快充規格成兵家必爭之地，淺談 USB-PD、QC 等充電技術
隨著智慧型手機普及與技術成熟，快速充電功能已成為智慧型產品的重要賣點，但在電池技術還沒跟上消費者需求之前，要如何達成快充又不傷手機電池，這是各家廠商絞盡腦汁想解決的難題。
快速充電技術即是增強輸送到電池的電量，加快充電速度。一般手機充電器是用 5V 電壓輸送 0.5A 電流，額定功率僅 2.5W，而快速充電技術目的就是要在電池容量不變的情況下，提高輸出功率。
以下則是 USB 基礎規範與傳輸速度：
為縮短充電時間，目前快充技術多採用前幾分鐘先輸入大部分電量，之後再慢慢充電的方式，就是手機螢幕常會出現的「快速充電」與「涓流充電」，廠商則會透過將電壓或是電流提高，不同公司有不同辦法與標準，但到底哪家技術比較好，這還不好說。
一條線就搞定的 USB-PD 規範
USB 開發者論壇（USB-IF）為推出快充技術與統一連接線標準，在 2012 年訂定電源線與供應器規範 USB-PD（USB Power Delivery），並在 2017 年推出最新的 USB-PD 3.0，可供應最高達 100W 的電力傳輸量。利用 1~5 種不同的額定功率，讓不同廠牌的手機、平板電腦、筆電等設備能透過一條 USB 就搞定充電，且跟傳統的 5V1A 充電器相比，充電速度提升 40%，充電時間減少一小時。
USB-PD 額定功率分為 Profile 1~5，擁有不同的電壓與電輸出，其中 Profile 1 提供 5V2A、10W 供電，適用手機與數位相機，Profile 2 則提供 5V2A、12V1.5A，額定功率約為 10W~18W，可用在平板與外接儲存裝置；越後面提供的額定功率範圍就越廣，像 Profile 5 最高可提供 100W 電力。
實際充電需要的瓦數則會在連接 USB 連接線時，透過手機與充電器之間通訊而定，像是 7.5W 和 15W 最適合手機，27W 以上則可用在筆電與效能更高的設備，目前 Google 的 Pixel 系列手機與 Apple 的 iPhone 8、iPhone X 跟最新的 MacBook 與 MacBook Pro 系列也都採用 USB-PD 標準。
廣泛使用的高通快充處理器
目前市面最常見的智慧型手機快充技術為高通（Qualcomm）的 Quick Charge（QC），該技術是整合系統晶片的充電標準，需要搭配手機與充電器才可使用，基本上只要搭載 Snapdragon 晶片的手機都支援。
高通驍龍系統晶片（SnapDragon SoC）2013 年推出第一款快充技術 Quick Charge 1.0，為眾多 5V2A 充電技術的競爭者之一，並在 2017 年推出最新 4.0+ 升級版本，提升充電速度之餘，也大大減少充電過熱、提高安全性。
QC 4.0+ 快充技術除了延續 4.0 的充電 5 分鐘使用 5 小時、15 分鐘充電 50%、支援 USB-PD 等優點外，也將雙路充電技術列入準選項，且為了降低充電時手機過熱情形，也新增智慧熱平衡，在雙重路充電時會自動把電流移動到最平穩的路徑、幫助散熱，並同時監測設備外殼與介面的溫度。
相較於原本的 QC 4.0，4.0+ 充電速度跟效率分別加快 15% 與 30%，溫度也能降低 3°C 左右。目前也有許多手機也都有搭載高通 QC 快充技術，像是 LG V30、LG G7、Samsung Galaxy Note 8、HTC U12 Plus 都包含在內。
眾多廠商發展快充技術
不過對廠商來說，或許還是自家產品與規格最好。目前一些手機廠商也開始推出快充技術，像是三星的 Adaptive 快充技術、Oppo 的 VOOC、華為 SuperCharge、聯發科的 PumpExpress 跟Motorola 出產的 TurboPower 30。
其中 Oppo VOOC 與華為 SuperCharge 屬於低壓快充技術。有別於其他廠商選擇「高電壓 × 低電流」，這兩家廠商選擇「低電壓 × 高電流」，可減少電壓轉換導致的手機過熱問題。
鋰電池存有電壓限制，僅能承受 3.7V~4.2V 的電壓，因此在充電時，充電器首先會把插頭的 110V 交流電降至 5V / 9V / 12V，手機內部則會再轉換至 4.2V 等適合充電的電壓，而手機降壓時會消耗功率並產生熱量。
採用「低電壓×高電流」雖然可以減少手機過熱現象，但如何讓手機承受高電流是這兩間所面臨的挑戰之一，且如果要發展高電流，充電連接線也得非常講究。
這些林林總總的充電技術中，有的可與其他廠商技術相容，有些廠商則發展獨立充電技術，手機、原廠充電器、USB 連接線缺一不可，得互相搭配才能發揮快充效果。這麼多技術不禁讓人想偷懶混用，不過為了充電與電池安全，還是按照說明書與使用原廠牌才是安全之道。
（首圖來源：shutterstock）