科技的温度还高吗?——倍思120W氮化镓充电器
前言
时代的发展使得人们被各式各样的电子设备包围,它们每时每刻都离不开你我的视线。而这每种产品都有与之匹配的充电器,其硬件外形大大小小,各不相同;软件技术又五花八门,什么QC、PD、AFC、FCPO、SCP、VOOC......让人眼花缭乱。
大多数人可能不明就里,反正是个充电器能插就行,而事实却并非如此,它们相互间并不通用。电子产品和充电器之间要匹配才能达到最好的充电效果,甚至包括充电线。充电头、充电线、电子产品三者之间必须要匹配充电效率才能提高,否则要么充电慢、要么充不进电或者直接掉电,严重的还有充爆电池的危险⚠️发生。
理想中的充电器应该是输出功率大、接口多、兼容性强、在尽可能小巧的同时又足够给多种设备同时进行快充,也就是要能解决快充需求和一物多充间的矛盾。这样无论是在固定场所还是出门在外,一个充电器就满足了所有便携移动设备的快充需求。
之前的半导体材料大都是硅和锗,为了减小体积其性能已经压榨到极限,提升空间很小。从去年氮化镓(GaN)材料商用以来,便携产品的充电器进入了氮化镓商用元年。那为何65W频频出现在你我的眼中呢?因为65W是笔记本充电的基本需求,65W的产品给笔记本使用基本就独享其最大功率了,再接入其它设备必然降低了充电效率,更何况现在手机的充电功率已经达到120W,所以65w功率已经不满足使用需求了,设计大功率充电器并提高充电效率是发展之必然。
在其他厂商轮番推出典型的65W氮化镓充电器之时,倍思品牌推出了采用了氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)技术的一款产品,其最大输出功率达到了120W,还是2C1A三接口设计,Type-C单口最大支持100W快充,它能否胜任多口同时快充的需求呢?下面我们一起来探索一番。
一、惯例开箱
1、产品包装
产品的包装还是一贯的倍思风格,白色包装盒规整美观,正面有品牌Logo和充电器实物图案,上面还有货柜挂钩。即使不打开包装盒产品也可以一目了然,每一款倍思的产品不论大小都如此。
背面是典型的场景应用图,下半部分印有产品的输出性能、生产厂商和安规介绍。
侧面是重点技术应用介绍:可三口同时使用、采用了氮化镓+碳化硅功率器件、输出功率自动动态分配。
上下抽拉取出内盒,盒内包含充电器本体、充电线、一个收纳布袋、产品说明书、保修卡和倍思表情小贴纸。
2、外观
充电器采用磨砂塑料纸包裹、输出面还有粘胶贴纸,对应标识接口分布,起到了保护外表面免遭刮花的保护作用。长扁的造型相较同类产品更易于携带。
扯下塑料保护层,阳光下青草衬托着,是一个熠熠生辉的物件。正面输出面板的上方镭射着醒目的120W GaN字样,表明这产品是使用了氮化镓功率器件的高功率产品。下半部分是2C1A三个输出接口,C口为发展的的主流,可大功率输出;最下部橘色舌片的A口表示支持快充,适配性广。
三接口可以组合给包括但不限于笔记本、平板、手机、相机、无人机、手表等众多电子设备同时充电。双C口采用盲插设计,使用时不用考虑哪个插口充电高效,随意插接即可。
与充电面板相对应的背面,上面布置了220V插脚,余下部分密密麻麻地印着产品的具体性能数据,在右侧的放大图可以一览无余,这里不再文字罗列。
倍思这款产品的输入插脚一贯地采用了可折叠收纳设计,插脚收纳后利于携带。放置在行李背包内可避免与其他物品刮蹭,通过拨出折回体验,插脚伸出的长度设计的刚刚好,长度上没有一丝多余。
与自家的第一代65W Gan对比,使用了相同的家族设计,接口面板依旧采用阶梯式包纳设计,相对老款在侧角顶部取消了原来的淡蓝色工的作指示灯,改为Baseus Logo标识。
3、三围
经过测量,产品尺寸约为:94mmx55mmx30mm,与厂商标注的尺寸吻合。数据表现可能不那么直观,目测感受比常见的充电器都要大,但作为高功率输出、三输出口设计、插脚收纳结构,这些都要占用些许空间,所以总体看120W的产品这个尺寸控制还比较理想。
和老产品同时展示比较,新产品长条扁窄的外形设计,厚度与老款的最窄面基本相同。
高度和宽度都要大出老款一圈。但扁窄的造型有其突出的优点:一方面减小了墙插或插排的占用空间;另一方面携带时利于存放;第三点工学设计上便于取拿的握持。
4、重量
倍思Galio氮化镓充电器重量为217g,和相对厚重的一些、带pro标志的手机重量接近,作为120W的产品这是一个可接受的重量,差旅携带不会增加太多负重。
5、线缆
随机配送的CC线,由捆扎带扎束成型,自粘带上醒目的倍思中英文标志,比其它品牌的充电器附送的橡胶捆扎带贴心,起码它不会遗落丢失。
线缆总体手感软硬适中,实测充电线线径约3.5mm,长度上包含两端头总长109cm,个人感觉如果用来连接笔记本使用,150cm的长度更合适。当然了,附赠的线还要啥自行车呢!
