以GaN之名,五款常见65W GaN充电器横向评测

梦想是个猪 梦想是个猪 2020-03-12 09:52

GaN,氮化镓,英文名称Gallium nitride,是氮和镓的化合物,是一种直接能隙(direct bandgap)的半导体,自1990年起常用在发光二极管中。此化合物结构类似纤锌矿,硬度很高。氮化镓的能隙很宽,为3.4电子伏特,可以用在高功率、高速的光电元件中,例如氮化镓可以用在紫光的激光二极管,可以在不使用非线性半导体泵浦固体激光器(Diode-pumped solid-state laser)的条件下,产生紫光(405nm)激光。

GaN材料系列具有低的热产生率和高的击穿电场,是研制高温大功率电子器件和高频微波器件的重要材料。目前,随着 MBE技术在GaN材料应用中的进展和关键薄膜生长技术的突破,成功地生长出了GaN多种异质结构。用GaN材料制备出了金属场效应晶体管(MESFET)、异质结场效应晶体管(HFET)、调制掺杂场效应晶体管(MODFET)等新型器件。调制掺杂的AlGaN/GaN结构具有高的电子迁移率(2000cm2/v·s)、高的饱和速度(1×107cm/s)、较低的介电常数,是制作微波器件的优先材料;GaN较宽的禁带宽度(3.4eV) 及蓝宝石等材料作衬底,散热性能好,有利于器件在大功率条件下工作。

以上摘自百度百科。

简而言之,GaN氮化镓是一种新型半导体材料,具有超强的导热效率、耐高温和耐酸碱等优点,用在充电器中更是具有高效率低发热、高功率小体积的优点,充电功率转换也比传统充电器更具优势。

目前,已经有多个品牌相继推出了GaN氮化镓充电器,我自费购入了五款标称为65W的GaN氮化镓充电器,并且就其性能情况做了一个简单的横向评测。

因测试设备精度有限且测试手段较为单一,本次评测的所有数据仅对本文有效,且仅代表本次测试的个体,不具有普适性。

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价格对比

参考京东正常销售价格,目前这五款产品,价格分别如下:

小米:149元,需要预约,抢购。

倍思:168元。

品胜:139元。

毕亚兹:175元。

ROxANNE:289元。

外观对比

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小米为单C口,电源插脚不可折叠设计。

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倍思为两C口一A口,电源插脚可折叠设计。

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品胜为单C口,电源插脚不可折叠设计。

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毕亚兹为两C口一A口,电源插脚可折叠设计。

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ROxANNE为一C口一A口,电源插脚可折叠设计。

不可折叠的电源插头不管怎么样都会影响其便携性,可能有些人会担心可折叠插头设计会影响产品使用寿命,其实大可不必担心,只要生产厂家选用的材料达标,用到下一个充电方案出现是完全没有问题的。

重量对比

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小米的重量为84.1g。

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倍思的整体重量为122.2g,但是有点奇怪的是,之前曾经称重过同款白色,重量为124.8g。

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品胜的重量为101.4g。

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毕亚兹的重量为147.6g。

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ROxANNE的重量为125g。

五款产品中,小米的重量最轻,毕亚兹的重量最重。

简单对比一下外观,不计算电源插脚的情况下,小米的体积是五款产品中最小的,尺寸为56.5*31*31mm,尺寸为毕亚兹的体积是五款产品中最大的,尺寸为76*39*34mm。

输出参数

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小米的C口可以输出5V3A、9V3A、10V5A、12V3A、15V3A、20V3.25A。

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倍思有多个输出组合。

C1:3.3V-11V3A、5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A。

C2:3.3V-11V2.7A、5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A。

A:4.5V5A、5V4.5A、9V3A、12V2.5A、20V1.5A。

其中C1口最大输出65W,C2口最大输出30W,A口最大输出30W,但是C1+C2同时输出,只有45W+18W,C1+USB同时输出,最大45W+18W,C2+USB同时输出,最大15W,C1+C2+USB同时输出,最大45W+15W。

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品胜只有一个C口。

C:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A。

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毕亚兹有多个输出组合。

C1:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A。

C2:3.3V-11V3A、3.3V-16V2A、5V3A、9V3A、12V2.5A、15V2A、20V1.5A。

A:4.5V5A、5V4.5A、9V2A、12V2A。

其中C1口最大输出65W,C2口最大输出30W,A口最大输出24W,但是C1+C2同时输出,只有45W+18W,C1+A同时输出,最大45W+18W,C2+A同时输出,最大25W,C1+C2+A同时输出,最大45W+15W。

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ROxANNE有两个输出组合。

PD66W when C port  single output:5V3A、9V3A、15V3A、20V3.3A。

PD46W when C port & A port both output:5V3A、9V3A、15V2.3A、20V2.3A。

A:5V2.1A

快充协议

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小米支持PD2.0 65W、PD3.0、苹果5V2.1A、BC1.2 DCP 5V1.5A、QC3.0 20V、华为-FCP19W。

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倍思:

C1口除了VIVO快充外,其他全部支持,但是PD2.0显示为60W。

C2口同样是除了VIVO快充外,其他全部支持,PD2.0为30W。

A口不支持PD,这是肯定的,也不支持VIVO快充,其他全部支持。

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品胜支持 PD2.0 65W、PD3.0、苹果5V2.4A、BC1.2 DCP 5V1.5A、QC3.0 12V。

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毕亚兹:

C1口支持PD 2.0 60W、PD3.0、PPS 3.3-16V 46W。

C2口支持PD 2.0 30W、PD3.0、PPS 3.3-16V 32W。

A口支持苹果5V2.4A、三星5V2A、BC1.2 DCP 5V1.5A、QC3.0 20V、三星AFC12V25W、华为FCP12V24W、SCP 25W3.4-5.5V 5A。

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ROxANNE C口支持PD2.0 66W、PD3.0、苹果5V2.1A、BC1.2 DCP 5V1.5A、QC3.0 12V、三星AFC 9V15W.

