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SHARGE閃極不為人知的秘密,S100A氮化鎵打造更為安全的充電體驗    

充電器 09-17 14:03:05 0 0

初識閃極科技,緣于今年3月初網上曝光了SHARGE氮化鎵充電器登錄眾籌的信息,隨后便記住了這個新秀科技公司。再到4月SHARGE閃極 65W 2C1A氮化鎵充電器的文章已經在各大網站推出。隨后6月,閃極90W 2C1A氮化鎵充電器上市開售。單口輸出90W,最接近天花板的一個產品,離輸出100W充電器只剩一步之遙。

7月18日SHARGE閃極開啟新品發(fā)布會,重磅來襲100W 3C1A氮化鎵充電器上市。前魅族副總李楠透露,他投資了“SHARGE閃極科技”,從李楠的新浪微博中可以看出,投資閃極的原因之一就是售價太便宜,無法增加炫酷設計,勸說@張千隱無果干脆注資……

閃極科技成立于2019年末,創(chuàng)始人張波也就是微博@張千隱。閃極是由中國和美國跨國團隊聯合創(chuàng)立的科技創(chuàng)新品牌,專注將國際流行設計元素與最新的黑科技融為一體,致力于為全球的數碼發(fā)燒友提供真正有價值的極客產品。旗下產品分別是100W 快充數據線、65W、90W 和 100W 氮化鎵多口快充頭,今天的主角就是SHARGE閃極 100W氮化鎵充電器。
SHARGE閃極S100A典型的暗黑系直男風格,黑色冷紋工藝搭配亮銀配色,剛毅硬朗男士最愛。黑色冷酷的SHARGE閃極充電器自帶霸氣,仿佛向人展示其不可訴說的實力。
從我個人來講,對100W氮化鎵充電器非常感興趣。新品發(fā)布后一直在關注,百瓦級的氮化鎵如今可是炙手可熱,有新品出來怎么能放過?為什么唯獨對這款如此熱情高漲,前前后后關注了幾個月,一切都還要從SHARGE閃極90W官宣的圖片說起。SHARGE閃極'充電器設計了主動溫控探頭,溫度達到設定范圍自動調整到75W輸出。溫控保護應該是過CCC認證的充電器必備功能(個人猜測),但溫控主動保護降功率這個功能,很少在別的品牌產品上見過,可能有但一定很少。官方頁面S100A產品介紹上又沒有,我咨詢了閃極客服確認標配此功能,所以才有了今天的文章。

S100A采用常見的扁方形結構,上下兩段設計,正面大面積斜式冷紋紋路,下面銀色裙帶使用激光鐳雕工藝,鐳射了SHARGE的Logo,設計風格和同門65/90W充電器一致,品牌辨識度非常高。采用斜式冷紋的充電器可以說非常少,和傳統(tǒng)平整磨砂質感的表面殼體比較,有著散熱和觸感溫度低的優(yōu)勢。

此設計類似手電的防滑散熱槽,增加表面散熱面積,以降低充電器的溫度,使充電器工作更安全。從產品拆解圖片得知,閃極100W采用3D散熱銅板,周邊散熱硅膠填充,加上外部斜式紋理加持,充電器工作時產生的巨大熱量,可以均勻的散發(fā)出去,官宣滿負荷運轉溫度控制在75度以內。斜式冷感紋路也蕭何敗也蕭何,平時清潔起來沒有光面好打理,不過還好我個人還是很喜歡這樣的風格的。

輸出方面采用3C1A的組合,在單口使用時C1C2分別提供最大100W的輸出能力,滿足大功率產品充電使用,20V5A的輸出規(guī)格也是USB PD最大值。C3和A4口單獨使用時提供30W的輸出能力,可以滿足手機IPad等數碼產品充電使用。就目前適配器產品而言,在多口設備輸出功率上,基本遵循一個原則,上面的是高功率輸出,下面的是低功率輸出,在使用時注意接口順序以體驗快速充電的樂趣。當然這個規(guī)則會在之后的幾年有所改變,相信真正的智能超級充電器離我們不遠了,到那時隨手拔插都能提供最好的充電速度,非常期待。

