USB標準電壓不是5V嗎?為什麼現在有些手機是9V甚至10V?

一枚針用淨水縫時間


USB標準電壓是5V,手機的9V或者10V是快速充電的電壓

常見的USB接口有Type-A,Type-B,Type-C,其中Type-C是一種全新的USB接口,它的推出很好的解決了之前USB接口的各種問題,USB接口輸出的標準電壓是5V,題主所說的9V甚至10V應該是用於快速充電的輸入電壓。

快充協議需要Type-C接口加持

隨著鋰電池技術和智能手機的快速發展,現在的手機或者筆記本電腦配置了容量越來越大的鋰電池。電池容量的增大使得快充充電技術走上快車道。加快充電速度意味要加大充電的功率,增加功率要麼加大充電電流,要麼升高充電電壓,其中升高充電電壓是非常好的方法。

非Type-C的USB接口電源是固定5V的,電源只能從USB接口輸出;而全新的Type-C接口加入了更多的引腳,可以實現電能雙向傳輸,正反方向都可插,集充電、數據傳輸、顯示於一體。作為輸出時,輸出5V的電壓,當充電用時,可以接受更高電壓的輸入。

Type-C快充充電頭有什麼特別?

以一個小米45W快充頭為例,它的輸出電壓有5V/2A,12V/2A,15V/3A,9V/2A/20V/2.25A。除了可以輸出5V電壓給普通手機充電,還可以輸出各種比較高的電壓,給支持相應快充協議的手機,筆記本電腦或者其它設備充電。這就是Type-C接口的魅力了,當充電器與手機(或者其它設備)連接後,充電器會與手機(或者其它設備)溝通,根據手機(或者其它設備)的需求輸出相應的電壓。

Type-C接口是怎麼工作的?

  • USB Type-C設備接口有兩種,主設備接口DFP (Downstream Facing Port)和從設備接口UFP (Upstream Facing Port),沒有設備連接時,Type-C接口是沒有電壓的,只會定時提供脈衝電壓,用於檢測連接,只有建立連接後,主設備接口才會輸出電能給從設備接口。還有一種是雙向接口DRP(Dual Role port),可以作為主接口也可以成為從接口,像手機的Type-C接口就是雙向接口,它可以輸出電能,也可以接受電能用於充電。
  • 主機(DFP)上的CC pin需要有一個上拉電阻Rp,從機(UFP)則需要有一個下拉電阻Rd。兩個設備的CC引腳相互相連後,通過檢測電流,主機(DFP)的CC 引腳就可以檢測到從機(UFP)的下拉電阻Rd,判斷是否連接成功,成功連接後,主機(DFP)才會打開Vbus的電源開關,給從機(UFP)提供電能。因為Type-C接口是對稱的,有兩個CC引腳(CC1,CC2),接口就可以根據那個CC引腳檢測到下拉電阻來確定接口插入的方向,切換RX/TX,建立通訊接口。
  • 下拉電阻Rd是一個固定的電阻,阻值是5.1k,上拉電阻Rp是不確定的值,上面也提到了USB Type-C可以提供多種電壓的供電模式, 根據不同的Rp阻值,CC引腳就可以檢測出不同的電壓,從而提不同的供電電壓。


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這個是要區分的,你所說的5V的USB是電腦的接口。

USB1.1接口標準電壓5V±0.25V,標準電流500mA。 USB2.0接口標準電壓5V±0.15V,標準電流750mA。 USB3.0接口標準電壓約5V,標準電流1000mA。 這裡的標準電壓在正常情況下不會改變。

雖然以前的手機充電器的USB輸出也是5V,但是隨著科技發展和人們需求,要求充電器有一個比較短的充電時間,那是什麼決定了充電快慢呢?那就是“電流”。

開始手機電池都不大,這個時候USB接口默認的5V 0.5A就可以滿足充電的需要;但是當智能機出現之後,由於對性能的大幅度渴求導致功耗上升,0.5A已經滿足不了需要了;於是定義了一個增強的USB充電識別標準: BC 1.2。它將充電電流最大擴展到5V 1.5A。但是到了2013年左右,出現了3000毫安時以上的智能手機,這個時候就算是5V 1.5A也不能滿足需求了,於是再次擴展到5V 2A。

現在有些商家,為了追求更快的充電時間,就只會能提高充電器USB輸出的電壓,來提高充電的電流,進而加快了充電時間。但是也有一個弊端,就是會發現手機沒用多長時間,電池變鼓了,使用待機時間超短。那是因為大電流會對電池的壽命有影響,減少了電池的壽命。


奇奇不奇怪


電腦、筆記本的USB電壓5V左右,能提供的電流很小,基本已經不適於現在智能手機充電了。

智能手機普遍比功能機的耗電量更大,電池容量也更大,想要快速充電,就要提高電流。

可以看一下快充頭上的數據,和以前的老充電頭對比一下電流。
黑色是NOKIA功能機的,右側是小米手機的

輸出電壓都是5V,NOKIA電流550mA,小米2A,相差近四倍。

事實上我用NOKIA給智能手機充電,邊充邊玩電量根本不漲,遊戲時甚至還掉電。

但是隨著手機電池容量增大,電流不能無限增加,電流越大意味著電路上的各種原件發熱量增大,容易損壞且很危險。而且鋰電池也有電流限制,過大也可能發生危險。

這時增加充電電壓就勢在必行了,一來可以滿足快速充電的需求,二來也可以將電流控制在一個安全的範圍內,算是一舉兩得吧!

但提高電壓也要求手機內部多一部分降壓電路,這也是成本之一。


鯨魚拆解


充電頭默認輸出電壓是5V啦,可以匹配任意使用USB接口的手機充電,為啥是9V的原因,是現在非常多的手機支持渦輪快充充電功能,其工作原理是一種高壓快充,可以輸出5V 2A,9V 2A,12v 1.5A三種規格電壓與電流,輸出電壓由手機內部充電管理器控制,根據電池電壓不同,自動控制充電頭輸出上訴的電壓和電流,以達到快速充電的目的


足離古


USB的供電電壓為5v,這是標準制定的,而其他的9v,12v則為快充

目前快充可以分為三種方案1.高電壓快充也就是你上面說的9v甚至更高2.高電流快充比如oppo,vivo所用的快充,3.電荷泵快充

手機快充不僅需要手機支持,還需要充電器也支持,兩者牽手成功才能快充,不過有時候充電線也得支持,比如使用蘋果c2l數據線才能激活pd快充。

如果不匹配或者不支持,就會使用最基礎的5v充電,不會激活快充來損傷手機或者充電器




若影隱若


手機的充電電壓更多和快充協議有關,比如高通的QC,華為的SCP,USB標準化組織的PD協議,具體電壓取決於手機執行的具體協議。

USB的標準電壓,老實說我沒有太看懂,和USB本身電能傳輸相關的標準就是USB-IF(USB標準化組織)的USB PowerDelivery標準。PD標準發展到現在,PD1.0 2.0 3.0已經涵蓋了5V/9V和12V的電壓和最高100W的功率,因此從某種角度來講,5V/9V和12V都是USB的標準電壓。


陵城散人


默認是5v,但如果進去了快充協議就會出現高於5v的電壓。


記得忘記2011


這是適用在有快充協議的手機上的,功率不變提高充電電壓就可以減小充電流的,因為充電接口的管腳過電流能力是個定值,如果電流一定的話,就需要提高電壓來提高充電功率,達到快充的效果,希望我的回答可以幫到你!


原理哥


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