A口支持苹果5V2.1A、三星5V2A、BC1.2 DCP 5V1.5A。

从协议角度来说,倍思一直都表现得非常出色,我测试过多款倍思产品,都能够支持市面上大多数快充协议,但是有部分协议从实际充电情况看却不如账面上那么理想。

毕亚兹的C口,支持的快充协议不够理想。

给红米K20P充电表现

红米K20P支持QC4+ 27W快充。

小米

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小米C口可以握手红米K20P超级快充,充电功率达到25W以上。

倍思

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倍思A口可以握手红米K20P超级快充,充电功率达到25W以上。

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两个C口均无法握手红米K20P超级快充,充电功率在16-18W之间。

品胜

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品胜无法握手红米K20P的超级快充,只能QC3.0快速充电,充电功率16-17W之间。

毕亚兹

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毕亚兹A口可以握手红米K20P超级快充,充电功率达到25W以上。

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很神奇的是,毕亚兹两个C口,均无法握手红米K20P的快充,只能以不到5W的充电功率充电,多次反复测试,结果均如此。

ROxANNE

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ROxANNE A口给红米K20P充电,无法握手快充,充电功率只有7.6W。

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C口可以握手红米K20P快速充电,充电功率可以达到17W左右。

从我自己的使用角度看,因为我用的是K20P,这五款充电器,只有小米C口,倍思和毕亚兹A口能握手超级快充,其他的都不行,但是,毕亚兹的两个C口,均无法握手K20P的快充,这一点无法理解。

给苹果11充电表现

给苹果11充电,只测试C口PD快速充电,测试仪到手机之间,采用C TO L充电线连接。

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倍思两个C口均可握手苹果11快速充电,充电功率21-23W之间。

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品胜C口可握手苹果11快速充电,充电功率21-23W之间。

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毕亚兹两个C口均可握手苹果11快速充电,充电功率21-23W之间。

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ROxANNE C口可握手苹果11快速充电,充电功率21-23W之间。

五款充电器,给苹果11都能实现快速充电,没有任何悬念。

OCP测试

在电源设计时,通常需要考虑设置过流保护措施,这里简单的测试最大功率C口在20V电压输出时,可以正常工作的最大电流。

限于测试所用的电子负载精度有限,这个数值仅供参考。

小米

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小米C口可以稳定输出19.7V、3.45A,略微超过这个电流后,电源断电保护,以这个测试数据计算,实际输出功率68W,超出标称3W。

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实际消耗功率为73.1W,算上线阻和诱骗器,工作效率接近于0.93。

倍思

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倍思C1口可以稳定输出19.7V、3.29A,实际输出功率64.8W,和标称65W非常接近。

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实际消耗功率为72.3W,算上线阻和诱骗器,工作效率接近于0.9。

品胜

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品胜C口可以稳定输出19.5V、3.88A,总功率达到75W,超出标称功率10W。

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实际消耗功率为84.35W,算上线阻和诱骗器,工作效率接近于0.89。

毕亚兹

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毕亚兹C1口可以稳定输出19.9V、3.28A,总功率达到65.2W,和标称65W非常接近。

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实际消耗功率为72.2W,算上线阻和诱骗器,工作效率0.9。

ROxANNE

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ROxANNE C口可以稳定输出19.4V、3.88A,总功率达到75.27W,超出标称功率9.27W。

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实际消耗功率为83.38W,算上线阻和诱骗器,工作效率0.9。

五款充电器中,品胜的最大可输出功率实际达到了75W,超过标称功率10W;ROxANNE C口最大可输出功率实际达到了75.27W,超过标称功率9.27W(这个充电器标称66W),小米比标称功率超出3W。

工作效率,小米最高,达到了0.93。

10分钟65W负载温度测试

这几款充电器标称功率都是65W,用电子负载+诱骗器,设置输出电压20V,输出电流3.25A,65W满负载运行10分钟,室温15.7摄氏度情况下,用红外热成像仪测试其表面温度。

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小米的表面最高温度在A口附近,为69.1摄氏度,充电器外壳侧面最高温度为62摄氏度。

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倍思的表面最高温度在A口附近,为53.3摄氏度,充电器外壳侧面最高温度为43.3摄氏度。

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品胜的表面最高温度在顶部,为64.9摄氏度,充电器外壳侧面最高温度为50.2摄氏度。

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毕亚兹的表面最高温度在A口附近,为55.1摄氏度,充电器外壳侧面最高温度为45.6摄氏度。

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ROxANNE的表面最高温度在C口附近,为53.3摄氏度,充电器外壳侧面最高温度为45.5摄氏度。

小米表面温度最高,夏天使用时需要注意散热。

总结

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单纯从体积和重量来看,小米无疑表现最好,但是不可折叠插头,在便携性上就要打一点折扣了,从上图看,品胜虽然体积略小,但因为不可折叠插头的原因,反而更碍事一些。

从快充协议看,倍思支持的快充协议账面上表现最好。

从最大可输出功率看,品胜和ROxANNE表现最好。

从表面温度看,小米表现最差。

从性价比看,ROxANNE表现最差。

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另外对比一下同为65W的两个充电器,小米使用的GaN器件,联想口红未使用GaN器件,两者从体积上看还是有较大差距的。

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但是和另外几款使用GaN器件的充电器对比,其实从功率密度上看并没有太大差别。

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另外65W负载温度测试看,联想口红的表面温度也没有明显高于使用GaN器件的其他充电器。

所以,GaN不GaN,自己看着办吧!

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