智能手機(jī)發(fā)展至今，充電功率和電池續(xù)航一直是人們最為關(guān)注的問(wèn)題之一。

從早期的5V/1A和5V/2A的低瓦數(shù)快充，到后來(lái)的高壓大電流和低壓小電流兩極分化，不同手機(jī)廠商都制定了自己的充電協(xié)議，如OPPO的VOOC、vivo的Flash Charge、華為的SCP/FCP、小米的Mi Charge Turbo。

USB-IF組織和電信終端產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)也開(kāi)始出面推動(dòng)各種充電協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，避免不同廠商的充電器和手機(jī)的不兼容。

近年來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整PPS（可編程電源）大為流行，30W以上快充紛紛采用Charger pump Charger做輔充，極大提高了充電效率。

快充充電電路從Type C充電口開(kāi)始，VBUS充電路徑依次經(jīng)過(guò)過(guò)壓保護(hù)器件（OVP芯片或MOS），主充芯片（開(kāi)關(guān)Charger）并聯(lián)輔充芯片（電荷泵Charger），然后到電池。

電池滿電狀態(tài)下，放電電壓為4.2V，放完電時(shí)電池電壓會(huì)降到2.5V左右。因此可以簡(jiǎn)單利用電池電壓來(lái)粗略估算電池電量。

下面先介紹下快充的充電原理。

傳統(tǒng)充電過(guò)程分為三個(gè)階段：涓流充電、恒流充電、恒壓充電。

如今的快充時(shí)代則把上面的三個(gè)階段進(jìn)行了細(xì)分。我們以TI的快充charger方案BQ25970和BQ25890為例。過(guò)程如下：

T0-T1

充電器接到手機(jī)的USB-C端口，主芯片檢測(cè)電池電壓，以此電壓為基準(zhǔn)來(lái)設(shè)置線纜給USB-C的充電電壓，當(dāng)電池電壓低于3V時(shí)，主charger以VSYS_MIN/0.15A給電池涓流充電（主charger這個(gè)最低充電的電壓VSYS_MIN是可以通過(guò)I2C進(jìn)行修改的，范圍是3V-3.7V）。

這段時(shí)間持續(xù)幾秒鐘。

T1-T2

當(dāng)電池電壓達(dá)到3V時(shí)進(jìn)入恒流充電?？紤]到端口到電池的線損和導(dǎo)通損耗，一般以VSYS_MIN+0.15V進(jìn)行充電，。此時(shí)的端口供電電流可以達(dá)到2-3A，以芯片設(shè)定為準(zhǔn)。到這個(gè)階段一直是主charger在工作，直到電池電壓上升到VSYS_MIN值（一般設(shè)置為3.5V，相當(dāng)于手機(jī)電量達(dá)到5%），電池喚醒可以進(jìn)行大功率充電了，這時(shí)進(jìn)入恒流快充。

這段時(shí)間持續(xù)約1分鐘，電池電量達(dá)到5%。

T2-T3

當(dāng)VBAT>VSYS_MIN后，進(jìn)入恒流快充模式，充電電壓設(shè)置為VBAT+0.05V（電池的內(nèi)阻一般mΩ級(jí)別，0.05V即可提供大電流）。主charger關(guān)斷，打開(kāi)2:1 charger pump charger，將VBUS充電電壓減半，電流翻倍進(jìn)行充電，此時(shí)充電電流為全過(guò)程最大。因?yàn)殡姵仉妷汗潭ǎ娏鞑攀菦Q定電池充電快慢的主要因素，此時(shí)的充電功率達(dá)到巔峰。

這段時(shí)間大概持續(xù)5分鐘，電池電量達(dá)到20%。

T3-T4

當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)電池電壓達(dá)到4.2V時(shí)，進(jìn)入恒壓充電模式。為防止電池未真正充滿，系統(tǒng)控制charger逐步降低充電電流，直到檢測(cè)一段時(shí)間內(nèi)電壓維持在4.2V附近，此時(shí)電壓不會(huì)在電流減小時(shí)下降，電流逐漸降低到快充低預(yù)警閾值IBAT_UCP_ALM后，關(guān)斷charger pump charger，打開(kāi)主charger。

此時(shí)電量已沖到80%左右。這段時(shí)間持續(xù)約2030分鐘，利用60W或120W的超級(jí)快充，可以把這段時(shí)間縮短1/32/3。

T4-T5

此時(shí)電池電壓VBAT穩(wěn)定在4.2V，主charger以4.25V 2A充電，檢測(cè)電池電壓，逐漸降低電流，直到電流降低到125mA時(shí)，完成恒壓充電。

這段時(shí)間持續(xù)約20分鐘。

至此充電完成。

現(xiàn)在主流快充主要集中在33W、44W、55W、66W四檔，充電電壓基本都在10V或11V，充電電流則為3A、4A、5A、6A四個(gè)擋位。為了補(bǔ)償充電接口及線纜的壓降，更多廠商選擇11V的充電電壓。但是真正傳輸?shù)诫姵氐碾妷鹤畲笾挥?.25V，充電口也只有9V左右，因此11V和10V充電電壓對(duì)實(shí)際充電影響不大，過(guò)流能力才是起決定作用的。

當(dāng)效率100%沒(méi)有線路損耗時(shí)，11V6A和10V6A對(duì)電池來(lái)說(shuō)，充電功率是一樣的。但實(shí)際器件和線路損耗使得二者電流都達(dá)不到12A，66W的充電電流比60W是要大個(gè)幾十mA的，所以66W的充電功率要稍大于60W。但67W和65W/66W在實(shí)際充電過(guò)程中的區(qū)別就不那么明顯了。不過(guò)在宣傳時(shí)67W就是比65W/66W看起來(lái)高級(jí)，這也成為手機(jī)廠商壓過(guò)對(duì)手一頭的賣(mài)點(diǎn)。

80W~150W的有線快充普遍開(kāi)始采用20V電壓輸入，4：1電荷泵轉(zhuǎn)換，將充電電流加到4倍，的確縮短了充電時(shí)間。但是在整個(gè)充電過(guò)程中，開(kāi)啟電荷泵的時(shí)間一般不超過(guò)30分鐘，滿載充電的時(shí)間更是不到5分鐘，3%的效率損失會(huì)直接轉(zhuǎn)化為熱，100W的快充直接產(chǎn)生3W的熱，造成手機(jī)嚴(yán)重發(fā)燙，影響鋰電池使用壽命。從60W提升到120W，大瓦數(shù)快充時(shí)間縮短約10分鐘，在整個(gè)充電周期內(nèi)提升比例約25%。

在半個(gè)多小時(shí)的充電周期內(nèi)，十分鐘的充電時(shí)間縮短和手機(jī)發(fā)熱鋰電池壽命縮短相比，值不值得，大家可以自行判斷。