謝慧華
隨著小米9的上市,小米為其打造了一大波周邊配件。其中,圍繞充電方面,小米推出了20W無線充電器、20W無線車充、小米無線充電寶以及隨手機標配的27W充電器,極大地強化了小米9的續(xù)航能力,讓它成為小米發(fā)布的所有手機里充電功率最高的一款。這一次,我們就來體驗一下小米9的“電量后備軍火庫”,看看它們的實際充電功率和表現(xiàn)。
解析:20W超級快充技術(shù)
目前,在智能手機上使用頻率較高的、比較普及的是電磁感應(yīng)式無線充電技術(shù),小米9同樣采用這種方式。電磁感應(yīng)式無線充電的原理比較簡單,無線充電器送電線圈的電流通過線圈時會產(chǎn)生磁場,手機端的受電線圈靠近送電線圈時,由于電磁感應(yīng)原理,送電線圈所產(chǎn)生的磁場時就會讓受電線圈產(chǎn)生電流,從而為智能手機進行無線充電。盡管原理簡單,但事實上無線充電一直面臨著兩個難點,其一是充電效率問題,其二是充電過程中功耗控制的問題。此前市場上大部分無線充電的轉(zhuǎn)換效率介于65%-75%之間,發(fā)熱問題也比有線充電明顯。小米20W無線充電技術(shù)很好地解決了這兩個問題,關(guān)鍵在于它采用了和有線快充相同的半壓直沖方案,手機端在接收到無線充電器輸入的20W(15V/1.34A)功率電流時,先經(jīng)過DC-DC(直流-直流)降壓至兩倍電池電壓,這一環(huán)節(jié)主要是以20mV精細調(diào)壓來保證下一級電荷泵充電的穩(wěn)定性。然后再采用電荷泵技術(shù)進行2:1變壓操作電壓降至電池電壓,將電量充進鋰電池內(nèi)。兩級降壓都有極高的轉(zhuǎn)化效率,再加上小米還設(shè)計和定制了20W接收端線圈規(guī)格,選用5層納米晶+多股繞線的技術(shù)全面提升線圈參數(shù),在充電過程中可以降低約2℃溫升。通過這些硬件上的革新,20W無線充電的功率已經(jīng)達到了主流有線快充的功率水準。
小米9充電器:讓27W成為標配
小米9標配的27W充電器體型為長方體,采用了白色塑料外殼,三圍大小為55.5×47×28mm,與小米8標配的18W充電器大小對比,功率上漲體積也有所增大。從插腳處的標識可以看出,這款充電器的型號是MDY-10-EH,輸入電壓100~240V寬幅電壓,輸出規(guī)格5V/3A、9V/3A、12V/2.25A、20V/1.35A,共有四個電壓檔位。還激光刻有QC3.0的標志,支持高通的Quick Charge快充協(xié)議,能向下兼容小米8、小米6、小米5等快充機型。QuickCharge快充協(xié)議共分為兩個電壓版本,其中Class A支持5V、9v、12V電壓,Class B則在此基礎(chǔ)上新增720V電壓。市面上常見的QC充電器大都是Class A,而小米9充電器使用的是QC3.0 Class B協(xié)議。
與充電器一起提升的,還有小米9對快充的強大支持能力。內(nèi)置的高通驍龍855旗艦芯片在硬件上就支持QC4+(USB PD、PPS、QC3.0),除此之外,小米9還內(nèi)置了獨立的電荷泵,使用高通新的充電IC——SMB1390。電荷泵,也稱為開關(guān)電容式電壓變換器,是一種利用所謂的“快速”或“泵送”電容(而非電感或變壓器)來儲能的DC-DC(變換器)。在手機內(nèi)部,小米9使用了電容充放電半壓電路,就是俗稱的電荷泵降壓電路,這種降壓方式最大的優(yōu)勢就是電壓轉(zhuǎn)換效率非常高,接近100%,幾乎沒有能量損失。配合27W充電器可以靈活輸出3.6V~20V電壓,出色地解決了高壓充電電壓轉(zhuǎn)換效率低、低壓充電電流大的矛盾。相比小米8的開關(guān)降壓方案,小米9的快充具有效率高的優(yōu)勢:同樣的溫升,可以做到更大的輸出功率;同樣的輸出功率,則可以做到更低的溫升。稍有遺憾的是,小米9標配的充電器采用的是USB-A口,內(nèi)置協(xié)議芯片也不支持USB PD協(xié)議,無法為支持USB PD的設(shè)備快速充電。由于它并非通過QC4+或者USB PD實現(xiàn),所以這個27W快充功能目前只有小米9支持。
