USB标准电压不是5V吗？为啥目前有些手机是9V甚至10V？_ZNDS问答

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USB标准电压不是5V吗？为啥目前有些手机是9V甚至10V？

USB标准电压是5V，手机的9V或者10V是快速充电的电压

常见的USB接口有Type-A，Type-B，Type-C，其中Type-C是一种全新的USB接口，它的推出很好的解决了之前USB接口的各种问题，USB接口输出的标准电压是5V，题主所说的9V甚至10V应该是用于快速充电的输入电压。

快充协议需要Type-C接口加持

随着锂电池技术和智能手机的快速发展，目前的手机或者笔记本电脑配置了容量越来越大的锂电池。电池容量的增大使得快充充电技术走上快车道。加快充电速度意味要加大充电的功率，增加功率要么加大充电电流，要么升高充电电压，其中升高充电电压是非常好的方法。
非Type-C的USB接口电源是固定5V的，电源只能从USB接口输出；而全新的Type-C接口加入了更多的引脚，可以实现电能双向传输，正反方向都可插，集充电、数据传输、显示于一体。作为输出时，输出5V的电压，当充电用时，可以接受更高电压的输入。

Type-C快充充电头有什么特别？

以一台小米45W快充头为例，它的输出电压有5V/2A,12V/2A,15V/3A,9V/2A/20V/2.25A。除了可以输出5V电压给普通手机充电，还可以输出各种比较高的电压，给支持相应快充协议的手机，笔记本电脑或者其它设备充电。这就是Type-C接口的魅力了，当充电器与手机（或者其它设备）链接后，充电器会与手机（或者其它设备）沟通，根据手机（或者其它设备）的需求输出相应的电压。

Type-C接口是如何工作的？

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电脑、笔记本的USB电压5V左右，能提供的电流很小，基本已经不适于目前智能手机充电了。
智能手机普遍比功能机的耗电量更大，电池容量也更大，想要快速充电，就要提高电流。
可以看一下快充头上的数据，和以前的老充电头对比一下电流。

黑色是NOKIA功能机的，右侧是小米手机的
输出电压都是5V，NOKIA电流550mA，小米2A，相差近四倍。
事实上我用NOKIA给智能手机充电，边充边玩电量根本不涨，游戏时甚至还掉电。
但是随着手机电池容量增大，电流不能无限增加，电流越大意味着电路上的各种原件发热量增大，容易损坏且很危险。而且锂电池也有电流限制，过大也可能发生危险。
这时增加充电电压就势在必行了，一来可以满足快速充电的需求，二来也可以将电流控制在一台安全的范围内，算是一举两得吧！
但提高电压也要求手机内部多一部分降压电路，这也是成本之一。

手机充电器电压的提升，主要是为了增加充电电流的同时，通过提高输入电压的方式降低输入电流。
手机充电器电压

USB的标准电压是5V，并且早期的手机充电器的输出电压基本都是5V，输出的电流常用的有1A、2A等。随着手机屏幕的逐渐增大，以及功能系统的不断优化，对手机续航的要求随着提升。想要提高手机的续航时间，就需要增大电池的容量，电池容量增加了，为了保证充电速度，就需要更大的充电电流，所以后来出现了更高输出电流的充电器，比如5V4A。但是电流的增加，对充电器的设计、充电线以及充电接口都会造成一定的影响，那就是发热的控制。所以4A的充电器输出接口是特别设计的，虽然或是标准的USB，但是触点的面积做了更改。

再后来随着更多快充技术的出现，为了提升充电速度的同时，还要保证充电线及接口的使用安全性，就通过提高输入电压的方式减小电流。所以，快充的充电器输出电压已不再是5V，而是更高的电压。电压输入到手机之后，经过电源管理芯片的降压，仍然以低压给电池充电，但是充电电流有所提升，充电的速度也就提升了。但是充电器的接口标准仍然是USB，USB的标准电压是5V，如果充电器直接输出高电压，就会使不支持快充的充电设备烧坏，并且每个手机所支持的快充电压也不同，这一点是如何识别的呢？

