数据线是数码产品用于连接充电器、电脑设备的关键配件,数据线跟随着数码产品发展而迭代升级,以前MiniUSB、MicroUSB已变为时代的眼泪,USB-C因支持正反盲插、功率高、速率高、具备广泛通用性,成为充电器与数码产品的最佳接口 。
数码配件中快充性能发展最快的就是手机,充电功率也从5W一路发展来到120W,面对功率的上涨,数据线也面临着前所未有的压力 。
本期充电杂谈跟大家探讨一下,数据线为了应对大功率电力传输,都做了哪些方面的努力 。
E-Marker
USB PD快充协议目前发展到PD3.1,但目前市面上最常用的仍然为PD3.0 。
PD3.0版本显著特点就是具备最大20V/5A,100W功率传输能力,不仅适用于小功率的手机、平板等设备,还能广泛应用于大功率的笔记本电脑、百瓦移动电源等设备 。
而随着USB PD快充技术的普及,线缆作为设备之间的电力传输的介质,重要性逐渐凸显 。
尤其是在高压大电流的工作状态下,不仅对线材的材质、线径有要求,而且还需要加入USB-IF协会认证的E-Marker芯片(有E-Marker芯片的线缆可以支持最大5A电流,无E-Marker芯片的线缆只能支持最大3A电流) 。
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一条全功能的USB-C线缆必需加入E-Marker芯片,因为E-Marker芯片会预先写入各种线缆的规格、电流承载能力、数据传输能力等参数,电子设备也是通过这颗芯片来获取线缆的信息,从而确定供电或者数据传输模式,达到保护的效果 。
用户无法从外观上判断数据线是否能支持100W电力传输,使用POWER-Z USB测试仪可以读取E-Marker信息 。
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从表格中可以看到,数据线的最大电力传输规格主要分为两种,60W / 100W,按照电流划分就是3A / 5A,除雷电数据线外,其他数据线的电力传输性能与数据传输性能并无直接关系 。
如果想获得高于60W的快充性能,一根100W线缆是必需的,在购买时候要看清楚商品说明,买错的话功率会受限不能超过60W使用 。
触点处理
数据线与设备、充电器连接,依赖于触点弹片相互接触进行电力传输,普通数据线的触点弹片并不具备大电流传输能力,必需要对触点弹片进行强化处理 。
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这是一根大电流数据线USB-C接口的微距图,可以看到里面用于传输电力的VBUS、GND弹片,宽度远大于用于传输数据的触点 。
加宽触点让接触面积变大,降低接触电阻,让它可以更好地支撑大电流传输,厂商甚至会采用更厚的镀金工艺来进一步升电气性能 。
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华为、小米、黑鲨、OPPO等安卓品牌快充系统,采用USB-A大电流接口,充电头网拿了他们的数据线并排放在一起,可以看到最外沿的触点同样采用加宽处理 。
这些USB-A数据线用于传输电力的触点甚至达到了双倍宽度,除了降低接触电阻外,还能改善大电流下的发热,迅速带走热量 。
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除加宽触点外,小米、黑鲨、OPPO、一加等厂商USB-A内部深处还带有一个特殊弹片,用于私有化协议的识别与信息收发作用,甚至可以让USB-A线也支持PD快充协议 。
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