经Power-Z kt002测试,充电线有E-Marker芯片,可传输5A电流,这样就能以20v@5A的能力输送100W的电力。实测线阻约为105毫欧,属于线阻低、质量好的线材,可以高效地为设备充电。
二、性能测试
1、 协议支持
USB-A口:
使用POWER-Z KT002对USB-A口进行快充协议测试,可知充电器A口支持APPLE2.4A、QC2.0、QC3.0、Samsung AFC、华为FCP、SCP、PE+快充协议。
USB-C口:
KT002测试C1接口,测试仪显示该口除支持A口所支持的快充协议外,还支持QC4+、PD3.0和PPS105W。
C2口的协议支持与C1口完全一致。
2、 PDO
通过读取充电器C口报文,C口拥有完整的PDO电压,五个固定电压分别是:5V / 9V / 12V / 15V @3A、20V@5A,PPS支持:3.3-21V@5A,适配能力强。除了仅支持私有充电协议的手机外基本可以“一器充天下”了。
3、输出能力
USB-A口
5V状态的步进结果如上图,最大输出电流3.30A;初始电压5.09V,最大状态5.23V,有明显的线补功能,保障输出效率。
9V状态,最大输出电流同样为3.30A,输出功率30.6W。与5V输出一样,较额定的3A电流值留有0.3A的裕量,超出则过流保护,切断输出。
12v、15V与上述类同,不再赘述。
Type-C口
既然是单口(Type-C)最大输出100W功率,篇幅限制,小功率状态图就不展示了,看看C口标注的20V5A的输出状态吧。
连接Power-Z kt002及上位机,接入负载,调整最大输出可达到5.436A之多,由于压降的关系输出功率指示为97.42W。如果电压不下降妥妥地超过100W,这样看来单口100W的输出性能没有虚标,高功率输出完全胜任。
三、兼容性测试
1、USB-A口
USB-A口给Iphone x充电,状态为5.17V 1.81A@9.37W,支持apple5V2.4A协议。
USB-A口连接华为P20充电,显示4.80V 4.12A@19.81W,支持华为SCP充电模式。
USB-A口连接第七代IPad充电,显示5.20V 2.07A@10.77W,苹果5V2.4A充电模式。
USB-A口给移动电源充电,状态为9.21v2.01A@18.57W,典型的QC2.0输出协议。
以上测试至少证明了这款产品的A口实际兼容、支持Apple2.4A、QC、华为SCP等充电协议。
2、Type-C口
C口给Iphone x充电,状态为9.15v1.35A@12.39W,苹果9vPD快充协议。
C口给华为P20手机充电,状态为9.16V 1.67A@15.33W,支持华为FCP充电协议。
C口为支持45W功率充电的移动电源充电,以19.35v2.25A@43.8W功率工作,属于QC协议。
使用转接线为Surface pro4充电,达到了全速12.16v1.91A@23.3W的功率,PD协议支持。
由于我没有超过65W或者达到87W以上的用电设备,所以测试不了全功率的实际兼容协议,最大只能以联想小新电脑💻来验证,余下由两个可以45W功率充电的移动电源辅助测试。
小新Pro-13笔记本支持65WPD充电,但实际静态充电输入功率大多在51~55W之间,连接倍思120W充电器的C口,显示充电状态19.3V 2.83A@54.67W,和其它充电器的输入无异,充电器输出了笔记本此时所需的最大功率。
重点来了:我们都知道笔记本的充供电功率是动态的,为何呢?因为CPU有基本频率和最大睿频之说,这款笔记本的处理器基本频率为 1.60 GHz,最大睿频频率 4.20 GHz,静态下CPU工作在1.60GHz,所以输入功率在50W+左右;当CPU“睿频”了,输入的功率自然随之升高。
上图显示的输入82.29W即为打开Photoshop时的抓拍值,实际最高达到87W+,这是我以前使用65W充电器从没见过的功率值,头一次领教了高功率的耗电值。
所以说65W充电器对笔记本来说勉强够用,再想连接个手机什么的充电就捉襟见肘了。120W功率的充电器来的可谓及时!
