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[周邊附件] 愛否x倍思氮化鎵/聯想口紅/紫米/小米65W PD充電器 對比評測

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發表于 2019-11-10 20:19 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
本帖最后由 misslee 于 2019-11-10 20:31 編輯

愛否x倍思氮化鎵/聯想口紅/紫米/小米65W PD充電器 對比評測
前言
    不久前,一位朋友問我:科技進步給人類帶來生活上的最大影響是什么?“云、深度學習、數字貨幣。“他拼命搖頭:“你知道么,20世紀90年代之前人每天堅持的習慣只有吃飯睡覺,現在又多了一個——給手機充電。”(笑)
誠然,充電已經成為了生活的一部分。
2019年的諾貝爾化學獎頒發給了“鋰電池之父”——John B. Goodenough,以表彰他在電池領域的重要貢獻。自1991年索尼采用 Goodenough 理論制造出了世界上第一款商用鋰電池起,鋰電池/鋰聚合物電池就被廣泛應用在移動便攜設備中,并因此產生了豐富的充電需求。
對應充電設備的充電器普遍采用直流電源(AC/DC Adapter)+充電控制電路這樣的架構。前者將100-230V交流電轉換成低壓直流電,后者與被充電設備通訊協商充電電壓/電流、控制充電器輸出斷開。目前我們日常接觸的大部分可充電設備的充電接口,以USB Micro-B、Lightning和USB Type-C為主,除了不需要協議、使用原裝交流適配器通過DC口充電的設備(例如大部分游戲筆記本)。大部分USB Micro-B在移動設備快充協議誕生之前僅支持最高5V2A充電,而Lightning作為Apple專有接口,支持5v2.4A(A to L MFI認證線)和PD協議30w或更高(C to L MFI認證線)充電。這里涉及到了2個專業名詞,一個是MFI認證,即MadeFor iPhone/iPod/iPad。Apple原裝數據線或者加入了MFI Program并通過認證的第三方廠商生產的數據線均內置了MFI認證芯片,其在充電時與iPhone 、iPad等設備進行通訊握手認證,并激活更高規格、俗稱快充的充電協議,進行快充。如果使用沒有認證的第三方線纜,設備就有可能拒充(顯示不支持此配件)。
    另一個專業名詞——PD充電協議,這個協議是隨著USB-C(即USB Type-C )這個全新的高速接口一起誕生的。由于篇幅有限,筆者將目前通過C口充電(A to C和C to C)的主流充電協議整理如下表:
由于歷史原因,除PD協議以外,其他充電協議均支持A口充電器進行快速充電。對于A口只有D+、D-、VBUS、GND和ID這5條線可用,因此這些協議是通過USB上的D+ D-電壓或耦合數據信號進行識別的。以高通QC2.0協議為例,支持QC2.0的安卓手機和充電器用數據線連接上后,手機操作系統會啟動hvdcp進程在D+上加載0.325V電壓,并維持1.25S以上。當充電器檢測到D+上電壓0.325V并維持超過1.25S后,斷開D+和D-的短接。由于D+和D-斷開,故D-上的電壓不在跟隨D+變化,此時電壓開始下降。手機端檢測到D-上的電壓從0.325V開始下降并維持1ms以上時,hvdcp進程開始讀取/sys/class/power supply/usb/voltage max 的值,并在D+ D-上設置手機所需要的充電電壓對應的電壓值;充電器通過讀取D+ D-電壓值并在VBUS上輸出手機最終請求的充電電壓。
這一過程相對來說比較簡易,不過D+ D-作為USB數據線在激活QC2.0快充時會被占用,不利于USB數據傳輸。那么有沒有什么方案既可以高速數據傳輸的同時又能夠快速充電呢?作為后起之秀的USB-C接口和被寄予厚望的大一統充電協議USB Power Delivery應運而生。

    USB Type-C 采用了全新的正反兩面插入設計,較Micro-B更堅固耐用。VBUS和GND由之前的1對增加到了4對,可承載的電流和輸電功率大幅增加到了5A/100W,采用了獨立的CC 信號線來進行PD協議握手,與此同時還能傳輸USB 3.1 Gen.2 10Gbps或Display Port視頻信號+USB 2.0數據信號。


    上圖展示了一根帶有E-Marker芯片并支持完整USB3.1Gen.2 10Gbps帶寬帶數據傳輸和5A大電流PD電力傳輸的“C to C”數據線結構。數字標簽②所指示的是被封裝在Type-C插頭中的E-Marker芯片,它存儲了該線纜的數據傳輸能力和電力傳輸能力。有了E-Marker芯片的C2C線才能在PD協議握手時激活5A電流傳輸能力,否則最高只能達到3A。“A to C”數據線由于沒有cc針腳,因此也無法進行PD充電。綜上所述,進行PD充電的必要條件如下:

1、充電器必須支持PD協議,且必須使用C口輸出;
2、充電數據線必須是C to C數據線,且電流超過3A必須使用帶E-Marker芯片的C2C線;
3、用電設備必需使用Type-C且支持PD協議充電/供電。

    目前為止,iPhone、iPad、部分安卓手機、筆記本電腦和部分移動電源均已支持PD充電,對中高功率PD充電器日益增長的市場需求,以及對充電器小型化、高效化的客戶期望,催生了一批60W以上輸出功率的便攜PD充電器誕生。本文將以其中4個相對熱門的65W PD充電器作為樣本,對比評測這4個充電器的真實性能,為大家選擇這個level 的充電器提供參考。
四款65W PD充電器評測

產品外觀設計和包裝配件
(非專業評測晚上拍照無補光無單反,照片質量渣)

    我們選取了基本處于同一價位(100+元)的小米65W、紫米65W、聯想口紅?65W和愛否X倍思氮化鎵65W充電器作為此次評測的主角。從包裝上看這四款充電器均在顯著位置標明了最高65W的充電功率,除了愛否x倍思氮化鎵65w充電器沒有送數據線,其他3款均附送了C2C充電線。根據愛否和倍思的官方介紹,倍思氮化鎵65w和愛否x倍思氮化鎵65w充電器是同一款產品,區別僅僅為外包裝和外殼愛否的商標絲印而已。






    這四款充電器的外觀區別甚大。小米和紫米采用了長方體造型、可折疊兩腳插頭和單C口輸出,聯想口紅和愛否X倍思氮化鎵則采用了近似立方柱的造型。聯想口紅的兩腳插頭是固定的不可折疊,僅有一個C口輸出;愛否倍思GaN插頭可折疊并配了2C1A三個輸出口和充電指示燈,成為了本次評測中輸出口數量和支持同時充電設備最多的充電器。不過不知道是不是臉黑的原因,我們拿到的這個愛否倍思氮化鎵65W充電器的2個C口有一點歪,好在不影響使用。

排插和墻插兼容性穩定性測試
    四款充電器并排插在同一個國標8位排插上時,兩兩之間互不干涉;如果將小米和紫米65w充電器旋轉180度,2款充電器的重心更靠近排插中軸線,穩定性更好,但會干涉到對面的插座空間。

經常出差的朋友一定對酒店床頭的墻插頗有怨言,這些插座因為經常被房客反復插拔通常都松松垮垮,充電器插上后容易脫落。只要一不小心就會遇到一覺醒來以為電充好了其實手機因為充電器脫落根本沒充上電的窘境。我們測試了這四款充電器的墻插穩定性,小米和紫米65W因為長方體的結構重心離墻面更近,自重力矩更小,插上后穩定性不錯,不容易松脫。聯想和愛否倍思氮化鎵立方柱的造型導致了充電器整天重心離墻面遠,自重力矩更大,容易從墻插上松脫。倍思氮化鎵65W因為可折疊插頭的緣故,比聯想口紅更容易從墻插上松動,只要輕輕拉一下數據線,就會松脫并掉落,建議使用這2款充電器時盡量垂直于水平面放置。

4款65W PD充電器協議檢測
    上一節我們知道了決定快充能否實現的前提是充電器和被充設備必須支持同一個快充協議,對于充電器來說支持的充電協議越多,那么能適配進行快充的設備也就越豐富。本節將圍繞這4款65W PD充電器所支持的充電協議進行對比評測。
我們采用了YZX Studio出品的1280 USB電流電壓和協議測試表作為協議檢測儀表,對小米65W、紫米65W、聯想口紅?65W的C口和愛否x倍思氮化鎵65W的C1、C2、A口進行協議檢測。
結果如下:

    小米65W和聯想口紅都支持高通QC3.0 三個檔位電壓和PD65W輸出。小米65W由于采用的協議芯片較為早期故只能支持PD2.0協議,不過實際使用中因為PD2.0是PD3.0的子集,因此對PD充電輸出影響不大。
紫米65W相比聯想口紅協議支持上增加了三星AFC三檔電壓最高25W和華為FCP二檔電壓最高18W的支持。