閃極輸入采用折疊式AC插腳,背面標注了非常詳細的信息,輸入輸出非常全面。

產品型號:S100A 接口類型:1USB-A ,3USB-C。USB-C1/2單口輸出:100W Max。 USB-C3/A單口輸出:30W。 USB-C1+C2輸出:95W。USB-C1+2+3+4輸出:90W等等。 制造商:閃極科技(深圳)有限公司,由于輸出內容非常多,詳細的參數見產品介紹。

可折疊插腳相比固定插腳方便更加靈活,外出辦公旅游固定插腳占地不好收納,可折疊插腳充電器歸納起來就方便多了,而且還不容易刮擦物品更加實用。
SHARGE閃極充電器支持 100-240V 全球電壓,旅行版配備英規(guī)、澳規(guī)、歐規(guī)、三種轉接插腳,使用時直接插在AC卡槽的位置,非常適合出國旅行的朋友,大家可以按需購買避免浪費。
在我拿到實物之前,經??吹接腥擞懻摦a品棱角是否過于銳利,其實還好不硌手。從邊緣細節(jié)來看,棱角都已經純化處理,閃極充電器在邊緣處理工藝上,還是非常精細。
作為一款四口充電器重量209g,外型尺寸為73*73*28mm,整體來講重量控制中規(guī)中矩,不算太輕也不算重大小還算合適,百瓦級充電器和友商產品基本差距不大,和10000mAh的移動電源差不多重,可以接受。
常見的充電器對比,左邊倍思120W扁長結構,閃極100W扁方結構,白色的聯想單口65W,多口充電器的優(yōu)勢是可以多設備同時充電使用,筆記本充電寶手機無線充電設備等等,如果是單口充電器整個排插基本讓充電器占滿了,想想就頭大一個多口搞定。
大功率充電器占用排插的情況當然都不樂觀,沒有誰能獨善其身,閃極和倍思充電器都一樣的表現,除非使用桌面版用分體線才能解決,但分體式并不是每個人都喜歡,無解正常。
使用高精度的POWER-Z KT002測試儀對A口快充協議測試,支持APPLE2.4A、QC2.0、QC3.0、DCP、AFC、FCP、SCP、MTK、VOOC等快充協議。SHARGE閃極基本覆蓋了市面上的大多數公有協議,兼容性非常強。
使用POWER-Z KT002對C1接口進行快充協議測試,支持APPLE2.4A、QC2.0、QC3.0、QC4+、AFC、FCP、SCP、MTK、PD3.0 、PPS等快充協議,C2口協議一致。
使用高精度的POWER-Z KT002測試儀讀取USB-C1 PDO報文,包含5V3A / 9V3A / 12V3A / 15V3A / 20V5A五個固定電壓檔,一組PPS:3.3-21V5A。
AI智能功率動態(tài)分配,單口分別是100/100/30W/30W,雙口/65+30W,1+3口/65+30W,2+3口/87+30W,2+4口/65+30W,三口1+2+3/45+30+24W,1+2+4/45+30+24W,1+3+4/65+15W,2+3+4/65+15W,四口1+2+3+4/45+30+15W。不同的設備不同的組合方式,充電器智能分配不同的充電策略,目前大功率充電器都是采用動態(tài)分配,實時調整輸出功率,選擇不同的接口就可以給產品快速充電,C1第一口留給支持100W大功率輸入的產品比較好,而MacBook Pro這類筆記本電腦常駐C1/C2口是最好的一種充電方案。
