德州儀器（TI）將于明年初發布專利快速充電（Fast Charging）通訊協定。繼處理器大廠高通及聯發科，分別攜手電源管理芯片（PMIC）商推出Quick Charge 2.0和Pump Express快充方案后，德州儀器也計劃于2015年首季發表自有快充通訊協定--MaxCharge，期挾更高設計彈性及鋰電池控制效能，搶攻快充應用商機。

　　德州儀器電池管理解決方案（BMS）中國大陸業務經理文司華表示，行動裝置功能日益豐富，導致耗電量加劇，因此高階手機、平板正分別朝搭載4，000毫安時（mAh）和6，000mAh以上的大容量鋰電池設計邁進；此也連帶刺激行動裝置快充功能研發需求。

　　其中，高通、聯發科兩大處理器業者已與PMIC供應商--戴樂格（Dialog）合作，分別于近期推出Quick Charge 2.0和Pump Express快充方案，占得市場先機。

　　不過，文司華分析，這兩種快充技術皆須搭配相應處理器和PMIC，將影響系統設計彈性。此外，快充須耐受9伏特（V）/12V電壓，以及4.5安培（A）左右的大電流，若手機僅采用內建簡易鋰電池充電控制功能的PMIC，勢將為電池壽命和充放電安全性埋下不少隱憂。

　　因此，德州儀器研擬出自有快充通訊協定--MaxCharge，并將導入其鋰電池充電芯片，讓系統廠能以分離式設計導入手機或平板，提高耐電壓、耐電流和動態功率控制能力。

　　文司華強調，基于分離式架構及該公司的快充協定，快充充電芯片與充電器之間的交握（Handshaking）將毋須透過處理器，可增進系統配置靈活度；同時，獨立的快充充電芯片亦有更多空間增添路徑管理（PowerPath）、過電壓/過電流/過溫度保護與電量監控計等功能區塊，并能加入各種演算法建立充電模型，以動態調配輸出功率，確保電池使用壽命和安全性。

　　現階段，國際手機品牌廠和中國大陸一線OEM皆對新型分離式設計感興趣，期透過該方案降低快充對鋰電池造成的影響，并減輕處理器廠對手機和充電器系統零組件的牽制力，因此正陸續與德州儀器洽談合作，可望于明年采用獨立型快充充電芯片和MaxCharge通訊協定，推出搭載快充功能的旗艦級平板手機（Phablet）。

　　目前，業界對手機和平板快充的定義分別為功率提升至15瓦（W）、20瓦以上，可在30分鐘充滿80%電池容量，并于1.5小時內完全充飽；而現行解決方案則須仰賴應用處理器、PMIC，以及充電器端交流對直流（AC-DC）芯片之間的相互溝通才能實現。

　　對此，文司華認為，隨著德州儀器MaxCharge獨立型快充充電芯片于明年問世，行動快充設計將顯著提高安全性、彈性，并打破特定處理器限制，進而刺激品牌業者導入意愿，加速滲透至中低價機種。

　　快速充電將成為智能手機下一個發展趨勢

　　更大的屏幕、更高的分辨率以及更加高速處理器讓現今的智能手機發展速度顯得異常驚人。不過這一切都是以更高的電池消耗速度為代價。

　　手機廠商正在努力為手機電池提高容量，但任何一位使用過供電式手機后蓋的用戶都會知道：要在保持手機苗條外觀的同時提供更高電量并不容易。而隨著電池體積的增大，無線充電的時間也將會大大延長。

　　包括亞馬遜內的廠商不僅提供配有大型電池的平板等設備，還在提供具備更多電量的充電器。但由于這些充電器看起來和市場上的其他充電器非常相似，因此對于擁有多個USB設備的用戶來說，不易對其進行區分。若用錯了充電器，那設備的充電時間將會延長或者充不進電，甚至，用戶還會在充電過程中大量使用設備，但只會發現充電進程毫無進展。

　　USB 3.0可通過將電力從每小時500毫安的限制提升至800毫安而緩解這一問題。不過高通公司的最新版 Quick Charge 技術可提供比傳統技術快75%的充電速度。為了防止低功率設備被過高的電流而影響性能，高通正在與設備廠商以及電池充電器廠商進行合作，以確保每臺設備僅能接受其能處理的電量。

　　設備廠商目前要做的便是提供對Quick Charge 2.0的支持，現今已有70%的手機支持Quick Charge 1.0標準，很明顯，手機公司若要采用兼容Quick Charge 2.0的充電器的話，那他們就得激活這一技術。預計該技術將于今年底在新款手機中普及。

　　Quick Charge 2.0并不是唯一一個快速充電解決方案。在CES展上，USB負責團隊展示了支持100瓦的USB供電技術，該技術可為市場的任何一款手提電腦、顯示器或者其他設備提供足夠的電力。不過，該技術需要配備新的USB電纜以傳輸電力，還需要為高功率設備提供一個大型功率模塊。高通公司不但沒將其他標準看做是其競爭對手，還對其提供支持。