我們搭配了小米9手機,并通過Power-Z測試儀表對小米27W充電器進行充電測試。為了保證測試數(shù)據(jù)的準確性,我們將手機電量完全耗盡且無法開機,進行0%~100%電量的完全測試。測試中我們注意到,小米27W充電器在前期高速充電的過程中,電壓始終維持在9.4V左右,電流最高達到72.67A,最大充電功率有25W左右,這是因為手機內(nèi)部的電荷泵降壓電路將充電器提供的20V電壓降至1/2。在充電40分鐘左右,進入涓流充電環(huán)節(jié),電壓降低至5.2V并保持穩(wěn)定,電流呈線性下降,此時的充入電量大約在90%左右,直到充電至1小時16分時,手機顯示電量已充至100%。
小米無線充電器:翻倍的速度提升
在此之前,小米就曾推出10W的無線充電器,69元的售價吸引了不少想嘗試無線充電的用戶嘗鮮,不少使用iPhone 8以上機型的用戶也都紛紛入手。相對前代產(chǎn)品,這款隨小米9發(fā)布的20W無線充電器,在充電速度以及設(shè)計上都有了不小的改進。
外觀方面,小米20W無線充電器采用純白機身設(shè)計,暫時沒有推出黑色版本,大小與上代相比略大一圈。正面的硅膠質(zhì)地具有極大的摩擦力,能夠有效防止手機滑落,確保充電過程不會中斷。在無線充電器的底部,新增了一圈散熱開孔,內(nèi)置獨立的靜音風(fēng)扇和散熱片,雙重散熱系統(tǒng)可以有效降低無線充電過程中的溫升,提升充電效率。與之對應(yīng)的是,小米9的機身內(nèi)創(chuàng)新地采用75層納米晶+多股繞線技術(shù)打造的20W接收端線圈,每股具有13根極細的銅絲。新工藝與新材料的組合,可以在充電過程鐘將溫升降低約2℃,讓小米9的無線充電能力大幅提升。根據(jù)官方數(shù)據(jù),新的無線充電器峰值充電功率相較前代產(chǎn)品提升了100%,最高能到20W,給小米9充電只需90分鐘即可充滿,比很多手機的有線充電還要快。
另一方面,小米20W無線充電器的垂直感應(yīng)距離為5mm,實測中隔著紙板也可以順利充電,帶著非金屬材質(zhì)的手機殼同樣也可以被識別到,便捷性和實用性上都有很大的提升。它通過了Qi EPP 10W認證,兼容Qi無線充電標準規(guī)范,可以為市面Qi兼容的設(shè)備進行無線充電,支持EPP協(xié)議的移動設(shè)備可實現(xiàn)最大功率10W充電。
在小米官方商城上,分別上架了未配備充電器的版本和配備充電器的套裝出售。來到微型計算機評測室的是售價149元的高速無線充套裝。從充電器的標識來看,它的充電器和標配的27W充電器型號、規(guī)格均一致,輸入電壓100-240V寬幅電壓,輸出規(guī)格5V/3A、9V/3A、12V/2.25A、20V/1.35A。對于小米9用戶而言,我更推薦購買套裝,加上小米9標配的專屬充電器,可以分別放在家和辦公室里,使用起來更加方便高效。
