電源設(shè)計(jì)說明：三星和蘋果技術(shù)

通常，用戶對智能手機(jī)和平板電腦的電源并沒有給予足夠的重視，但它們是重要的設(shè)備。它們確保電池的正確充電，它們的質(zhì)量也決定了可充電元件的持續(xù)時(shí)間和平均壽命。市場提供各種價(jià)格的電源，從 1 美元到數(shù)百美元不等。讓我們看看真正的區(qū)別是什么，將我們的注意力集中在三星和蘋果品牌上。

小型設(shè)備供電功能

電池充電器是一種非常緊湊的開關(guān)電源，可將交流線路(230 V 或 110 V)轉(zhuǎn)換為 5-VDC 輸出。交流輸入轉(zhuǎn)換為高壓直流，然后切換并饋入一個(gè)小型變壓器。最后，輸出通過 USB 端口轉(zhuǎn)換為 5V 過濾的低壓直流電。根據(jù)質(zhì)量的不同，殘余波紋可能會發(fā)生變化。小型設(shè)備(平板電腦和智能手機(jī))變得越來越強(qiáng)大，并且需要更高的電流來運(yùn)行和充電。因此，擁有隨時(shí)可用的能源非常重要。市場提供不同的型號，或多或少與設(shè)備兼容并具有不同的充電速度。當(dāng)今市場上有數(shù)以千計(jì)的解決方案，并且有許多接線圖，從效率最低的到最復(fù)雜的，圖 1顯示了許多可能的解決方案之一。

圖 1：鋰電池充電的眾多解決方案之一

一些復(fù)雜的電源還通過 USB 電纜傳輸一些數(shù)字信息以及電源。出于這個(gè)原因，一些智能手機(jī)只能使用自己的充電器。最后，沒有更好也沒有更壞的電流。只有控制系統(tǒng)、供應(yīng)系統(tǒng)和安全系統(tǒng)發(fā)生變化;正是后者導(dǎo)致價(jià)格上漲。許多智能手機(jī)型號，尤其是最新款，無需電源即可使用。這清楚地表明，公司讓用戶選擇他們的充電工具。之所以采用這種策略，有以下幾個(gè)原因：

節(jié)省包裝(現(xiàn)在更小更便宜)

尊重環(huán)境

設(shè)備數(shù)量較多的貨件

更便宜的產(chǎn)品

市場上的所有充電器都具有電氣特性(瓦特或安培小時(shí))。因此，在購買充電器之前，最好先查看制造商的規(guī)格。便宜的型號幾乎無法提供大量電流，并且很容易過熱和燒壞。為安全起見，我們建議使用 5V 型號和至少 2A，以便與幾乎所有智能手機(jī)最大程度地兼容。顯然，電流將根據(jù)連接的設(shè)備提供。計(jì)算各種量的基本公式與歐姆定律有關(guān)，排除材料“不完美”造成的損失，它們?nèi)缦拢?/p>

在充電器內(nèi)部，或多或少有復(fù)雜的電路，都裝在一個(gè)非常小的空間內(nèi)。小尺寸增加了制作高效優(yōu)質(zhì)充電器的難度。巨大的市場需求導(dǎo)致制造商生產(chǎn)更簡單的電路和更便宜的組件，并且設(shè)備價(jià)格較低但質(zhì)量較差。顯然，用戶無法從外部評估設(shè)備的性能。如果電源不好，可能會出現(xiàn)各種問題。如果輸出電壓沒有正確過濾，噪聲和紋波可能會損壞手機(jī)，觸摸屏將無法工作。此外，隨著負(fù)載的增加，電壓可能會下降，充電時(shí)間也可能會急劇增加。

三星和蘋果相比

兩大巨頭處理電池充電器問題的方式略有不同。蘋果拆開電源，只留下“Lightning USB Type-C”數(shù)據(jù)線，稱現(xiàn)在所有用戶都有自己的充電器，造成污染垃圾。此外，通過從包裝中取出充電器，超快充電可以轉(zhuǎn)變?yōu)楦顿M(fèi)選項(xiàng)。今天，真正的區(qū)別在于電纜和連接器的種類。每個(gè)制造商都試圖建立某種壟斷，即使市場正在推動(dòng)連接的全球標(biāo)準(zhǔn)化。

當(dāng)今技術(shù)的好處在于連接器在大多數(shù)情況下是標(biāo)準(zhǔn)配置。用戶可以從廣泛的產(chǎn)品中進(jìn)行選擇。所有主要制造商(Apple 除外)都遵循 micro-USB Type-B 標(biāo)準(zhǔn)(最近還有 Type-C)，現(xiàn)在可以使用任何類型的充電器為手機(jī)充電。從 iPhone 8 開始，Apple iPhone 可以通過 USB Power Delivery 標(biāo)準(zhǔn)快速充電。需要使用匹配的充電線將 iPhone 通過 Lightning 插座連接到電源上的 USB-C 插座。必須在實(shí)驗(yàn)室中對電源進(jìn)行可靠的測試。

事實(shí)上，蘋果和三星的產(chǎn)品質(zhì)量都非常出色，但是如果你購買了USB充電器，僅僅從外觀上檢查設(shè)備，僅僅讀取銘牌數(shù)據(jù)是無法判斷真正的質(zhì)量的。僅憑觀察無法確定電源是否為電平良好且連續(xù)或有振蕩和噪聲。有必要使用精確和復(fù)雜的儀器檢查最多的模型并進(jìn)行許多實(shí)驗(yàn)室測試。

