USB标准电压不是5V吗?为什么现在有些手机是9V甚至10V?手机usb输出电压是多少伏

2023-07-07 06:17:45 文章来源 :网络 围观 : 评论
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USB标准电压不是5V吗?为什么现在有些手机是9V甚至10V?手机usb输出电压是多少伏

  

USB标准电压不是5V吗?为什么现在有些手机是9V甚至10V?手机usb输出电压是多少伏

  

USB标准电压不是5V吗?为什么现在有些手机是9V甚至10V?手机usb输出电压是多少伏

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  常见的USB接口有Type-A,Type-B,Type-C,其中Type-C是一种全新的USB接口,它的推出很好的解决了之前USB接口的各种问题,USB接口输出的标准电压是5V,题主所说的9V甚至10V应该是用于快速充电的输入电压。

  随着锂电池技术和智能手机的快速发展,现在的手机或者笔记本电脑配置了容量越来越大的锂电池。电池容量的增大使得快充充电技术走上快车道。加快充电速度意味要加大充电的功率,增加功率要么加大充电电流,要么升高充电电压,其中升高充电电压是非常好的方法。

  非Type-C的USB接口电源是固定5V的,电源只能从USB接口输出;而全新的Type-C接口加入了更多的引脚,可以实现电能双向传输,正反方向都可插,集充电、数据传输、显示于一体。作为输出时,输出5V的电压,当充电用时,可以接受更高电压的输入。

  以一个小米45W快充头为例,它的输出电压有5V/2A,12V/2A,15V/3A,9V/2A/20V/2.25A。除了可以输出5V电压给普通手机充电,还可以输出各种比较高的电压,给支持相应快充协议的手机,笔记本电脑或者其它设备充电。这就是Type-C接口的魅力了,当充电器与手机(或者其它设备)连接后,充电器会与手机(或者其它设备)沟通,根据手机(或者其它设备)的需求输出相应的电压。

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  电脑、笔记本的USB电压5V左右,能提供的电流很小,基本已经不适于现在智能手机充电了。

  智能手机普遍比功能机的耗电量更大,电池容量也更大,想要快速充电,就要提高电流。

  可以看一下快充头上的数据,和以前的老充电头对比一下电流。

  黑色是NOKIA功能机的,右侧是小米手机的

  输出电压都是5V,NOKIA电流550mA,小米2A,相差近四倍。

  事实上我用NOKIA给智能手机充电,边充边玩电量根本不涨,游戏时甚至还掉电。

  但是随着手机电池容量增大,电流不能无限增加,电流越大意味着电路上的各种原件发热量增大,容易损坏且很危险。而且锂电池也有电流限制,过大也可能发生危险。

  这时增加充电电压就势在必行了,一来可以满足快速充电的需求,二来也可以将电流控制在一个安全的范围内,算是一举两得吧!

  但提高电压也要求手机内部多一部分降压电路,这也是成本之一。

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  手机充电器电压的提升,主要是为了增加充电电流的同时,通过提高输入电压的方式降低输入电流。

  USB的标准电压是5V,并且早期的手机充电器的输出电压基本都是5V,输出的电流常用的有1A、2A等。随着手机屏幕的逐渐增大,以及功能系统的不断优化,对手机续航的要求随着提升。想要提高手机的续航时间,就需要增大电池的容量,电池容量增加了,为了保证充电速度,就需要更大的充电电流,所以后来出现了更高输出电流的充电器,比如5V4A。但是电流的增加,对充电器的设计、充电线以及充电接口都会造成一定的影响,那就是发热的控制。所以4A的充电器输出接口是特别设计的,虽然还是标准的USB,但是触点的面积做了更改。

  再后来随着更多快充技术的出现,为了提升充电速度的同时,还要保证充电线及接口的使用安全性,就通过提高输入电压的方式减小电流。所以,快充的充电器输出电压已不再是5V,而是更高的电压。电压输入到手机之后,经过电源管理芯片的降压,仍然以低压给电池充电,但是充电电流有所提升,充电的速度也就提升了。但是充电器的接口标准仍然是USB,USB的标准电压是5V,如果充电器直接输出高电压,就会使不支持快充的充电设备烧坏,并且每个手机所支持的快充电压也不同,这一点是如何识别的呢?

  这里就牵扯到了协议识别的问题。USB标准接口为四根线,除了两跟电源外,还有两跟数据线,充电器与手机之间就是通过这两根线的电压来识别充电器的。在充电器刚刚插入手机时,充电器的输出电压仍然是5V,当手机识别到充电器时,会识别充电器所支持的快充协议,也就是握手。如果当前使用的充电器支持手机快充协议,才会按照快充协议的电压输出。这就是为什么同一个手机充电器,有两种甚至多种输出电压规格时,能够判断应该输出多少电压的原因。

  不仅快充充电器需要协议识别,标准5V输出的充电器同样有协议识别的问题。这也是为什么充电器混用时,标称输出电流大的充电器充电速度有时反而慢的原因。最终的充电电流是有手机内的电源管理芯片决定的,同时需要识别正确的协议,如果当前充电器的协议不对,就会降低充电电流甚至不充电。

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  手机的充电电压更多和快充协议有关,比如高通的QC,华为的SCP,USB标准化组织的PD协议,具体电压取决于手机执行的具体协议。

  USB的标准电压,老实说我没有太看懂,和USB本身电能传输相关的标准就是USB-IF(USB标准化组织)的USB PowerDelivery标准。PD标准发展到现在,PD1.0 2.0 3.0已经涵盖了5V/9V和12V的电压和最高100W的功率,因此从某种角度来讲,5V/9V和12V都是USB的标准电压。

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  USB的供电电压为5v,这是标准制定的,而其他的9v,12v则为快充

  目前快充可以分为三种方案1.高电压快充也就是你上面说的9v甚至更高2.高电流快充比如oppo,vivo所用的快充,3.电荷泵快充

  手机快充不仅需要手机支持,还需要充电器也支持,两者牵手成功才能快充,不过有时候充电线也得支持,比如使用苹果c2l数据线才能激活pd快充。

  如果不匹配或者不支持,就会使用最基础的5v充电,不会激活快充来损伤手机或者充电器

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