單口輸出測試,使用高精度的POWER-Z KT002負載測試儀測試C1口,誘騙至20V輸出功率100W,單口測試通過。
上位機步進測試單口最大輸出功率,電壓曲線平緩下降符合PD輸出無線補特征,電流曲線堅挺上升,最大功率105.4瓦,安全余量較大,SHARGE閃極100W的實際功率還要大些,由于線損還是比較大的。
SHARGE閃極100W充電器給能源堡充電測試,輸入功率93.2W采用單口100W充電策略,C1C2均達到標準。
使用C轉聯想方口線材給筆記本充電,C1口輸出功率峰值達到45.9W,正常穩(wěn)定在38W左右,這個充電速度很快和大塊頭原配充電器差不多。
使用A4口給Mate30充電,輸入功率達到21.5W握手SCP協議開啟超級快充模式。
C1C2雙口輸出C1輸出功率為61W,總輸入功率99.7W,此時采用的是65+30W功率動態(tài)分配策略。
C2搭配A4口給筆記本和Mate30充電,輸入功率分別是39/13W,采用了65+30W的功率動態(tài)分配策略,正常情況我喜歡把輕薄本接C2口,因為這個聯想輸入超過65W,所以在C2口65W的功率下,也會有不錯的充電體驗,還可同時滿足輕度使用。另外A口30w也可以給手機帶來非常好的充電體驗,要知道蘋果18W充電已經是起飛的節(jié)奏了。
C1A4口輸出,能源堡移動電源中的野獸,支持雙向100W,雙口輸出時還想體驗快充,必須接第一個C口輸出功率分別是61+23W,采用的是65+30W的功率動態(tài)分配策略,手機握手SCP協議充電非???。
四口全上,平時在給多設備充電時,常見的是一個充電器一根線,我自己最常用的一個排插上有四個充電器,排插全部讓充電器占滿雜亂無章,多口充電器就是來拯救強迫癥的?,F在一個充電器4口確實舒服多了,全功率輸出時,采用45+30+15W的功率動態(tài)分配,起初我對100W充電器設計四口是持保留意見的,多口注定同時使用功率會跑不滿的情況,此時輸入端功率為98.5W,輸出功率差不多90W,和產品額定輸出相符。
四口輸出時,C3和A4分配功率為15W,如果是充兩個手機確實非常抓狂太慢,但相信大家數碼周邊產品非常多,比如手環(huán)、手表、手電、鋰電池充電器、藍牙耳機等等,這些小功率產品在低功率口也可以快速充電,當然給果機充電也是很香的,5V1A都能養(yǎng)老要啥自行車。
AI功率動態(tài)分配策略目前也是最為常見的一種方式,但頻繁握手會讓有些人不爽。這些不爽緣于對智能超級充電器的向往,而就目前的充電協議框架,想實現自由拔插式充電非常難,也幾乎無法實現?,F實中大部分友商產品都是如此,USB PD協議就是通訊握手的過程,只通訊不握手又如何動態(tài)調整實時功率?

