本文将介绍目前各大手机厂商的主流有线快充协议。 主要内容有快充协议介绍及充电宝/充电头选购建议。 数据来源为厂商官网及主流充电媒体评测。
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首先来说两个问题： 1， 为什么大部分手机在非快充时的电压是5V？ 早期大部分移动设备的充电头没用USB接口，而是采用充电线和充电头一体的设计。大部分人可能并没有注意充电头的输出电压很少是5V，一些是5.5V，一些是6V。当时的锂电池满电电压还是4.2V，由于开关型的DC-DC降压电路的导通损耗，导致此电路的最高输出电压是比输入电压要低的。所以充电头的输出电压要比锂电池的满电电压要高。具体要高多少主要和各大手机采用降压电路的元器件有关。所以就导致了不同品牌手机充电头的充电电压几乎都不一样。后来随着手机的智能化（手机不仅需要充电还需要和其他设备传输数据）和国家统一充电接口的规定（充电头都采用USB TyPE-A接口），所有手机厂商都采用了5V作为充电电压，并沿用至今（对于现在支持快充的手机仅在涓流阶段采用5V电压；其他阶段则采用私有协议）。具体发展过程可以参考@Katmai 的“图解USB快充简史”系列。
2， 现在手机充电常用的三种类型 ① 直通型：所谓“直通”即把充电相关的降压电路放在了充电头内，手机内并没有充电电路，因此可以降低手机在充电时的发热，输入到手机的电仅通过MOS管直接给电池充电，这时候有人就要问了锂电池充电的两个主要阶段CC和CV也是由充电头控制的吗？确实如此，以SCP22.5W为例（笔者现在只有华为的充电头的充电头）通过诱骗器诱骗SCP可以看到充电头支持恒压和恒流输出，恰好满足了电池充电的CC和CV两个主要阶段，我们知到在锂电池充电过程中电量上升比较缓慢，这就需要充电头的调压档位很小。通过诱骗菜单我们可以看到SCP22.5W的调压档位为20mV，而此时的QC 3.0的调压档位还是200mV，采用的降压电路是普通的开关型DC-DC，这就导致采用QC协议的手机（如早期的小米4，乐视乐2Pro等机型）比采用“直通型”充电协议的手机机（OPPO R9，HUAWEI Mate 9等机型）发热更为明显。直通型充电协议为后来采用电荷泵的充电协议打下了一定基础。
② 电荷泵型
大部分人（包括我）第一次听到这个词可能都是前几年魅族提出来的，当时用几倍于其他手机的充电功率技惊四座。电荷泵的最大特点时效率非常高，可以达到90%以上，但是有一个很大的缺点是输出电压不可调。大部分电荷泵降压电路是2：1的，即输出电压是输入电压的1/2，输出电流近似为输入电流的2倍。当然随着各大充电芯片的发展，现在出现了4：1，4：2，3：2的电荷泵降压电路。关于电荷泵降压电路的具体原理很有意思但不是本文重点，有酷友写过，感兴趣可以搜一下。电荷泵型充电协议和“直通型”充电协议相似的地方都是充电相关电路大部分都由充电头实现，不同之处就是电荷泵型快充协议手机内会进行二次降压，为手机带来了新的发热源（电荷泵芯片）。
③ DC-DC降压型
DC-DC降压电路，这是一种用在几乎所有使用直流电设备的降压电路。DC-DC降压电路的特点是输出电压可调（通过改变驱动芯片输出PWM波的占空比实现），效率较高在80%以上。对这种电路感兴趣可以前往“百度百科”自行搜索了解。详细了解可以阅读《电力电子技术》这本教材。由于不是本文重点不详细介绍。以QC2.0（PD2.0/3.0的固定电压档同理，）为例，此电路的特点是输入电压与所需电压相差较大，并且采用DC-DC型充电协议的设备降压过程在设备内部完成，往往会导致设备在充电时发热较大，比如在2202年仍然采用PD协议固定电压档的iPhone和iPad，不仅发热大还充电慢（充电慢指在相同功率下比采用电荷泵的设备充电慢）。现在广泛应用于充电宝充电。
采用“直通型”及电荷泵型实际最大充电功率的参考计算方法：直通型：用4.5V乘于厂商宣传电流，10V电荷泵型用9V乘于厂商宣传电流，20V电荷泵用17.5V乘于厂商宣传电流。此方法计算结果为理论最大值，但实际因充电温度，手机电量等会有误差，但误差不打，仍具有参考价值。
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