手机充电器协议识别

这里就牵扯到了协议识别的问题。USB标准接口为四根线，除了两跟电源外，还有两跟数据线，充电器与手机之间就是通过这两根线的电压来识别充电器的。在充电器刚刚插入手机时，充电器的输出电压仍然是5V，当手机识别到充电器时，会识别充电器所支持的快充协议，也就是握手。如果当前使用的充电器支持手机快充协议，才会按照快充协议的电压输出。这就是为啥同一台手机充电器，有两种甚至多种输出电压规格时，能够判断应该输出多少电压的原因。

不仅快充充电器需要协议识别，标准5V输出的充电器同样有协议识别的问题。这也是为啥充电器混用时，标称输出电流大的充电器充电速度有时反而慢的原因。最终的充电电流是有手机内的电源管理芯片决定的，同时需要识别正确的协议，如果当前充电器的协议不对，就会降低充电电流甚至不充电。

USB的供电电压为5v，这是标准制定的，而其他的9v，12v则为快充
目前快充可以分为三种方案1.高电压快充也就是你上面说的9v甚至更高2.高电流快充比如oppo，vivo所用的快充，3.电荷泵快充
手机快充不仅需要手机支持，还需要充电器也支持，两者牵手成功才能快充，不过有时候充电线也得支持，比如使用苹果c2l数据线才能激活pd快充。
如果不匹配或者不支持，就会使用最基础的5v充电，不会激活快充来损伤手机或者充电器

手机的充电电压更多和快充协议有关，比如高通的QC，华为的SCP，USB标准化组织的PD协议，具体电压取决于手机执行的具体协议。
USB的标准电压，老实说我没有太看懂，和USB本身电能传输相关的标准就是USB-IF（USB标准化组织）的USB PowerDelivery标准。PD标准发展到目前，PD1.0 2.0 3.0已经涵盖了5V/9V和12V的电压和最高100W的功率，因此从某种角度来讲，5V/9V和12V都是USB的标准电压。

智能手机的软硬件更新速度很快，但与之形成鲜明对比的是电池技术发展的却很慢。随着智能手机屏幕越做越大以及人们使用场景的增加，给手机一天一充或者多充已经成为我们的日常。

在电池技术无法得到突破，厂商只有依赖提高电池容量来增加续航的情况下，各种的快充技术开始了“曲线救国”，既然电池的体积不能储存更多的电量，那何必不让手机充电速度快一点？充分利用碎片化时间快速为电池补充电量。于是“充电5分钟，通话2小时”等快充广告开始洗脑大街小巷。

我们平时看到手机测评时，经常能够听到XX手机这次采用QC2.0/3.0快充，标配9V/2A或是12V/1.5A的充电头。还有像OPPO VOOC闪充的5V/4.5A，那这些参数到底是指什么意思呢？对手机充电有什么影响？我们接着往下看：
快充原理是指什么？快充也分“两大阵营”？
我们都知道，根据功率P =电流I x电压U，提高手机的充电功率，无非是提升充电电流或提升充电电压，或两者同时提升。

目前快充有高压快充和高电流快充，高压快充的代表当属高通Quick Charge快充技术，比如我们经常听到的QC3.0快充的9V/2A就是典型的高电压低电流达到18瓦的充电功率。而从最新的高通QC4.0快充来看，高通QC4.0支持最高27W的快充，输出功率有5V/3A，9V/3A，11V/2.4A，12V/2.25A，从技术参数来看高通QC4.0依然是高压快充方案，最大电流不超过3A。

高电流快充以OPPO的VOOC闪充和华为Super Charge为代表。此类快充通过加粗USB接口触点和输电线芯的做法，增加电流，降低电压，达到同样的充电功率，典型的就是5V/4A的VOOC闪充。
高电压or高电流谁更技高一筹？
那么这两种技术哪种更好呢？我们知道，对于早期的5V-1A普通充电方式，电源适配器先将220V交流电降低为5V直流电，然后在手机端再调整为约4.2V（锂离子电池充电截止电压4.2V）；高电压快充方案则是第一次由电源适配器将220V交流电降为9V直流电，然后在手机端再降为约4.2V；低电压高电流快充方案则是第一次就直接降至约4.2V，无需手机端再次电压转换。