    愛否X倍思氮化鎵65W充電器是這四款PD充電器中協議支持最豐富的,得益于采用了智融SW3516H協議芯片,C口均支持QC3.0 四檔電壓和QC4、三星AFC、華為FCP三檔最高24W和華為SCP最高5A的充電協議。A口由于無法支持PD充電與C1口相比少了對QC4和PD協議的支持。愛否x倍思氮化鎵65W的C1、C2口都支持PD3.0協議,但由于受到充電器總功率65W的限制,C1口最高額定輸出63W、C2口32W,并且同時使用時輸出功率總和不能超過65W。
我們注意到相比其它充電器,愛否X倍思GaN增加了對PD3.0PPS協議的支持。
PPS(可編程電源),屬于USB PD3.0協議中支持的一種電源類型,可以實現電壓電流更多檔位精確調節的電源。PPS規范將高電壓低電流和低電壓大電流兩種充電模式整合起來,同時PD3.0 PPS將電壓調整幅度精度到20mV一檔,較高通的QC3.0標準提高了十倍。不過PPS有利有弊,作為一個最新的充電協議與PD2.0的受電設備兼容的并不好,經常有網友反映部分戴爾和蘋果的C口充電的筆記本用支持PPS的PD充電器會出現BUG。由于筆者并沒有這2家的筆記本電腦,筆者的PD充電筆記本惠普戰66和聯想X1C使用愛否X倍思氮化鎵65W充電器可以正常進行20V 65W充電,如果您正好擁有愛否X倍思氮化鎵65W充電器和戴爾或者蘋果筆記本電腦,歡迎在下方留言給大家提供使用反饋。

下表為這4款充電器協議檢測的結果:
(*部分網友反映華為/榮耀手機升級更新系統后,未取得華為官方授權的第三方協議支持芯片方案可能會無法激活快充,所以華為FCP/SCP協議兼容性測試僅作參考,望知悉。)

4款PD充電器性能測試


    充電器通過數據線與被充電設備連接,協議握手通常在0.5秒內就已經完成,整個充電的過程中99.9%時間充電器僅僅承擔一項工作——將100-230V交流電轉換成手機、平板、筆記本電腦所請求的低壓直流電輸出給被充電設備。充電器的輸出電壓和紋波、轉換效率和功率因數、真實負載能力和OCP保護、表面溫度和EMC電磁兼容性等性能參數的優劣是衡量一款充電器是否優秀的關鍵指標。本節中我們將采用示波器、直流電子負載儀、交流功率計、熱成像儀等專業設備對這四款充電器逐一測試,以數據圖表的直觀方式進行對比評測。


    以下測試均采用了同一條聯想口紅附送的帶e-marker芯片的Type-C線作為C2C充電數據線(為了控制變量我們隨機選取了聯想口紅附送的這條數據線,在接下來的測試項目中,這根Type-C數據線并不會對充電器性能試驗結果產生實質性影響)。這條Type-C線的線阻用四線開爾文法測得0.1811Ω,考慮到不同的接插件影響阻抗 那么在實際使用中測得的線阻在0.21-0.15都屬于合理范圍。

I.四款充電器的輸出電壓、轉換效率和功率因數測試    在這個測試中,四款充電器通過交流用電記錄儀插座監測交流電輸入功率和功率因數,測試過程中交流電始終保持在227V/50Hz 左右,符合這4款充電器的額定工作電壓范圍。充電器C口(愛否X倍思氮化鎵65W充電器選用了輸出功率最大的C1口)通過C2C數據線與5檔電壓(5/9/12/15/20V)PD誘騙器相連接,PD誘騙器的輸出端與直流電子負載儀輸入端相連。在這個測試中直流電子負載模擬了進行C口PD充電設備在不同輸入電壓檔位和功率下的真實使用情況,線補電壓測試中1278 CC表記錄了C口輸入端的VBUS電壓和電流。我們以每0.5A為一個采樣點,從0-3A采樣了2次x7組電流值X5個電壓檔位X4個充電器合計280組數據。每組數據包含了交流輸入功率、充電器C口VBUS電壓、功率因數、負載端電壓和負載電流。將所有記錄得到的數據進行匯總,進行數據圖表分析,得出結論。
    a.輸出電壓和線補測試
    Type-C數據線的供電部分(VBUS線和GND線)通常來說根據線芯材料和長度的不同會有合計0.08-0.25Ω不等的電阻(即線阻)。U壓降=I x R線阻, 假設輸出電壓不變,供電回路的電流越大,負載側電壓下降的就越明顯,為了避免負載側電壓過低,通常來說充電器會進行適當的電壓補償來應對這個問題。充電器測試中,稱這部分補償的電壓為線補電壓。
    篇幅有限,下面以愛否X倍思氮化鎵65W 5V負載測試為例進行線補電壓測試,其他各組數據依次類推。

    首先我們測試5V檔位的線補電壓,串聯1278 CC表讀取充電器C口的電壓,調整電子負載以每0.5A電流為一個采樣點,讀取一次充電器C口VBUS腳位的電壓值,計算出該充電器在5V輸出時的線補為每1A電流+0.040V輸出電壓(取2位有效數字)。對140組數據分析后,我們發現5-15V測試中,每個充電器的PD檔位均有線補;20V測試中,僅有愛否X倍思氮化鎵65W充電器有線補,其余3個充電器沒有線補且伴隨著電流增大有一定壓降,這4個PD充電器的每1A電流的線補電壓(或壓降)結果如下:



小米65W和紫米65W在5/9/12/15V的每1A電流線補電壓是相對較高的,達到了約0.07V/A的水平,較高的線補電壓有利于兼容品質比較差的Type-C數據線,同時我們也將4款充電器每個電壓檔位的平均輸出電壓進行了對比。


    聯想口紅65W和愛否X倍思氮化鎵65W的平均輸出電壓是相對較高的,這兩款充電器的平均輸出電壓均落在了PD協議的額定電壓范圍內。小米65W除了20V稍微偏低,其余檔位表現良好,紫米65W平均輸出電壓較其他3個充電器低一些,其中20V電壓檔位的平均輸出電壓在19.8V左右。考慮到20V負載通常對電壓范圍的兼容性較好(一般來說筆記本電腦主供電只要高于19V都能正常充電和使用),所以紫米65W PD充電器的PD 20V檔位的輸出電壓對于筆記本供電來說沒有問題。
    b.轉換效率和功率因數測試

    我們將140組負載側記錄得到的電壓和電流繪制成折線圖,并進行線性回歸。負載側電流電壓成一次線性關系,數據有效性檢驗通過。對得到的電壓、電流、輸入功率數據進行計算得出充電器的輸出功率值和轉換效率,并繪制成數據表格。



    我們以能源之星2.0的能效等級V標準作為轉換效率測試標準,經過整理計算,這四款PD充電器在5V、9V、12V、15V、20V的轉換效率和功率因數如下:


    5V、0-3A的輸出測試中,這四款PD充電器的負載率低于25%,效率均不及更高電壓輸出時來得高。聯想口紅取得了四款充電器5V輸出時的最佳轉換效率,基本可以通過能效等級IV的測試標準。紫米較小米略好一籌,這2款充電器5V1A以上的轉換效率均高于能效等級II的測試標準。紫米在5V3A輸出時轉換效率達到了88.25%接近聯想口紅,表現相當不錯。令人意外的是,愛否倍思氮化鎵的轉換效率全程墊底,最高效率勉強超過了75%,全程無法達到能效等級II的合格線。同時我們也注意到愛否x倍思氮化鎵65W的空載待機功耗是這四款充電器中最高的。




    9、12、15V,0-3A的輸出測試中,紫米65W和聯想口紅65W的轉換效率較5V測試中有了明顯的提高,其中聯想口紅的轉換效率全程高于88.33%,完全滿足能源之星2.0能效等級V,并在15V/3A測試中拿到了93.18%的優秀成績。隨著電流提高,紫米65W的表現趨于良好,輸出1.5A電流以上時,紫米65W獲得了和聯想口紅65W基本接近的轉換效率。9V測試中,小米和愛否x倍思氮化鎵65W全程無法達到能效等級V的標準。12/15V測試中,小米65W的轉換效率較紫米65W仍然有較大差距。愛否x倍思氮化鎵65W充電器在這3個項目測試中成績墊底,轉換效率甚至比不上已經問世兩年多、采用傳統硅基MOS的小米65W充電器。


    20V,0-3A的測試中,聯想口紅和紫米65W充電器的轉換效率全程高于能效等級V的標準,成績優秀。紫米雖然在20V1A內效率略遜于聯想,但在1-3A的測試中力壓聯想取得了最高的轉換效率記錄93.60%。如此高的真實轉換效率對于一個采用傳統硅基MOS的小體積小功率反激式開關電源來說是難能可貴的。60%負載率以內小米和愛否x倍思氮化鎵65W的轉換效率幾乎是一個level的;過60%負載率時,愛否x倍思氮化鎵65W的轉換效率依舊墊底,這款充電器測得的最高轉換效率是20V3A輸出時的90.45%。
轉換效率測試中,聯想口紅65W以全程綜合最優的成績位列第一,紫米65W在5-15V測試中僅稍遜于聯想口紅65W,在20V中高功率負載下轉換效率實現了對聯想口紅65W的反超并拿到本場測試單項最高分數,非常不錯。小米65W已經跟不上時代的步伐,轉換效率明顯落后聯想和紫米一個檔次。愛否X倍思氮化鎵65W在5/9/12/15V的轉換效率竟不如小米65W,20V測試高負載率轉換效率也低于小米65W,5組測試綜合成績墊底,令人大跌眼鏡。
    愛否X倍思氮化鎵65W的實測結果轉換效率如此低,與鋪天蓋地的廣告宣傳給我們灌輸的的氮化鎵充電器高效率的印象完全相反。我們查證了這個充電器拆解和結構的一些資料,愛否X倍思氮化鎵2C1A為了實現多口輸出使用了2次降壓的電路設計,很有可能是這樣的設計導致了轉換效率的低下。
    我們也同時查證了另外3個本次評測的65W PD充電器的拆解資料,這4個充電器均采用了反激式開關電源結構,都沒有設計PFC功率因數校正電路。實際測試中也證實了這4個65W PD充電器在相同負載的情況下功率因數基本一致,最高功率因數僅有0.548。有得必有失,反激開關電源為了體積小而省去PFC,所以功率因數偏低是這類小型化高功率密度充電器共同面臨的問題。


