如何选择「快充头、快充线、视频线」不会选来打我——万字长文教你快速避坑

　　熊猫体育网站最近看着火爆的PD快充市场，各家氮化镓充电头也是花样百出，一咬牙把家里的充电头都扔了，耗资一千元左右，购置了四款多口充电头。其实楼主也是第一次接触快充，很多东西也不明就里，在选择产品的过程中也是费了一番工夫，也花了冤枉钱。下面就这一次折腾经历做个分享：

　　前两部主要是介绍了基于USB Type-C接口下USB数据传输协议、DP数据传输协议、Emarker 芯片做一个科普。第三部分主要是介绍了各家的充电协议。第四部分分享一下这四款充电头的使用感受。文章比较长可能也比较枯燥，但是确实有用，建议收藏以备不时之需，历时一个星期算是吧这些奇奇怪怪的东西搞明白了。

　　说起USB接口的历史就比较长了，自1996年USB1.0 标准发布，经过25年的发展，随着硬件的不断发展催生了各种接头和协议。只要搞清楚两个概念就可以了，物理接口和USB协议不是一回事，物理接口和USB协议，可谓是两者在相互拿鞭子抽着往前走，协议的改进促使结构的变革，接口的变革又催生了更快的传输。下面的这些接口大家肯定都见过，好在都要慢慢退出历史的舞台了。

　　说到USB3.2标准，首先要说的是USB Type-C硬件接口，这种物理接口功能是十分强大的，不仅支持正反插，而且可以用来传输数据、电源和视频信号。

　　具体看USB Type-C具有以下优势，这是吊打其他物理接口的直接原因：

　　全功能：同时支持数据、音频、视频和充电，奠定高速数据、数字音频、高清视频、快速充电、多设备共用基础，一根线可代替以前多根线缆。

　　双向传输：数据、电力可实现双向传输；接口引入了更小、更薄、并且更加稳健耐用的插口，能够支持高达20Gbps的数据速率（USB3.2规格，3.1规格符合1020Gbps）。引入了15W的固有供电能力，以及在增加USB电力传输 (USB PD) 时，高达100W的增强型供电能力

　　向下兼容：通过转接器，能兼容USB Type A、Micro B等接口。

　　市场上常见的Type-C接口往往只是实现了某一项功能或者某几项功能，这就为我们平时的挑选带来了麻烦和困扰，比如：

　　充电效率：支持Type-C，支持PD协议，可快速充电，但充电的最大功率只有60W，达不到100W。

　　既然一根线同时拥有『数据传输』、DP（DisplayPort 视频总线）『显示输出』和PD（ Power Delivery）快速充电功能，那三个方面都是最高标准，才能是一根合格的线，这里就出现了「全功能Type-C接口」。

　　USB3.0 开始的 USB 协议的命名规则实际上非常混乱，命名的混乱让不少无良商家有机可乘，，如果不知道其中关系的小白就会很轻易上当了。

　　一定要看数据线支持的USB协议，不然买回来一根USB 2.0,传输数据的时候能慢到你怀疑人生。

　　由于USB接头可以向下兼容，所以支持USB3.2 Gen2x2是最好的。目前有些厂商故意宣传采用USB Type-C接口传输速度快，这种观点是错误的，只有采用USB 3.2协议的Type-C接口传输速度才比较快。更坑的是USB 3.2下还有传输能力10Gbps和20Gbps之分。

　　从命名方式上来看主要是Gen后面参数的不同，Gen1和Gen2指代编码方式和Lanes的速度。其中第二种标准比较少见，最常见的就是①③④三种，也就是我们常说的三种传输速度5Gbps、10Gbps和 20Gbps。①是属于原来的USB 3.0/USB 3.1 Gen 1标准。③④同属于新的3.2标准，区别就是单双通道的问题。

　　Type-C内部共有24个针脚，上下两边各12个，分属不同功能，这里只要简单看下各脚针的功能和数量就可以了，不用过多关注。

　　USB 3.2 Gen1x1接口内设单lane，即2组差分对，一组差分对负责一个方向，即一个传输一个接收，可传输速度5Gbps。编码方式为8b/10b。第二组的lane用于传输视频，其他情况下是不工作的。