四、多口输出
在官方的性能介绍里输出匹配策略如下:
单口:C1、C2单口输出的功率都可100W,A口可达30W
双口:C1+C2:60W+60W、C1(C2)+A:87+30W
三口:C1+C2+A:60W+30W+30W
注意:1、这里要理解好的是三口同时使用,C1口60W、C2口30W,C1口优先大功率输出哦!
2、多口策略会根据当前功率需求动态调整,并不仅限于当前的数值。
1、双口输出
双C口同时输出时典型策略:60W+60W功率。
两个45W移动电源连接倍思120W产品的C1和C2口充电,同时输出45W+45W的功率。符合60W+60W输出策略。
将C1口连接笔记本,C2口连接移动电源,静态输出52W+45W,即便加大笔记本工作负荷也不会像单口时出现80W+的峰值,因为C1口输出被限制在60W以内,此时仅仅有稍许的功率波动值。这一策略是为保证两个设备都可折中地快充。
将C2口连接负载仪,可以强行拉到63W+,C1口仍为52W,不减功率运行,这比上一代产品进了一大步。C2口最大拉到63.26W,再增大电流就触发功率保护,切断输出,这里的两个60W功率都留有余量,60W+60W都能满载运行,不错!
受限于本人没有87w以上功率充电的设备,无法完成C+A的“87+30”的策略测试。
2、三口输出
C1连接笔记本💻,C2和A口分别接一45W的移动电源,功率显示为51W+30W+19W。C2接口降为30W输出,变成60+30+30的输出策略。这就证明了前面所说的C1口优先保证高功率输出的结论。
上面演示了“加法”输出的使用情况,那么“减法”是什么情况呢?也就是说三口插满,其中的一个设备充满拔除后,余下的接口能否由“60+30+30”自动恢复为“60+60”呢?
通过实验60+30+30的策略中,拔掉A口的充电线后经过几秒钟,C2口的功率能够恢复全速率。看来倍思的这代产品技术上进步不少。
上述这些完成或未完成的实验充分说明了像我这样拥有65W以下充电功率的设备者,这款充电器还是非常适用的,它完全满足了我手中的设备的全速快充需求。若你有更高功率的设备起码单或双C口可以全速充电。
五、发热测试
科技是有温度的,要么其自身产生热度、要么人们给它热度。
官方宣传的散热技术,应该是为了让热量尽快地散发出去,所以表面温度会更高?反正我也没看懂,咱们就见实效吧!
我用两路恒定负载模拟大功率输出,因为负载仪温度也很高,怕高温宕机,所以调低了输出功率,上图是40W后调整为30W输出。
第二路设定为70W,这样总计由110W减为100W,持续输出50分钟时间。
这是两个负载仪的温度30W那个82°多,有些烫手。
虽然没有120W满功率运行,但发热情况有些出乎所料。高功率密度的产品内部堆叠密集设计,做到了尽可能地缩小体积,从以前测试的多款65WGaN充电器看,实际测试结果都不太理想,外表温度多在70度上下,而这款产品外壳最高温度66.3°,最高值在C1口为76.1°,比我预想的低,整体感觉算满意,当然没有满载也可能是一大原因。我们等待其他的专业测试比对吧。
小结
氮化镓技术虽然暂时没有那么神乎其神,但其确实让充电器的性能和体积趋向于完美,在相同的体积下增大了输出功率或者在相同的功率下减小了体积。长远来看,氮化镓技术才刚刚从小型便携的充电器起步,其提升和优化的空间应该还很大,肯定是未来一段时间厂商们主攻的方向,这一点正如我们身边兴起的新能源车一样,相信其会有更好的发展。
上面两图是典型的应用场景,倍思120W氮化镓充电器非常适用于大功率充电设备使用,比如两个笔记本充电,或者一台笔记本+平板电脑+手机......它兼容协议广,解决了快充需求和一物多充间的矛盾,同时新技术加持、最大输出功率120W,单口最大支持100W快充,双C口支持盲插、支持动态功率调整策略,在性能上足以胜任大多数使用场景。
在携带笔记本出差时我会带上倍思这款120WGaN三口充电器,能够同时满足三台设备的快充需求,足够高效,不用麻烦地携带2、3个充电器了。若不带笔记本出门我就带上征拓那款相似外形的65WGaN充电器,给平板、手机、手表什么的充充电也能胜任,因为它体积更小、更加便携。
当然缺点它也有,比如价格高,没有明确的性能了解和实际需求你不会买它来尝鲜;比如体积偏大,将其插在窄的插排上时由于重心关系会使插排翘起来等。
总体看这款产品最适合经常出差的商旅人士,如果你换了最新一代的手机(小米10尊享版、IQOO5Pro),可能它也是必须的了!
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