蜀道難,難于上青天。上圖的上位機節(jié)選部分通訊握手過程,操作過程大概如下。C2口調整最為頻繁,變化最大就以C2口為例。C2先接100W充電寶,出現了第一次20*5A的通訊請求,此后輸出功率100W檔位。再接C3口是移動電源,此時C2口出現了第二次調整,選擇20*3.25A也就是65W輸出狀態(tài)。C1口再接上設備充電,此時C2口出現了第三次調整,顯示握手20*1.5A也就是最大30W的輸出狀態(tài)。最后我給手機充電接上了A4口,這時C2再一次收到調整通訊,握手一圈后還是選擇20*1.5A檔,此時充電器四口全部接上,這也是拔插頻繁握手的過程。當然在不久的將來一定會改變這樣的情況,充電器可能會每組獨立供電,減少握手過程,其次智能超級充出現,會自學習充電過程了解常用的被充設備,從而自由提供電力,這當然基于科技發(fā)展和充電協議框架的基礎才能實現,就目前來看這還有非常遠的路要走。

驗證溫控主動保護降功率功能,確實不太好操作,在以往的產品測試也很少操作,溫度達到設定范圍自動調整到75W輸出同時還增加了測試難點,這個設定范圍是多少度,估計只有閃極工程師知道。

測試方案:外部暖風機加熱,充電器保溫材料包裹,用三個熱電偶探頭記錄實時溫度,POWER-Z KT002上位機記錄曲線,加上能量110WH的充電寶。外部加熱大約5分鐘,可行性差暖風機升溫不及小太陽所以放棄。使用包裹充電器的方案,27分鐘后來發(fā)現使用充電寶來測試降功率就是錯誤,包裹好半天溫度也才60度,這樣等到保護充電寶電也滿了自身就要降功率。所以更換電子負載接著測試有了上圖第一條豎線。再過13分鐘出現了端倪,電壓下降電流上升,平行線開始分叉這時候離保護不遠了。測試到了54分鐘,負載保護整機斷電有第二條豎線,隨之接上充電寶功率慢慢調整至75W,和產品設定值相符主動保護工作正常,測試儀記錄側面溫度82度,此時內部NTC測點溫度猜測到達95度以上,充電器被完全包裹核心內熱應該非常高。

最后一步去除包裹物品用風扇降溫,充電器功率迅速回血,響應速度非???,調整也是線性的一個過程,約一分鐘充電器全速充電,功率升至93W給移動電源快速充電,測試完成,測試過程也是非常麻煩,萬一不啟動保護,估計結局很慘。
儀表數據,從上至下我們看右邊紅框,上面是100W為電子負載,降至0后連接移動電源。智能功率動態(tài)調整穩(wěn)定在75W,隨后用風扇進行主動散熱降溫,在很短的時間內充電器恢復原有100瓦輸出策略。從上面紅框可以看出,最后輸出功率穩(wěn)定在93W。由此可見,氮化鎵100W充電器溫控保護,完整完善,安全有效。 最后要提醒一下小伙伴此列測試屬于危害性測試,溫控保護是屬于安全保護的最后一道防線,請勿隨便嘗試。
關于NTC溫控主動保護,其實并不少見,移動電源中很多都有這個溫控保護電路。主要檢測電池組在充電過程中的溫度,防止溫度過高引發(fā)熱失控這些問題,但移動電源中的NTC只是溫控開關,只是閉合作用。當然閃極把安全思路改進充電器中,確實提升了充電器的安全等級。另外配合單片機把保護后的功率調整為75W,有效降低發(fā)熱以保證設備安全。當充電器溫度降低后,充電器繼續(xù)提高輸出,一個小小的NTC整出這么多故事,不得不服。
使用高精度的POWER-Z KT002負載測試儀,記錄C1滿負荷2小時輸出升溫情況。測試時長也達到120分鐘,用以驗證日常使用是否會異常保護。SHARGE閃極100W輸出整體發(fā)熱控制非常好,全程共選了兩個測點,第一段為側面第二段為輸接口處,前1小時最大溫度為52度。側面為冷紋設計散熱較好,而且接觸面小,測試溫度并不是太高。后1小時選擇接口處平面設計,測試溫度63度左右,且曲線變化較小穩(wěn)定,后繼升溫的可能性很小,SHARGE閃極 100W充電器的整體表現讓人滿意,全程溫控未啟動保護正常。

總結:SHARGE閃極S100A氮化鎵充電器總體表現不俗,單口100W輸出滿足大功率充電,支持多協議兼容性更強。多口輸出時采用功率動態(tài)分配,適合多產品快速充電。在滿功率輸出時,溫度遠低于國標要求。特別是溫控主動保護功能,充電器的安全性提高,為用戶安全使用保駕護航。

缺點:3C1A是優(yōu)點也是缺點,拉低了各輸出功率,就當買三口充電器贈送一口也很香。



SHARGE閃極不為人知的秘密,S100A氮化鎵打造更為安全的充電體驗   
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