我們搭配了電量完全耗盡且無法開機的小米9手機,并通過Power-Z測試儀表對小米無線充電器進行充電測試。實測數(shù)據(jù)表明,這款無線充電器的標稱最大功率為20W,但在充電過程中的大部分時間里,實際輸出電壓在13.95V左右,實際輸出電流為1.6A左右,真實輸出功率達到了22.5W左右,比標稱功率更高一些。需要注意的是,無線充電器的充電曲線與27W有線充電有了明顯區(qū)別,從充電至14分開始,電壓和電流呈同步的脈沖變化。在充電至48分左右,其充電功率開始逐步下降,此時的充入電量大約在90%左右。直到充電至1小時12分時,手機顯示電量已充至100%。
同時,我們也測試了小米無線充電器對iPhone的兼容情況。根據(jù)Power-Z測試儀表的檢測,小米無線充電器在為iPhoneXS Max充電時,輸出功率大部分時間維持在10W(5V/2A)左右,充電效率雖然沒有小米9上那么出色,但對比iPhone標配的“五福一安”充電器而言提升也很明顯。
至于小米家族,至今也已經(jīng)推出了3款支持無線充電的手機,另外兩款則是小米MIX 2S和小米MIX 3。小米MIX 2S是小米首款支持無線充電的旗艦手機,搭載的是與蘋果類似的7.5W無線充電;隨后發(fā)布的小米MIX 3內(nèi)置了驍龍845處理器,同樣標配了無線充電功能,無線充升級到了10W。這兩款機型和小米9均采用小米私有無線充協(xié)議,但搭配小米20W充電器的效果并不一樣,無法達到20W輸出功率。也就是說,小米無線充電器的高輸出模式是專為小米9打造的,但作為其他手機的充電配件也有不錯的表現(xiàn)。
小米無線充電寶:無線有線都很快
小米及旗下生態(tài)鏈企業(yè)紫米都曾推出多款充電寶產(chǎn)品,銷量和口碑均屬于前排行列。隨著手機無線充電技術(shù)的慢慢普及,小米也適時地推出自己的10W無線充電寶。經(jīng)過多次的預(yù)約發(fā)售,每一次都是供不應(yīng)求的狀態(tài),可見用戶對這款充電寶的喜愛。
從正面看,小米無線充電寶與此前推出的新小米移動電源2十分相似,采用一體成型的金屬外殼,長、寬不變。對比兩者的厚度可以發(fā)現(xiàn),同樣是10000mAh容量的小米無線充電寶更為厚重,畢竟要在內(nèi)部加入發(fā)送端線圈和其他組件。充電面板區(qū)域采用了防滑軟彈材質(zhì),防滑的同時也有不錯的觸感。垂直感應(yīng)距離為5mm,戴著非金屬材質(zhì)的手機殼也可使用無線充電功能。同時,它也支持智能FOD金屬異物檢測保護,可避免由于鑰匙、硬幣等金屬異物錯誤放置而導(dǎo)致消耗電量產(chǎn)生高溫的狀況,杜絕了安全隱患。
和新小米移動電源2的接口有所區(qū)別的是,小米無線充電寶的頂部除了電源開關(guān)和LED指示燈外,只設(shè)有USB-A和USB-C兩個接口,摒棄了micro-USB輸入方式。其中,USB-C接口兼具了輸入端和輸出端功能,既可以以5V/3A、9V/2A和12V/1.5A規(guī)格為自身充電,也可以像USB-A輸出端一樣,提供最大18W功率的有線輸出,與無線充電搭配可支持三臺設(shè)備同時充電。
作為一款比較新奇的10W無線充電寶,我們自然對它的無線充電體驗更感興趣一些。在和小米9、iPhone XS Max等機型搭配使用時,只需要將手機貼在充電面板區(qū)域,然后按下頂部的電源開關(guān),待藍色指示燈亮起就會開始無線充電。由于無線充電寶的特殊性,我們無法直觀測量到輸出端的功率,只能通過輸入端的功率略窺—二。所以在整個測試環(huán)節(jié),我們測試了3個項目:充電寶使用27W功率MDY-10-EH充電器的自充電過程,待充電寶充滿電后,繼續(xù)接通輸入端電源分別為完全耗電的小米9和iPhone XS Max進行無線充電,檢測輸入端的功率。