　　真正受益于Quick Charge 2.0的將是移動用戶，在咖啡店進行緊急工作處理的流浪一族只需花上15-20分鐘便可完成充電。隨著電池壽命的改進，快速充電將是保持人們移動生活繼續的一個新的發展方向。

　　高通QuickCharge 2.0技術可提高75%充電速度

　　QuickCharge2.0第一次官方公布是在2013年2月，不過現在才正式產品化，HTCOneM8上面就整合了這種技術。理論上來說，使用驍龍800以及驍龍801等旗艦處理器的手機以及平板都可以應用這個技術，不過首先你要確定自己的手機上整合的電源管理IC支持QuickCharge2.0，或者有一顆單獨的QuickCharge2.0技術。同時，你還要保證自己的充電器也支持這個技術，例如M8附送的充電器只支持QuickCharge1.0，因此并不能發揮QuickCharge2.0的全部實力。

　　根據高通的實驗室數據，QuickCharge2.0能在96分鐘內充滿一顆3300mAh的電池，QuickCharge1.0需要144分鐘，而不支持QuickCharge2.0技術的充電器則需要270分鐘。如果你缺少時間的話，QuickCharge2.0還能在12分鐘內將電池沖到25%。當然大家算一算的話，估計就會感覺和第一段高通說的百分比有點對不上頭，小編也不知道高通是怎么算出那些百分比的。

　　聯發科發布快速充電技術PUMP EXPRESS省時高達50%

　　外媒報道，世界領先的移動芯片制造商聯發科研發出快速充電新技術Pump Express，可以為智能手機或平板電腦的充電時間省時高達50％。

　　無論是多么先進和強大的移動設備，只有它有電才可用。一旦電池耗盡再強大的手機也沒用。而Pump Express技術問世后，移動設備在插座上花的時間更短，并且低廉的設計成本使生產商更容易將快速充電技術推向市場。

　　Pump Express技術內置于PMIC的電源管理集成電路和DC壁式充電器。它的充電速度且更靈活。到2014年上半年所有聯發科新設備都將使用該技術。

　　Pump Express亮點

　　允許直流壁式充電器根據電流決定充電所需的初始電壓；

　　電壓逐漸增加至高達5V達到最大充電電流；

　　Pump Express為快速直流充電器提供的輸出功率小于10W（ 5V ）；

　　Pump Express Plus為充電器提供的輸出功率大于15W（高達12V ）；

　　pump express 快速充電原理分析

　　對于一塊電池，我們假設它的容量是6000mAh，并且標稱電壓是3.7V，換算成Wh（瓦時）為單位的值是22.3Wh（6000mAh*3.7V）；普通的充電器輸出電壓電流是5V2A（10W），理想狀態下充滿這塊電池需要2.23小時（22.3Wh/10W）。現在我們假設充電器調整輸出電壓電流為10V2A（20W），那么充滿同樣的一塊電池需要1.115小時（22.3Wh/20W）。

　　我們注意到，由于充電過程中電池的內阻和溫度都會上升，所以實際充電過程中是不會一直有這么高的功率充電的。

　　鋰離子電池的充電過程可以分為以下三個部分：預充、恒流、恒壓。

　　由于預充是為了幫助過放電的鋰離子電池恢復介質活性，所以需要較小的電流，充電過程中花費大量時間的是在恒流階段，因此，大電壓和電流只能用于恒流階段。

　　基于上面的原理分析，我們可以得出一種手機快速充電的定義：手機充電過程中根據電池電壓、電量和溫度等參數動態請求充電器調整輸出電壓和電流的方法。

　　而MTK Pump express正是采用了減少恒流充電時間而提出的一種快速充電方式。

　　我們知道變壓器有個特性，就是當次級線圈接上負載后，會導致初級線圈的電壓和電流產生變化，這個原理也叫“負載調制”。

　　Pump express正是利用了VBUS上的電流的變化來不斷調整恒流階段的充電電壓的。

　　支持Pump express快充的AC適配器如下圖所示：

　　原理如下：

　　恒流充電時，送往電池的電流不斷減少，從Nsec到Naux組成的反向變壓器上的電壓和電流也產生變動，Naux的輸出電流送給了Vsense引腳，Vsense電路會計算電流的變化，然后調高Npri變壓器的電壓，這樣次級線圈Nsec的輸出電壓也提高了，根據公式P=UI，輸往手機Charger IC的功率就增大了；保證了當電池的電壓接近4.2V時，不斷的執行從P=UI（5V*很小電流）到P=UI（大于5V的電壓*很小電流）的調整，實現了對電池的快速充電目的。