II.四款充電器額定功率65W 20V輸出紋波測試

    紋波過大會影響移動設備的電容觸摸屏和電容指紋認證功能,導致觸摸屏幽靈觸控或者不觸發、指紋認證無法通過等等問題。供電紋波超過一定范圍還會導致音頻模擬輸出有底噪“不HIFI“(玄學警告)。為了測試充電器的紋波最大值,在20V檔位的測試中我們把電子負載的電流拉高到3.25A,此時這4款充電器均工作在20V 3.25A檔位,額定功率65W的模式上。我們用示波器分別打了下此時各個充電器VBUS上的波形,分別如下圖所示:





    愛否x倍思氮化鎵65W的C1口20V3.25A最大額定功率輸出時紋波約50mV,獲得了本場測試的最好成績,聯想口紅65W 93mV,位列第二。紫米和小米65W的20V紋波較大,分別有174mV和231.5mV。參考了倍思這款充電器拆解的公開資料,愛否X倍思氮化鎵的低紋波受益于2次降壓2次濾波。盡管小米65W充電器測量紋波較大,但經實際使用發現,不論是手機還是iPad,在充電時進行指紋解鎖和觸摸測試,均沒有出現指紋失靈或者觸摸失控。


III. 四款充電器額定功率輸出溫度測試和耗散功率對比

    轉換效率測試中我們發現,這四款充電器將輸入的交流電轉換成直流電時,效率最高的也達不到94%。那么這另外的6%甚至更多交流電輸入的能量去了哪里呢?這部分的能量很大一部分以熱能和電磁能的形式從充電器內部向環境中傳遞。充電的同時,充電器也在發熱。而電流、電壓、輸出功率越高,同功率下輸出時間越久,同功率下環境溫度越高,都會導致充電器表面和內部的溫度變高。
我們分別拍攝了四個PD充電器在20V3.25A最大額定功率持續輸出10分鐘后,充電器6個表面的熱成像照片,測試環境為室內,環境溫度23度。由于篇幅有限,筆者選擇其中8張有代表的熱成像照片進行對比。

    上圖展示了這四款充電器前面(即USB輸出接口面)的熱成像照片。輸出接口通常是充電器表面溫度較高的位置,聯想口紅測得溫度為50.5攝氏度,相對其他3個較低。愛否倍思氮化鎵測得表面58.8攝氏度,是這四款產品中上表面溫度最高的。倍思氮化鎵A口溫度在c口單口輸出65w時溫度很高,達到了77.9度。根據網上公開的拆解資料,USB接口緊緊挨著鋁電解電容,鋁電解電容正常工作的溫度范圍一般不超過85℃或105℃,長期在接近耐熱溫度上限工作顯然是會給充電器的使用帶來安全風險的。


    開關電源的MOS管通常是整個電路溫度較高的位置,四款充電器側面熱成像圖的高溫點和MOS的發熱是有關系的。聯想口紅和小米側面最高溫度在55攝氏度左右,比USB接口面略高;紫米的發熱相對另外3個表現較好,最高50度比較不錯。愛否倍思氮化鎵的側面溫度最高達到了77.6攝氏度,直接摸的話有明顯燙手的感覺。正常充電時,室溫20多度的情況下充電器表面就有接近80度的高溫,很難想象夏季或者南方30多度室溫時充電器側面的溫度會有多高,我們建議用戶在拔下愛否倍思氮化鎵65w充電器的時候做好隔熱防護措施,以免燙傷。
    這四款充電器6個面的表面最高溫度如下表所示,綜合來看,紫米65w是發熱控制最好的一款,整體溫度最低;聯想口紅的表面溫度同樣較低;小米65w的整體溫度比聯想口紅稍高一些,這3款充電器10分鐘額定功率測試中表面溫度均低于60度。愛否倍思氮化鎵的整體溫度比其他3款更高,最高達到了77.6攝氏度,如果在充電結束時握住外殼拔掉充電器,會有被燙傷的風險。

開關電源的發熱和電源本身的耗散功率正相關,根據上一節轉換效率數據計算得出這四款充電器的耗散功率對比圖表,如下圖:





    耗散功率對比結果和熱成像結果是比較一致的,紫米和聯想的耗散功率水平較低,聯想口紅20V3A 60w輸出時的耗散功率4.56w和小米12V3A、愛否倍思氮化鎵9V3A輸出時的水平差不多。倍思氮化鎵最高6w多的耗散功率產生的能量大部分是熱能,過高的耗散功率導致了這款充電器的表面溫度明顯偏高。使用一款外殼高達77攝氏度的充電器對大多數消費者來說是有危險的,如果是負責任的廠商對于這樣的缺陷產品應該會及時召回。