　　USB 3.2 Gen1x2就比较好理解了，这个标准说实话见到的比较少，和上面区别是内部使用了4组差分对，分别传输5Gbps，在拷贝数据下可以达到10Gbps，如果兼用显示视频输出的话，理论拷贝数据速度受到一定影响。

　　USB3.2 Gen2x1内还是一个lane，采用128b/130b编码方式，传输数据实际工作的一共有2组差分对，一组差分对负责一个方向的传输。两个差分对全双工，相对于USB 3.2 Gen1x1的5Gbps，每个差分对速度被提升到10Gbps，可以同时实现收发10Gbps。第二组的lane用于传输视频，其他情况下本通道是不工作的。

　　USB3.2 Gen2x2有两个lane，采用128b/130b编码方式，传输数据实际工作的一共有4组差分对，2组差分对负责一个方向的传输，4个差分对全双工，每个差分对可达到10Gbps，可以同时实现收发20Gbps。

　　在路上的USB4，经过了多次改名之后，USB3.2已经够乱了，intel将雷电3协议开放给USB推广组织（USB Promoter Group），USB-IF又带来了USB4。USB4内置两个lane，使用了双通道传输，四组差分对，每个lane速率20Gbps，所以理论上最高传输速度可以达到40Gbps.

　　另外USB4还有10Gbps和20Gbps这两种速度，比较便宜的手机及笔记本计算机应该会使用以上其中一种，而非最高的40Gbps。

　　Intel把雷电3协议给了USB推广组织，USB4 能兼容雷电3，但并不是强制要求，厂家可以自行选择到底要不要在他们的USB4里加入这个兼容功能。

　　有的商家将来可能会看中大家都以为Type-C接口就是USB4或雷电3，而把手机和计算机上的Type-C接口做成USB 3.2或者USB 3.1来挖坑给消费者。

　　USB4相比USB 3.2也有一些其他的好处，其中一之是动态资源分配。上面我们说到过USB3.2是通过两个lane，四组差分对，2组差分对负责一个方向的传输，4个差分对全双工，每个差分对可达到10Gbps，可以同时实现收发20Gbps。

　　当许输出画面到DisplayPort或HDMI，输出视频，会影响文件的复制速度，有了这个动态宽带分配，比如在40Gbps带宽下，传输视频占据了15Gbps的带宽，剩下的25Gbps会自动调用到数据传输上，目前USB 3.2的标准是没办法分配带宽的。在USB4当中，动态分配带资源可以把两者所需的带宽合理分享，避免出现一边不够用，一边过剩的情况。

　　雷电协议是intel推出的高速传输协议，其与上面提及的 USB 标准协议不同，属于非公开协议。由于此前使用雷电协议需要获得intel，导致配置成本较高，一直作为高端产品的配置。上面说到intel将雷电3协议开放，全面兼容USB4。

　　雷电3的带宽能达到 40 Gbps，由 22 Gbps 数据带宽和 18 Gbps 显示带宽组成，其中的显示输出还是可以动态扩大的，会占据数据传输带宽，数据带宽最大也只能达到 22 Gbps。在显示传输和数据传输方面都比 USB3.2 10Gbps 要高。

　　2015 年intel在新一代雷电3将接口更换成Type-C接口，带宽达到40Gbps，能够带动两台显示器输出4K(4096×2160)60Hz信号。强大的显示传输能力让雷电3能扩展外接多个显示屏和高性能显卡，甚至多个显示屏菊花链串联。

　　取消了雷电3的 22 Gbps 数据带宽限制，数据传输也能跑满 40 Gbps 的带宽，PCIe 传输速度高达 32Gbps，存储传输速度高达 3000MB / 秒，视频方面能够支持两个 4K 显示屏或一个 8K 显示屏。

　　全功能的type-c集成了DisplayPort Alt Mode的线（DP视频传输）。DP是目前主流的显示通讯的协议，常见的 DP 协议版本有 DP1.2、DP1.4、DP2.0，因此C 口在外接显示屏的时候也要注意是否是对应的DP 协议。

　　DisplayPort Alt Mode 2.0版通过USB Type-C连接器启用DisplayPort的所有最新功能，包括超过8K的分辨率和更高的刷新率，以及USB数据传输，可使视频带宽性能提高多达3倍（最大有效负载为77.37 Gbps）。

