
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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 。
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