所以，由于锂电池存在耐受电压限制，无论是高电压快充或是高电流快充，最终都是4.2V充入电池。但是用过高电压快充的小伙伴一定有所体会，快充过程中手机发热较为严重，主要是由于手机端二次降压导致，根据焦耳定律：发热量Q=I（电流）*2·R·T我们知道，在二次降压电流增大的同时发热量也会很大。而高电流快充方案由于在电源适配器就完成了所有电压转换，所以手机端不会二次降压，也就没了严重的发热现象。要知道，发热现象是影响手机电子元器件老化和使用安全的因素之一。所以像一加手机这种采用低压大电流的厂商会宣传手机可以边充电边玩。

由于高电压快充方案存在二次降压，所以降压过程中的能量损耗导致高压方案的充电转化效率仅在80%左右；低压快充方案由于无需手机端降压，所以充电转化率提高到了97%。此外，在使用高压快充方案的时候为了安全考虑往往会在手机亮屏的时候将充电电流和电压降低，降低了充电功率，而我们在使用手机时候也有不少情况是需要亮屏充电，如果这样大大降低了充电的效率，拉长了充电时间。
综上所属，我个人认为或是低电压高电流快充更好一些：充电同样快，发热却很少，但至于高通为啥一直坚持高压快充方案就不得而知了。
低压高电流快充有缺点吗？

说了高压快充和低压高电流快充的工作原理以及低压快充的优点，那么，低压高电流快充有哪些缺点呢？我们知道Micro USB的针脚十分细小，这使得线与接口的接触电阻比Type-C要大，通过充电电流时产生的热量更多。在5V的充电电压下，将手机充电电流提升到2A，这已经接近了Micro USB接口安全使用的极限。所以说，在使用Micro USB接口的快充中，需要电源适配器、接头、线材、电池全部定制化生产，由此带来了使用成本的增加。目前，像OPPO的VOOC闪充就还用着万年不变的Micro USB接口，像一加的DASH 闪充，华为的Super Charge早就换成了Type-C接口。

而高通Quick Charge最大优势就是其技术兼容性和继承性比较好，其外部接口采用的是通用USB标准，无需购买专用的线缆，没有快速充电功能的手机在采用QuickCharge充电器时，仍然可以按普通方式充电。

此外，为了进一步提高安全性，低电压高电流快充一般为充电过程增加了适配器过载保护、条件鉴定保护、接口过载保护、电池过载保护、电池熔丝保护，由于它的适配器，充电线缆，电池，手机侧电路都是特殊定制，它最大的缺点在于和其他安卓手机充电的兼容性问题，导致这种技术难以推广。
总结：从手机厂商的快充方案来看，高通阵营的手机厂商依然沿用QC的快充技术较多，比如小米、锤子等等，这套方案成熟、稳定、兼容性较好。但越来越多的厂商在研发自家的低压高电流充电方案，相信以后高电流方案将越来越成为主流趋势。

9V或10V是充电器的电压，进入手机后，再降压到4.2V左右充电，锂电池的限制充电电压是4.2V.也就是说不能超过这个电压，否则有爆炸风险，所以9V,10V都可以降低到4.2V后再充电，电压高了电流就低，高电压对数据线，充电头，包括手机充电口的热损失就小，发热小就安全。为啥选9V,10V还有个原因，降压如果降到原来的一半时发热量最小，所以一般会选择倍数电压到手机能有效减少手机充电回路的热损失，减少发热，安全可靠。目前也有20V的手机充电标准更降低了电流值。

因为快充的功率可达60瓦，如果或是用5V的电压，电流将达到12A，一般的充电线都无法承受如此高的电流，电线会过热起火，因此就必须提升电压，降低电流

∪SB输出是5V，这个不会变的，手机冲电的5V式9V快冲是向内输入的，而且这个手机和充电器是相互有协议的，只有快充检测到这种协议才会激活快充

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