　　如果平时使用一根数据线进行显示连接是没有问题的，问题出在使用拓展坞的情况下，大家都知道，笔记本电脑配置的全功能Type-C接口比较少，可能不够用，只能使用拓展坞进行扩充。

　　单口Type-C下，DP1.2以上的标准是和 USB3.2是冲突的，在传输视频信号的时候会占用一组引脚，影响到数据的传输。上面我们提到过了USB3.2 Gen2x2是通过两个通道实现20Gbps，每个通道10Gbps，以 的带宽大概需要占用5.3 Gbps， (约需 5.9 Gbps)这两个影响不大。不过(约需 11.9 Gbps)影响就比较大了，在使用Type C拓展坞传输的时候要注意下。

　　很多商家为了控制成本连Type-C的功率也是扣扣搜搜的，比如买了个65W的充电器，配的数据线A)的充电能力，而这根数据线W的充电头上使用，一方面最高充电跟不上，第二方面过载会有一定的危险。

　　Electronically Marked Cable简称为E-Marker芯片，这块芯片可以利用DFP和UFP利用PD协议可以读取该电缆的属性，如电源传输能力，数据传输能力，ID等信息。在充电时候控制充电全过程，电流超负荷到一定值时自动切换电流保证设备安全。

　　在USB-IF协会标准要求所有全功能的Type-C电缆都应该封装有E-Marker芯片：

　　传输电流在3A以上电流线缆要求必须带有E-Marker芯片。3A或者3A以下的线缆不要求配E-Marker芯片。

　　目前市面上很多USB PD充电的功率没有达到60W以上，所以标配的都是不带E-Marker芯片的线缆，以节约成本，如果此类快充线W的充电情景下是存在一定风险的。不带E-Marker芯片的线缆的最大充电功率只能达到60W，并且数据传输速度最大也只能达到USB 2.0(480Mbps)的水准。

　　通常情况下，以充电为主的USB-C线缆在数据方面都是USB2.0，比如市面上常见的一些USB PD充电的标配线缆。

　　PD 充电器在与手机通信时，设备连接后，充电器首先输的是 5V 电压，PMIC电源管理芯片首先做CC线探测，探测是否USB PD，接收输入端从通讯线）中传来的询问和匹配要求，设备询问充电器能提供多少个电源种类,然后计算最合适的电源要求，希望多高电压，希望多大电流。双方握手成功后充电头开始以合适的最大功率给设备充电。

　　PDO：PD充电器可以根据不同需求输出多种电压，比如5V、9V、12V、15V、19V、20V，根据次序延续下去叫PDO1、PDO2、PDO3如此类推。

　　如果充电器兼容Apple快充协议， 充电头接通后手机会首先响一下表示连接成功，手机会运行5V0.9A充电，识别协议再响一声，按照5V2A或者5V2.4A全速充电。前面50%会以较高功率充电（最大不超过15W且视温度及电量自动调控功率，然后计算协议，握手成功后再响一声开始以 9V 充电。充至50%-55%左右会降至9-11W（视温度及电量自动调控功率），充电至80%左右，选取PDO1降至5V。请注意此时依然是PD充电，只是选了5V档位减低手机端压降损耗

　　PD充电协议是USB-IF组织公布的快速充电规范。“USB Power Delivery Specification”简称PD协议，是一种供电协议，主要可分为 10W、18W、36W、60W 与 100W 五种功率规格，电压采用 5V、9V、12V、20V，最高可与 5A 电流的 Type C 接头做使用。USB PD 快充也可运用在平板、笔电、电视等产品，同时可兼容于高通最新的 QC 4、QC 4+ 快充技术。

　　充电线的两端均采用Type-C接口，除了少数厂商魔改设计为Type-A接口的情况。Type-C接口默认最大支持5V/3A，但是在USB PD协议加持下可以实现100W的功率输出。

　　现在PD协议用在手机上的情况比较多，笔记本电脑使用PD协议还是存在一定差距的。首先只有配备了支持 PD 的 C 口的笔记本才能通过 C 口进行充电.目前不少笔记本的C口基本都不知支持PD协议。其次笔记本的功率相对比较高，游戏本的功率大多数在150W以上，而PD协议下100W的充电功率对于笔记本来说还是不太够用的，想用100W充电头给游戏本供电的小伙伴还是要慎重。