IV. EMI電磁干擾和充電器人機關系問題
    EMI電磁干擾,是指電子產品的電磁能量經由傳導或輻射的方式傳播出去的過程。電磁干擾會影響到附近電子產品的正常使用。在這一節中我們將采用近場探頭和示波器對四款充電器工作在不同電壓檔位上的電磁輻射進行測試,測試的位置為側面靠近變壓器位置。這個位置的電磁輻射主要來源是變壓器漏磁,測得頻率與MOS管開關頻率以及電路工作模式有關。由于筆者買不起頻譜測試儀,故此項測試僅僅就示波器測得的電磁輻射集中的頻率測得的波形進行觀察,希望有一天可以把這項測試沒完成的項目進行補全。近場探頭測得各電壓3A輸出時四款充電器側面泄漏的電磁輻射集中頻率上的波形如下:

    小米65w在我們測試的過程中,pd協議握手成功概率較低,有50%的概率會握手失敗,重新插拔后才能正常使用,有可能是協議芯片較早期帶來的問題。愛否倍思氮化鎵在拔掉插頭之后,如果不小心碰到插頭的金屬片會被電擊;其他3個沒有這樣的問題。聯想口紅65w在低負載時,5v2.3a以下或9v1.4a以下會有可感知的嘯叫,嘯叫的頻譜如下圖。當負載超過14w后,嘯叫基本不可聞,中高負載沒有嘯叫的問題。紫米的使用體驗不錯,沒有出現嘯叫或者漏電的問題,協議基本都能一次握手成功。



V. 負載最高功率和OCP保護測試

    OCP,Over Current Protection,逐周期電流限制保護,即過流保護。為了避免電源過載損壞或者輸出短路引發危險,充電器控制電路應該在檢測到VBUS上的電流超過設置的過流點時將VBUS上的電壓降至0V。一般來說PD充電器的OCP保護過流點會比額定電流稍高一些(如果按Apple的MFi認證標準的話不應該超過額定電流的1.6倍)。在20V檔位的測試中我們將電子負載的電流繼續拉高,每10mA一個步進,測得了這四款PD充電器在觸發OCP保護前可以正常輸出的最大電流,并記錄下此時電子負載的功率。下表為這四款充電器正常輸出最大電流時,電子負載功率。


    小米65W和紫米65W分別在3.30A和3.37A以上觸發了OCP保護,觸發保護前負載最高功率分別為64W和64.92W。考慮到線損功率I2R線阻≈1.96W,此時這2款充電器實際輸出功率肯定已經超過了額定功率,我們認為這是比較合格的成績。聯想口紅65W是四款充電器中OCP保護過流點最高的,達到了3.86A,此時負載的功率達到了76.42W,已經遠遠超過了65W。我們猜測聯想口紅65W作為一款主要用于筆記本電腦等較大功率PD設備的充電器,應該是在設計之初就留出了較大的“超頻”空間,以應對3700U單烤FPU這種CPU核心功率短時間超過75W的壓力測試的峰值功耗(如果整機功耗大于充電器額定輸入功率,筆記本一般會從電池借電,但實際上并不是每臺筆記本都設計的這么完美,瞬間功率超過充電器額定輸入功率也是難免的情況)。較高的OCP保護過流點有利于改善對筆記本的兼容性,特別是對于使用誘騙線對老款僅有19V DC口供電筆記本進行供電的朋友來說是比較比較友好的。當然我們非常不建議長時間超頻使用,76W功率持續10分鐘輸出后充電器溫升較大,因此超頻并不安全。愛否X倍思氮化鎵65W的C1口在電子負載拉到3.36A以上時觸發了OCP保護,3.36A時電子負載顯示功率為65.12W,加上線損功率后,充電器輸出功率已經超過了額定功率65W。觸發OCP保護后,愛否X倍思氮化鎵65W的C1口并沒有立刻把VBUS電壓降到0V,OCP觸發后VBUS電壓下降到了3V左右同時電流依舊保持在3.38A,并繼續給負載供電,功率為10W。而觸發OCP保護后VBUS上仍然有3V左右的電壓是不合規的。
    為了將電壓變化測量得更清楚,我們用示波器測量了愛否X倍思氮化鎵65W C1口電流從3.34A-3.40A變化時誘騙器VBUS輸出端子上的電壓變化。


    對比紫米65W OCP測試和愛否X倍思氮化鎵65W OCP測試GIF動圖,注意二者在觸發OCP保護后電子負載的電流和電壓變化區別,紫米65W在觸發OCP后VBUS電壓對地為0,沒有明顯的大電流出現。
   

