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手機快速充電的原理究竟是什么?

隨著用戶對手機續航時間需求的提高,手機快充技術應運而生。快充技術的高速發展,為大屏幕手機多樣化、實用化的推廣提供了保障。從2018年開始,越來越多的智能手機快充功率突破了20W大關,并朝著更高功率發起了沖擊。如此紛繁的快充技術,其究竟提升了哪些方面?

智能手機電池的核心仍是鋰離子,普遍的電池容量在3000mAh上下,普通5V/1A的充電器充滿電池需要3~4小時,快充技術能將時間壓縮到1小時左右,大大提高了效率。從物理學角度看,充電功率等于電壓與電流的乘積。在電池電量一定的情況,功率大小標志著充電速度的快慢,當前縮短充電時間的方式主要有以下三種:

1.電流恒定、增大電壓:普通充電器電流維持在1A的條件下,將220V電壓降至5V充電器電壓,5V充電器電壓再降到4.2V電池電壓。當增大電壓至9V時,理論上可以將充電時間壓縮到50%,但缺點是會導致充電器、手機發熱,損害電池。

2.電壓恒定、增大電流:該技術在恒定的低電壓條件下,通過增加多條并聯電路,提高電流總和值。電路并聯分流之后,每部分模塊承擔的子功率并不大,可以很好地控制電路散熱,避免手機發燙。

3.電壓、電流均提高:這種同時增大電流與電壓的方式,雖然能帶來可觀的充電速度的提升,但電路熱能損耗和壽命縮短也同樣是大問題,該技術還需要進一步發展。

總而言之,快充方案的選擇是一個綜合性的技術方案選擇,以上三種方案各有優缺點。普通消費者對快充技術的追求將給該市場提供源源不斷的研發動力。未來還需要工程師在新技術的研究上取得突破,將快充技術做得更加安全、可靠,給手機用戶帶來更好的體驗。

本文由北京郵電大學計算機科學與技術研究專業副教授張忠寶進行科學性把關。

責任編輯:高原

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