上次我们聊了高通 QC 快充已经融合进了 USB PD 协议中，并且 PD 还是搭配 USB-C 强制推行的，但我们都知道，虽然 PD3.0 最高可以达到 100W 的功率，但在手机端，各家对其的支持并不是很好，想要实现大功率快充还是得依靠自家的私有协议。那么为什么 PD 和 QC 这些公有协议难以在手机上普及呢？

【资料图】

低压 vs 高压

路线之争

先来说 QC，在 QC 2.0 和 QC 3.0 时期，也就是 14-17 年，当时智能手机大部分还使用着单电芯、常规升降压电路、Micro USB 接口。为了提高充电功率，如果使用大电压，那么在手机内部进行降压转换就会导致更高的发热量，如果使用大电流，那么常规的 USB-A to Micro USB 线缆是无法承载过高的电流的，必须采用特制线缆。

QC 2.0 使用的是固定大电压方案，QC 3.0 引入了可调电压机制，其实就是为了匹配电池不同状态下的充电电压。但是受限于线缆和接口，其实际应用的上限也不过 18W，并没有达到理论上的 36W。

与此同时，以 OPPO 为代表的国产厂商，纷纷选择自研低压快充方案。其中 OPPO 是在完全没有使用 QC 的前提下直接采用的低压 VOOC 闪充。华为、vivo、努比亚、魅族都是在第一代高压快充的基础上推出的第二代低压快充，其中它们的第一代高压快充大体都是改造的高通 QC 或联发科 PE。

当然并不是所有厂商都去自研低压快充，小米当时就是高通 QC 的坚定拥护者，一直采用的高通的充电管理 IC，这和小米在 SoC 上和高通的深度合作一致。而使用自研快充方案的品牌， 大多是使用的定制的充电管理 IC。所以说，在 QC 2.0 和 QC 3.0 时期，QC 和同时期的低压快充本质上是两种路线，它本身也并非行业公认的标准， 当然得益于高通在 SoC 领域的优势，即使是自研低压快充的手机，也是部分支持高通 QC 2.0，但一般不会特意再去兼容 QC 3.0。

PD 的情况我们上次说了，眼高手低进度慢，在各家已经开始使用可调电压时还仍然是固定电压机制，不过得益于 USB-C 接口的优势，在 16、17 年，华为、小米、魅族就在部分高端机型中相继增加了对 PD 的支持，功率等同于 QC 2.0。

电荷泵时代

方案之争

2017 年，USB-IF 推出 PPS，理论上可以实现 20V5A 100W 的可调电压快充，意在整合各种快充协议。同时它也指明了下一阶段手机快充的方向，那就是可编程电源输出与机内降压实现低压直充相结合。我们最近两三年反复听到的电荷泵就是其中的关键所在。

USB-IF 制定的标准 CC 线材有 3A、5A 两种，以各家手机厂商使用的 5V 低压直充为例，其最高功率也仅为 25W。特制超过 5A 的充电线的成本过于巨大，荣耀第一代 Magic 使用的 5V8A 40W 和 OPPO 在 2016 年 MWC 展示的 5V16A 80W 方案都未能延续 5V 低压直充的生命，进一步提高充电功率势必要提高电压。

那么如何解决过去传统降压电路带来的发热问题呢？答案就是电荷泵。

电荷泵（charge pump）是一种直流-直流转换器，利用电容器为储能元件，可将充电器输出电压减半，相比传统降压电路，电荷泵电路的效率更高，约为90-95%。首先提出利用电荷泵实现高压输出转低压直充的是魅族在 2017 年 MWC 发布的 Super mCharge 11V5A 55W 方案，首次量产是在 18 年初的魅蓝 E3 上，实现了标称 10V2A 20W 快充。同一年，vivo NEX、OPPO Find X、华为 Mate 20 Pro 都采用了电荷泵技术。

但无一例外的，它们都不支持 PPS。为什么呢？PPS 虽然是 2017 年就宣布的，但是实际的应用产品要迟至 2018 年才上市，更别说去适配 PPS 快充的充电 IC 了。较早适配 PPS 快充的应该是隔年发布的小米 9，因为它采用的是高通最新的电荷泵充电 IC SMB1390。小米将其新一代 27W 快充称之为小米 Charge Turbo。上一期我们也说，QC 实际上是以 PPS 的形式实现的，加之高通自家的充电 IC，小米 9 自然也是支持高通的 QC 4+。而早前的 vivo NEX、华为 Mate 20 Pro，以及之后的初代 iQOO 都是使用的德州仪器的充电 IC，它们自然是没有动力去额外适配高通的 QC 4+，也就是 PPS。

并且在电荷泵应用的早期，各家的策略也不尽相同。例如 OPPO，在 Find X 上虽然使用的是电荷泵降压，但并非应用在充电降压，而是首次采用串联双电芯分压，利用电荷泵来做主板供电时的降压，这和其他家应用电荷泵的方式是完全不同的。所以虽然 USB-IF 在推出 PPS 的时候，已经规划了未来快充的蓝图，但具体的实现方案究竟如何设计，它本身是不参与的。像 OPPO、华为、vivo 这些在早年已经自研快充技术的厂商，显然不可能直接放弃过往的投入直接转投 PPS，而像小米、红魔、联想这些没有早期包袱的，当然可以直接基于已有的 PPS 实现更高的充电功率。

魔改 PPS

PPS 的理论最高功率为 20V5A，但如果是 10V、11V 的标称档位，那么理论上限则是 55W。而像 OPPO Reno Ace，使用的是 10V6.5A 65W 的功率，类似这种并不走高压档位的设备，不能直接默认使用 PPS 就可以达到 100W 上限。

在使用 PPS 达成 27W 快充后，小米、红魔等厂商纷纷走向了魔改 PPS 的道路。例如小米的 120W 快充，就是使用的私有 6A PPS，突破了公版 PPS 的 5A 上限。红魔、moto 的百瓦级别的快充，也是同理，都是使用了更高的电流。但它们之间也有不同，小米并没有一味沿用高通的方案，而是像 OPPO、vivo 一样选择了自研私有方案，也就将其对公版 PPS 的支持停留在了 27W 左右。而红魔、moto 则只是在公版 PPS 的基础上去做了部分修改，依然还是保留着对公版 PPS 的良好支持。

当然以今天的视角来看，各家如果想要兼容高功率的 PPS，显然都是可以做到的，并没有早期的种种技术困难。但是私有协议的限制必定是有助于各家自身的配件生态的，这部分利益的存在使得主流的几个品牌都限制了对 PD PPS 的兼容性，而努比亚、moto、魅族等非主流品牌则是选择将更好的兼容性做为卖点。

迟至今日，2017 年 PPS 推出时的统一愿景仍然未能实现。

责任编辑：Rex_12