從Power-Z測試儀表測量得到的曲線圖可以看出,小米無線充電寶的自充電過程比較穩(wěn)定,電壓始終維持在9.3V左右,前期的高速充電環(huán)節(jié)電流在0.3A-1.9A之間規(guī)律變化,最大輸入功率約18W。在充電至1小時58分左右,充電進入了涓流充電環(huán)節(jié),其充電功率開始逐步下降,直至3小時左右完全充滿。為小米9進行無線充電時,無線充電寶的輸入端功率呈現(xiàn)出兩個狀態(tài),前期輸入功率穩(wěn)定維持在9V/1.5A,對應(yīng)輸出端的高速充電環(huán)節(jié);充電至1小時18分,輸入端電壓下降至5V,電流逐漸減小,直至2小時5分時充電完成。而在為iPhone XS Max充電時,無線充電寶的輸入端功率呈現(xiàn)出另外兩種狀態(tài),前期充電寶的輸入電流在1A左右波動,電壓則在5V-9V之間變化,平均輸入功率約7.5W,其結(jié)果與iPhone XSMax無線充電最大功率7.5W接近;充電至2小時16分,輸入端電壓穩(wěn)定在5V左右,電流開始逐漸減小,表明進入涓流充電環(huán)節(jié),直至2小時50分左右充電結(jié)束。另外,通過Power-Z測試儀表檢測USB-A輸出接口的功率,可以看到小米無線充電寶在使用有線方式為小米9充電時,輸出功率為9V/1.86A左右,接近標稱的最大18W功率。
由于小米無線充電寶可以同時為3個設(shè)備充電,我們還繼續(xù)測試了它在為多個設(shè)備供電時的輸出功率。實際測試中,我們先用它單獨為MacBookPro通過Type-C接口充電,Power-Z測試儀表測量其充電功率為17W(8.8V/1.9A),單獨為iPhone XS Max通過USB-A接口充電,Power-Z測試儀表測量其充電功率4.8V/2.3A,前者達到了Type-C接口的最大輸出,后者則達到了iPhone XS Max的充電上限。不過當同時為3個設(shè)備充電時,每種輸出方式的充電功率都有所降低,此時Type-C接口處的功率就會降低至4.8V/2.2A。
至于小米無線充電寶10000mAh的續(xù)航能力有多強,我們也在測試中得到了答案。在為完全耗電的小米9(電池容量3300mAh)完整充電1次后,總共4個的電量指示燈還有2個亮起,表明其剩余電量大約還有一半;之后繼續(xù)為完全耗電的iPhone XS M8X(電池容量3174mAh)充電,也足以支撐到充滿為止。將兩個設(shè)備都完全充電一次后,此時的小米無線充電寶最后一個電量指示燈依然閃爍,還有電量剩余??梢姡瑤闲∶谉o線充電寶,完全可以供兩部手機使用,或是為一部手機儲存兩信續(xù)航電量。
和小米無線充電器一樣,小米無線車充也是一款支持20W無線閃充的周邊配件。作為無線充電產(chǎn)品,功率自然是許多用戶首先會考慮的因素。雖然車載場景下,用戶對充電速度要求可能并不嚴格,但有更高功率用戶自然也是歡迎的。目前市面上大部分車載無線充電產(chǎn)品基本都采用10W方案,極少數(shù)如小米才推出了20W的高功率。很顯然,這足以吸引車載一族的興趣。
小米無線車充包含了一個車載充電器、一個無線車載底座以及一根Tpye-C數(shù)據(jù)線。從車載充電器的標識來看,它與插腳式充電器的規(guī)格略有區(qū)別,其中USB 1口僅輸出5V/2A,USB 2口為閃充接口,用紅色內(nèi)舌醒目提醒,支持5V/3A、9V/2A、12V/2A、1 5V/1.8A和20V/1.35A等5種輸出規(guī)格,足以應(yīng)對點煙器的復(fù)雜電壓情況。