    如果按照比較寬松的標準,可以認為倍思氮化鎵65W的OCP保護過流點為3.36A,但測試中OCP保護觸發后VBUS電壓沒有完全降到0V,故我們對這款充電器的安全性持保留意見。
    經過測試,四款PD充電器的OCP保護過流點如下圖所示,除聯想外其他3款的過流點都落在3.30-3.40A,過流保護點設置合理,聯想的過流保護點比其他三款高0.5A,但仍然在安全的范圍內,對筆記本進行供電時的負載能力會更好。

    我們重新整理了一下這四款充電器的最大輸出功率,以比較保守的數據計算了下這四款65W充電器的功率密度。紫米以15.67W/in3榮獲第一,聯想其次,愛否倍思氮化鎵第三,小米最低。





VI. 愛否倍思氮化鎵 65w 多口交叉負載測試

    愛否倍思氮化鎵 65w 是這四款充電器中唯一的一款多口充電器,2C1A的多口同時快充能力是官方強調宣傳的賣點之一,不少用戶選擇這款充電器的原因也正是看中了它可以在給筆電或者iPad充電的同時還能給手機和Air Pods充電,3口快充簡直太棒。這款充電器的包裝背面、京東愛否官方旗艦店(購買原鏈接已被刪除;淘寶和愛否開物也無法搜索到愛否x倍思氮化鎵65W這款產品)和京東/天貓倍思旗艦店的商品詳情和宣傳文案上都寫明了一致的同時充電的支持能力,如下圖所示(圖片來源:倍思京東旗艦店 倍思氮化鎵)


    我們對官方宣傳的同時負載能力進行了模擬測試,測試結果如下表所示:


    結論: 愛否x倍思氮化鎵 65w充電器不能支持多口PD和QC協議同時快充;C1+C2口同時使用PD協議輸出時輸出功率小于標稱功率;快充中途在其它輸出口插上設備時容易出現輪流嘗試各口進行快充但都握手失敗的bug,3口同時輸出時盡量USB口先插上設備再接通交流電。
    愛否倍思氮化鎵65W的多口快充體驗并不如官方宣傳的那么美好,有多設備充電需求的朋友我們更建議65W單口充電器+30W/45W 1A1C充電器這樣的搭配。

評測總結

    數輪測試下來,想必各位看官也看累了,咱家也寫累了。當然我知道有不少字多不看的朋友已經直接拉到了文末,既然不喜歡看字那就用雷達圖的方式作個對比總結。按照測試的結果從外觀造型、協議兼容性、轉換效率、安全性、售后保障這5個方面我們對這四款65W PD充電器進行打分,滿分5分,單項測試中有對應的一項有不足之處視問題的嚴重性扣1-2分,結果如下:


部分減分項原因:
1.        外觀造型因為聯想和倍思氮化鎵墻插測試中容易脫落,聯想AC插頭不能折疊,倍思能折疊但是更容易掉落,所以這2款充電器外觀造型分都被扣了2分。
2.        協議兼容性測試中,盡管愛否倍思氮化鎵支持協議最多但是多口快充BUG較多,綜合得分3分;
3.        安全性測試中,愛否倍思氮化鎵10分鐘65w輸出測試時溫度高達77.6攝氏度,可能會造成使用者燙傷且有重大安全風險,給1分的原因要感謝這款充電器沒有在測試中對筆者和朋友造成傷害;
4.        小米65W在測試中因為無法正常握手PD協議申請了一次售后,京東上門換貨非常爽快,體驗很好。我們以充電器出現故障為由嘗試咨詢了紫米和聯想的京東客服,均表示可以換貨,同樣不錯。愛否倍思氮化鎵65W充電器在我們截稿時已經從全網下架,商品鏈接都無法找到,在京東咨詢愛否旗艦店的客服也并沒有給我們能換貨的明確答復,當然PLUS會員客服表示有問題可以退換但我們考慮到在愛否開物和淘寶購買的客戶可能沒有這樣的待遇,故售后保障這項只能給2.5分。
    綜合來看,聯想口紅65W和紫米65W PD充電器轉換效率高發熱小,較其他兩款優勢明顯。聯想口紅65W功率裕量大,給筆記本電腦供電有優勢;紫米65W PD充電器快充協議支持更豐富,對移動設備快充協議(AFC、FCP)兼容更好。小米65W整體落后于紫米和聯想口紅65W充電器一個level,體積大、協議支持少同時效率也一般。愛否x倍思氮化鎵65W充電器打著氮化鎵的名號,性能卻完全不如其他三款傳統硅基MOS充電器,效率墊底、溫度驚人、多口快充有bug,這樣的產品不禁令人唏噓。

(測試:@Ikaros Izumos   校對:@Skylake   文:牧師妹醬)