　　高通为配备骁龙处理器研发的快充技术，全名为Quick Charge。通过将电流大小提升至 2A（一般充电为 0.5A），以此增强充电功率；但以当时的 Micro USB 接头来说，2A 已经达到承受的电流上限，随后高通转向发展「高电压恒定电流模式」，透过增强电压提升充电功率。直至 Type C 接头发展逐渐成熟，可承受的电流上限提高，QC快充才从理论转为可行。

　　除了PD和QC两种快充技术外，许多手机厂商为了突显品牌特色，也会自行开发专属快充技术。其实感觉更多的是为了圈住用户。

　　华为的私有快充协议是SuperCharge超级快充技术，该快充协议广泛应用于华为和荣耀的主流机型上，目前最高支持40W的有线A的充电规格。直充SCP协议，实现手机与充电器的实时通信，并且还能根据充电过程的电压需求，智能协调充电过程中最高效的电压和电流，避免带来不必要的效率损耗。

　　每个保护点又有三层防护网（安全电压防护网、安全电流保护网、温度监控保护网），共计15层安全保护机制。任何一项出现异常波动都会快速触发保护机制，毕竟是低压高电流的快充模式，保证手机充电的安全和用户安全。要实现SuperCharge必须同时具备认证的充电线和充电器两个条件才能触发华为快充。

　　VOOC是由OPPO Electronics在2014年首次推出的快速充电技术，可以说是现在最知名的私有快充协议之一，从“充电5分钟，通线小时”深入人心。

　　以Find X3的65W快充为例，相比于过去的65W速度明显要更快一些，要知道这可是4500mAh的超大电池。紧急情况可以快速回血，插上电源后进入SupperVOOC 2.0快充模式。65w的有线快充OPPO已经非常成熟了，充电很快也不会导致过热。

　　OPPO激进的Super VOOC超级闪充方案，这次亲自体验了一把，确实很快。实际测试，仅仅2分钟时间充电从2%充到11%。4分钟完成20%充电。

　　24分钟完成88%，这个速度确实有效减少了电量焦虑的问题，都不用半小时，有个10几分钟就能快速解决电量问题。

　　Programmable Power Supply简称PPS，汉语成为可编程电源供应。可以把PPS当做是PD协议的升级补丁，用来兼容其他厂商的快充协议，重新整合成一套「大而全」的快充方案。

　　为何出这个协议，原因就是上面私有协议的泛滥，比如高通QC 3.0/4.0、联发科PE 2.0/3.0、OPPO VOOC、华为SuperCharge，哎，我就是不跟你PD玩。

　　结果USB-IF 不干了利用自己规则制定者的身份，强行定义了 USB 接口不允许以 USB PD 以外的协议实现电压调整，但是同时 USB-IF 允许第三方快充协议通过兼容 USB PD 的方式继续存在。对于第三方的协议你要么别玩，要么收编进来才能玩。

　　PPS加入脉动机制，保证充电过程的安全性。PPS协议规定，最少每10S，负载和适配器之间要保持一次脉动沟通，避免充电过程失控。

　　那么问题来了，一款支持PD-PPS的充电头就很重要了，更重要的是要看充电器本身兼容多少协议。

　　苹果的Lighting接口，特别是苹果直接采用了PD 18W快充标准作为iPhone的快充协议，并且大多数支持PD协议的充电器同时也同时兼容高通QC快充协议。

　　选择usb-c to lightning线的主要参考因素是认证和非认证。经过苹果充电速度和用料做工可以达到原装标准，有可能出现“此线缆尚未经过认证”弹窗提示，完全无法实现快充体验。很多时候经常贪图便宜，买了廉价的数据线，用不了几天就不能用了。

　　苹果MFi认证：是苹果公司（Apple Inc.）对其授权配件厂商生产的外置配件的一种标识使用许可，是apple公司Made for iOS、Made for iPod、Made for iPhone、andMade for iPad 是指分别为连接iPod，iPhone和iPad而特别设计的电子配件。而且这些配件已经被苹果公司授权认证，以此来满足苹果产品的性能标准。苹果公司不会为该装置的操作或其符合安规认证的标准负责。