無線車充提供的車載底座采用一體化2.5D玻璃材質(zhì)作為充電面板,接電后藍色環(huán)狀提示燈會自動亮起,夜間行駛時也能一目了然。由于自帶紅外感應(yīng)器,當手機靠近車架時,夾臂能夠通過電機傳動自動張開并收縮,將手機固定。支架也帶有觸摸按鍵,輕輕一摸即可自動打開夾臂,方便用戶單手操作,直接取走手機。小米無線車充的夾臂張開后可達81.5mm,可輕松放入小米9和更大尺寸的iPhone 8 Plus。考慮到用戶的使用習(xí)慣不同,小米無線車充共有兩種安裝方式:第一種是直接夾在出風(fēng)口上,而第二種則是通過一個粘連底座粘貼到你想擺放的位置處。在車載底座的背面采用萬向球連接設(shè)計,支持多角度自由無級調(diào)節(jié),還設(shè)有一排散熱孔。內(nèi)部獨立的散熱風(fēng)扇配合金屬導(dǎo)熱片設(shè)計,可以將熱量快速地從這里排走,保證了手機在進行無線充電時,不會因明顯的溫升導(dǎo)致充電功率下降。另外,小米無線車充還具有溫度保護、短路保護、功率保護、過壓保護、異物檢測等多重保護。另外,在電源接口上方,小米還預(yù)留了一個小孔,這是給不支持無線充電手機預(yù)留的數(shù)據(jù)線孔,不支持無線充電的手機完全可以將其當做一個車載支架來使用。
和小米無線充電器一樣,小米無線車充的背面同樣設(shè)計了一排“小孔”作為散熱口,內(nèi)部也擁加入了獨立的散熱風(fēng)扇和金屬導(dǎo)熱片設(shè)計,風(fēng)扇可以隨著溫度高低智能調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,保證了手機在進行無線充電時,不會出現(xiàn)因過熱保護而導(dǎo)致的充電功率下降問題,這對于一款常用在汽車出風(fēng)口處的產(chǎn)品來說尤為重要。在體驗過程中,除非將耳朵湊近無線車充,否則幾乎無法聽到風(fēng)扇轉(zhuǎn)動的聲音,這點噪音在開車時可以忽略不計。另外,小米無線車充還具有溫度保護、短路保護、功率保護、過壓保護、異物檢測等多重保護。
在無線車充上,小米還加入了多處燈效設(shè)計,官方將其稱之為“迎賓燈”。將車載充電器插入點煙器時,亮起一圈藍色燈,提示已經(jīng)通電。繼續(xù)接上無線充電器,車載充電器的指示燈會閃爍三次,無線充電面板上同樣會亮起一圈藍色燈,科技感十足。夜間行車時,“迎賓燈”不僅能夠營造炫酷的燈光與車輛中控臺燈光呼應(yīng),也方便車主在天黑的時候一眼找到無線車充。
我們在將小米9電量完全耗盡且無法開機時,將其放置在無線車充上開始充電。值得一提的是,這款無線車充完全稱得上是小米9的專屬“王座”,在為小米9充電時,小米9的屏幕上會顯示“Charge Turbo”,下面還有一個小汽車Logo。從充電曲線可以看出,無線車充的為小米9充電的過程與小米無線充電器十分相似,大部分時間里的真實輸出功率達到了22.5W左右,在中間環(huán)節(jié)電壓和電流同樣呈脈沖狀。完整充電耗時也相差不大,整個充電過程約1小時12分。
寫在最后
在手機業(yè)界里,有線快充已經(jīng)十分普及,而無線充電功能一直受限于功率瓶頸,發(fā)展較慢。小米以20W無線閃充率先布局手機無線充電領(lǐng)域,讓小米9用戶搶先體驗了比一般有線充電更快更方便的無線快充功能。而1OW無線充電寶的出現(xiàn),也填補了用戶對隨身無線充電設(shè)備的需求。無線車充同樣如此,車上充電再也不必為頻繁拔插數(shù)據(jù)線而苦惱了??梢哉f,在無線快速充電領(lǐng)域,小米已經(jīng)起到了表率作用。我們猜想今年里或許會有更多的廠商跟進,讓無線快充成為手機發(fā)展的新趨勢之一。