致謝:
所有為本評測提出建議、提供幫助、指出錯誤、悉心指導的朋友們。







點評

這才叫專業!手持口紅,看來暫時還是不換了  發表于 2019-11-15 08:19

評分

53

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2#
發表于 2019-11-10 20:31 | 只看該作者
口紅就是墻插卡不住,這是真的不方便
3#
發表于 2019-11-10 20:35 | 只看該作者
牛逼的評測 剛想入手紫米的 看來是不錯的選擇
4#
發表于 2019-11-10 20:45 來自手機 | 只看該作者
協議多,但是有風險。唉
5#
發表于 2019-11-10 20:51 | 只看該作者
前段時間入了45W口紅,可以折疊,還是很滿意的。
6#
發表于 2019-11-10 21:01 來自手機 | 只看該作者
還是紫米靠譜
7#
發表于 2019-11-10 21:05 | 只看該作者
很專業的樣子,用來沖新買的聯想小新pro,用小米65w,就是白色那個,可以不?
8#
發表于 2019-11-10 21:06 來自手機 | 只看該作者
這就叫專業.jpg
9#
發表于 2019-11-10 21:16 | 只看該作者
被倍思坑了……
10#
發表于 2019-11-10 21:20 | 只看該作者
氮化鎵A+C給兩手機充電,充滿后不到一小時內就會出現不停握手充電,手機充電提示音響不停
11#
發表于 2019-11-10 21:25 | 只看該作者
口紅會有嘯叫還是不可接受,筆記本肯定很多時候是低負載情況,還指望改進工藝,都2019年年底了,還是存在嘯叫不考慮了
不知道thinkplus另一只方形的65w是否有嘯叫方面的問題。
12#
發表于 2019-11-10 21:27 來自手機 | 只看該作者
聯想口紅65W功率裕量大,給筆記本電腦供電有優勢;紫米65W PD充電器快充協議支持更豐富,對移動設備快充協議(AFC、FCP)兼容更好。
13#
發表于 2019-11-10 21:38 | 只看該作者
手持愛否……唉……
14#
發表于 2019-11-10 21:55 | 只看該作者
嗯,我入的是紫米65W
15#
發表于 2019-11-10 22:41 | 只看該作者
lz太強了,一定是圈內人士吧= =

講道理,跟lz的技術評測一比,b站那些自媒體感覺都是恰軟飯的....
16#
發表于 2019-11-10 22:48 | 只看該作者
這才叫專業測評!~
17#
發表于 2019-11-10 23:07 | 只看該作者
非常專業的評測,贊一個,家里65w的充電頭合計4個,2個口紅+1個紫米1c+1個紫米1c2a,情況都是良好
18#
發表于 2019-11-10 23:13 | 只看該作者
最香的還是倍思60W 1C2A那個。協議也多,還便宜,也沒啥毛病。
19#
發表于 2019-11-10 23:30 | 只看該作者


綜上所述  口紅整體還是很贊的  當然紫米也很能打

口紅149的價位  真心可以了    紫米99的車也必須可以開

多口的 目前建議還是觀望  手機和筆記本一起充電干嘛不把手機插電腦充電嘛
20#
發表于 2019-11-10 23:38 | 只看該作者
巧了 最近正想買一個充電頭 兼顧surface和手機,本來倍思這一款看著不錯
但是,評測都顯示它的65W是Max,一般就60W,還有墻插易掉。
LZ這么一評測,看來還有別的問題。。
倍思的東西 我買了不少,比如雙無線充、彈簧線之類的,總是或多或少的有問題。
看來以后還是少碰為妙
21#
發表于 2019-11-11 01:00 | 只看該作者
本帖最后由 86713259 于 2019-11-11 01:16 編輯

我有倍思那個,充MBP15電腦顯示電源是60W,線就是蘋果的原裝ctoc線
順便再提一下,在拔掉充電器一兩秒之內(指示燈還沒熄滅)我手碰到了充電器的插頭,被狠狠電了一下

再讓我選一次的話我不會買這貨了


22#
發表于 2019-11-11 01:23 | 只看該作者
0點,搶了個倍思的,199-100,看得我只敢做后備用
23#
發表于 2019-11-11 08:06 來自手機 | 只看該作者
聯想還有個折疊款thinkplus,不知道怎樣,聽說沒叫聲
24#
發表于 2019-11-11 09:01 | 只看該作者
膜拜專業大神,非常感謝這么詳細的評測!
25#
發表于 2019-11-11 09:06 | 只看該作者
我還是原裝的用用吧。

26#
發表于 2019-11-11 09:07 | 只看該作者
我還真是沒看幾輪就直接拉到了文尾。。。
27#
發表于 2019-11-11 09:08 | 只看該作者
難得看到這么專業且用心的評測,真沒想到紫米的綜合素質這么高,聯想也慢慢開始變得良心了。
28#
發表于 2019-11-11 09:11 | 只看該作者
感謝評測,很專業。倍思那個退了。
29#
發表于 2019-11-11 09:14 | 只看該作者
測評范文
30#
發表于 2019-11-11 09:17 | 只看該作者
像這種技術貼我反手就是一個贊
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