　　100W是目前PD快充的极限，随着电子用品的增多，手机、平板、笔记本都需要供电，能不能一个充电头就能满足所有设备的充电需求。有这样一个充电头全部接口均支持快充输出，当然是最好的但是事实是这样吗，下面我们挑选四款充电器来看下，挑选的都是多扣充电头，随着多种设备供电越来越统一，一个充电头可以实现就没有必要再多带一个充电头。

　　数据传输线方面，下面四个充电器都配置了套装可以选择，随机附赠的充电线都装有Emarker芯片，支持100W快充，数据传输方面都是USB2.0。现在这个阶段为了控制产品的成本开发出来这种所谓的快充线，还是有一定困扰的，这样的线材只能作为充电使用，而数据传输或者视频传输又需要再购置全功能线，可以说是非常不环保了。

　　ZMI紫米65W三口线充套装适用于华为小米苹果手机笔记本电脑适配器 快充充电器+1.5mC-C数据线

　　ZMI 紫米 65W USB-C 电源适配器采用高亮和磨砂拼接外观，可折叠插脚设计。套装内附赠 C-C USB 2.0快充线，内置 E-Maker芯片，支持最大 5A 电流。

　　协议方面还是不错的，USB-C 接口输出功率达 65W，可为新款 Macbook Pro、小米笔记本电脑等大功率设备充电 支持 Apple 2.4A、DCP 协议、PD 3.0、QC 2.0/3.0、华为 FCP 以及三星 AFC 快充协议，非常推荐，能充电脑、平板和手机。

　　单C使用最大输出65W，3口同时使用的时候最大输出功率45W，单A口支持18W快充，三口输出总共63W（45W+18W）。

　　作为65W充电头三围约为69mm * 62mm *29.5mm，个头还是比较大的，2个USB-A口同时使用最多支持18W最大功率，USB-A双口同时输出最多可达20W，相比来说功率还是有点低的，作为一款快充头，两个USB-A感觉有点浪费，如果是两个USB-C搭配一个USB-A效果会更好。

　　Baseus是深圳市倍思科技有限公司旗下一个集研发、设计、生产、销售为一体的消费电子品牌。倍思 65W的这款充电器说实话还是比较惊艳的，如此小的体积竟然做到65W ，2USB-C1USB-A接口，在市场上也算是接口最齐全的产品，两个 USB-C 都支持 PD 3.0(含 PPS)、Apple 2.4A、QC 2.0/3.0、三星 AFC、华为 FCP/SCP 和联发科 PE 协议。USB-A 接口不支持 PD，其他协议支持情况与 USB-C 接口相同。

　　这款充电器尺寸控制不错，323675mm，采用了可折叠插头设计，属于外型尺寸比较小巧的类型，外出携带一个可以满足三个设备的充电。不过这类长条式的充电器采用横差使用的情况下经常出现掉落的情况，碰上墙壁插座不紧，掉得让人发狂，竖插模式下情况会好很多。

　　倍思的这款款100W氮化镓快充算是市场上接口最齐全的产品了，四口充电，日常出门携带实在是太方便了，可以搞定四个设备的快充需求——同时为笔记本、手机、充电宝、耳机等主力设备同时充电，不要带上一堆电源适配器。在体积控制方面，85.2 * 54.8 * 30.5mm的三围以及大约209g的重量，外带出行也不会有很大压力。

　　倍思120W GaN快充充电器，配置2C1A一共三个接口，折叠插头，倍思120W GaN快充充电器双C口单口输出可达100W，USB-A单口可达30W。双口输出的线W+30W+30W。

　　先了解一下功率动态分配，单口分别是100/100/30W，目前大功率充电器都是采用动态分配，目的只有一个，实时调整输出功率，我们可以选择不同的接口给产品快速充电，当然如果三口同时使用，把小功率设备接到1口，大功率接2口就不能满足最大化的快速充电，C1口留给支持100W输入的产品，其他的口就随意了。

　　USB-C1/C2输出：3.3-20V/5A、5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A

　　好了今天的分享到这里就结束了，简单的总结了下USB 3.2数据传输协议、PD供电协议，分享现在在用的几款多口充电头的使用感受，不知道上面有没有把事情说清楚，如果有问题或者错误欢迎大家评论区交流。

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