每個(gè)人都可以做的一個(gè)非常簡單的測試是快速充電(對于提供它的智能手機(jī))從 20% 到 80% 并檢查所需的時(shí)間和設(shè)備背面的溫度，這是緊密接觸的與電池。在圖 2 中，您可以看到蘋果和三星的一些充電解決方案。

對于蘋果來說，用于無線充電的 MagSafe 電源適配器在今天非常方便。內(nèi)置磁鐵與 iPhone 12 或 iPhone 12 Pro 完美匹配，以高達(dá) 15 W 的功率充電更快。MagSafe 電源適配器兼容 Qi 充電，可用于 iPhone 8 及以上機(jī)型以及帶無線充電盒的 AirPods 機(jī)型。我們建議將其與 20-W USB-C 電源配對。至于三星的 Galaxy S21，該公司建議使用專為三星設(shè)備設(shè)計(jì)的三星原裝電池、充電器和 Type-C 電纜。使用不兼容的電池、充電器和電纜可能會對設(shè)備造成嚴(yán)重甚至永久性損壞。可以使用“快速充電”或“超快速充電”功能更快地為電池充電，這些功能可以直接從設(shè)備配置和激活。

圖2：蘋果和三星的充電方式

消費(fèi)者往往忽略的關(guān)鍵因素之一與連接電纜有關(guān)(見圖 3)。它們必須非常高質(zhì)量。它們通常容易斷裂、纏繞和分離，尤其是在最差的產(chǎn)品中。所有設(shè)備都通過 USB 充電，盡管有不同的連接器，具體取決于版本。對于 Apple 產(chǎn)品，有 Lightning 插座。大多數(shù) Android 智能手機(jī)和平板電腦都使用標(biāo)準(zhǔn)的微型 USB 連接器。今天，新標(biāo)準(zhǔn)是 USB-C 連接，它類似于微型 USB，但插座略有不同。它可以在兩側(cè)定向。

圖 3：電纜類型

Power Delivery，快速充電的標(biāo)準(zhǔn)

Apple 使用 Power Delivery 標(biāo)準(zhǔn)，得到所有制造商的普遍認(rèn)可。Power Delivery 是通用 USB Type-C 充電器的一組規(guī)范，可提供 0.1 W 到 100 W 之間的功率。電纜具有重大影響：3-A 電纜可處理高達(dá) 60 W，而 5-A 電纜可以處理高達(dá) 100 W。兼容的 Power Delivery 充電器動(dòng)態(tài)適應(yīng)連接設(shè)備的請求，修改提供的電壓和電流值(見圖 4 中的圖表))。這允許您根據(jù)電池電量和溫度調(diào)整最佳分配程序。如果電池沒電了，就需要更多的安培;另一方面，如果電池快滿了，充電將非常緩慢，以免損壞蓄電池。電池充電器會根據(jù)電池狀況進(jìn)行調(diào)整。如果您使用第三方充電器，您將無法達(dá)到最大速度，因?yàn)樗盁o法識別”與其連接的智能手機(jī)。要了解支持哪些配置文件，閱讀所提供充電器的標(biāo)簽非常重要。

圖 4：Power Delivery 的操作涉及采用不同的配置文件。

適用于三星和蘋果的兼容充電器

用戶現(xiàn)在可以成功選擇 Anker 壁式充電器，配備多個(gè) USB 端口和 Power IQ 快速充電技術(shù)，兼容 iPhone、iPad、三星 Galaxy 等。專有的 Anker Power IQ 技術(shù)可自動(dòng)識別設(shè)備并最大限度地提高其充電速度，提供最快的解決方案。通過眾多 USB 端口，您可以同時(shí)為智能手機(jī)和平板電腦充電。有些型號還有 10 個(gè) USB 端口，例如 Anker PowerPort 10 型號. 這種類型的充電器可讓您產(chǎn)生大量電力，同時(shí)為大量設(shè)備充電。此外，眾多過流和高溫保護(hù)可確保設(shè)備安全、高效(DOE 6)。它們與 iPhone、iPad 和 Android 智能手機(jī)和平板電腦(包括 Nexus 7)兼容。

結(jié)論

充電器必須兼容此技術(shù)才能快速充電;否則，充電時(shí)間會更長。事實(shí)上，快速充電會縮短電池的使用壽命。充電時(shí)間的減少導(dǎo)致組件和元件的輕微發(fā)熱，一般來說，鋰更喜歡在寒冷中工作。在任何情況下，足夠的電池冷卻系統(tǒng)都應(yīng)該避免這個(gè)問題。通用 USB 充電器可用于為智能手機(jī)充電。重要的是它提供的電流量等于或大于原始充電器的電流量。相反，您不能使用更高電壓的充電器，因?yàn)樗鼤υO(shè)備造成無法修復(fù)的損壞。增加充電器的安培數(shù)無關(guān)緊要，因?yàn)橹悄苁謾C(jī)只會消耗它需要的電流。在這種情況下，如果我們使用 5 V 和 200 A 的充電器，沒有損壞設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)。購買充電器時(shí)，您當(dāng)然必須確保它與您的手機(jī)兼容。還建議不要購買假冒充電器。盡管其價(jià)格極低，但從不方便冒險(xiǎn)。另一方面，原裝充電器允許您以最大速度為電池充電，因?yàn)閮?nèi)部有一個(gè)帶有固件的芯片，可以控制連接的設(shè)備。

審核編輯：湯梓紅