一、快充协议

1.PD协议（USB Power Delivery）

USB-IF组织制定的一种快速充电规范的USB-PD，即PD快充协议

    PD协议需要搭配USB Type-C接口实现，最大功率可以到100W，不仅可以用在手机充电上，还可以给笔记本供电。目前笔记本电脑你看到用Type-C接口充电的，基本都是PD协议。

    传统的USB电缆只容许提供2.5W功率，USB Type-C电缆则容许提供高达5V/3A即15W的最大功率，如果采用了电源传输(PD)协议，电压电流指标就可以提升到20V/5A即100W的最大功率。

    最新的USB-PD 3.0规范最高支持100W的充电功率，具体标准则分为10W、18W、36W、60W和100W五种；预期相对应的电压则有5V、12V与20V，最大支持电流有1.5A、2A、3A、5A等不同档位。

    虽然PD协议目前已经算是相当普及，但这并不代表它就是目前速度最快、转换损耗最低的充电协议。事实上，PD的研发进度以及制定的标准已经无法代表目前行业的最高水平，厂商在兼容PD协议的同时，依然可以在此基础上开发出相对独立、但效率更高的充电方案——这就诞生PPS（可编程电源）。

    PPS可以根据设备充电状态更智能地调控充电电压/电流。通过更智能的调控电压/电流，减少了充电期间的转换损耗。因为PPS使充电更高效的同时还能有效解决充电发热问题，它自然也成为了目前主流快充技术的发展方向之一。

    在PPS协议里，PD3.0协议已经包含了高通QC3.0与4.0，华为的SCP与FCP，MTK的PE3.0 与PE2.0，还有OPPO的VOOC等各类快充协议。

    支持USB PD3.0（PPS）快充。不过以上手机大部分都没有标配支持USB PD3.0（PPS）的充电器

2.高通QC

    随着USB-C接口的普及，Micro USB接口低电流的天花板也不复存在。因此QC协议作为高通自家的快充协议，在USB-IF开发者大会试图「转正」未果后，也逐渐开始过渡到了基于USB-PD标准的快充协议。

    近日发布的QC5协议基于PPS，实现了最高20V的电压输出、100W+的充电功率，同时解决以往快充所带来的发热严重问题。

    这种「改良标准」带来的好处在于，任何通用USB-PD、PPS协议的电源都可以为支持QC5 协议的设备快速充电；同时也让高通最新的QC5支持多电芯串联这种新特性的同时，顺利向下兼容更多支持旧版QC协议的设备。

    在目前100W级快充已经有数家采用PPS或私有方案的厂商已经/即将商用的情况下，高通的优势在于能充分利用上游芯片供应商巨头的地位整合优势：毕竟在高通为各家手机厂商销售手机SoC时本身也是一项「自助式服务」，包括5G基带、运行频率都有不同选择，实际上是在提供一整套解决方案给手机厂商。

    这样一来，随着QC5协议跟着骁龙芯片一同普及，加上日后渐趋成熟的双电芯技术，未来许多中端手机都有资格享有40W到60W的快充，而所有打算购买搭载新骁龙芯片手机的消费者也都可能是QC5的「潜在用户」。

    骁龙865、骁龙865 Plus移动平台均已支持QC5协议。

3.联发科的PE

4.私有协议

    区别于公共协议，私有协议一般由厂商独立研发，给消费者体会到的最大差别就在于自家的充电器材连接自家设备时才能提供最大功率，而第三方的充电器材往往只能提供兼容性的快充或根本不支持快充。

    拿市面最常见的私有协议来说，OPPO系的VOOC、vivo家的FlashCharge、华为早期的高压快充FCP、后来的直充SCP，三星早期采用自家高压AFC协议……

    有个问题。PPS协议既然包含了，那么为什么还会有私有协议？还是说上面我查到的PPS包含这些协议是不正确的。

    以小米10 Ultra为例，虽然使用的依旧是私有魔改的PPS协议（120W），但得益于对高功率 PPS 协议的兼容，第三方 PPS 充电器依旧可以触发其接近50W的快充功率。

    是不是这样理解。各家都是支持PPS快充的，然后又基于自家的技术，使得充电更快（功率更大）。

二、充电器的材料（氮化镓）

     氮化镓的三个特点：开关频率高、禁带宽度大、更低的导通电阻。

    开关频率是指充电头内部晶闸管,可控硅等电子元件,每秒可以完全导通、断开的次数。开关频率高可减小变压器和电容的体积，有助于减小充电头的体积和重量。

    禁带宽度直接决定电子器件的耐压和最高工作温度，禁带宽度越大，器件能够承载的电压和温度越高，击穿电压也会越高，功率越高。更低的导通电阻，直接表现为导电时的发热量。导通电阻越低，发热量越低。

    三个词来总结使用氮化镓材料的充电头就是：小巧、高效、发热低。

    目前市面上的氮化镓充电头，很多都是 PD 快充，如果你的手机不支持 PD 快充协议，就无法快充。一般氮化镓充电头是不支持私有协议的，需要私有协议开放授权。

    比如小米的GaN 65W就支持小米10PRO的50W快充。但是市面上的PPS快充功率却到不了50W，QC快充20W左右（数据来源[5]）。猜测50W是私有协议，魔改PD协议。

三、USB接口类型和USB 3.0到底是什么

1.USB接口类型[6]

    ①Type-A：标准版 USB 接口

    Type-A 是我们最常见的一种 USB 接口类型，在电脑上常用。但它有一些显著问题：有方向要求。必须从某个特定的方向才能将接头(公口)插入接口(母口)，但由于 USB 公口的两面外形非常接近，这个插入的过程经常出错。

    ②Type-B：打印设备常用

    Type-B 是在打印机上最为常见和流行的一种数据接口类型，以及部分显示器也会被使用这样的接口。

    ③Micro-B：移动设备的 USB 标准

    过去大部分安卓手机中采用的是Micro USB接口(即USB Micro-B)，这种接口至今还应用到各种移动便携式设备上。

    ④Type-C：主流接口

    大部分手机和电子设备都是用Type-C接口。

2.USB 3.0

       USB协议版本有USB1.0、USB1.1、USB2.0、USB3.1。USB2.0目前比较常用，USB是主从模式的结构，设备与设备之间、主机与主机之间不能互连，为解决这个问题，扩大USB的应用范围，出现了USB OTG，全拼ON The Go。USB OTG同一个设备，在不同的场合下可行在主机和从机之间切换。

    USB 3.0 比2.0就对了。（不是我懒得查了）

3.协议和接口类型可以组合的。比如说Type-c支持3.0；Type-A支持USB 3.0。这小米为啥就不上3.0能？

参考链接：

1 https://zhuanlan.zhihu.com/p/196757396

2 http://www.chongdiantou.com/wp/archives/25510.html

3 https://zhuanlan.zhihu.com/p/151016980?utm_source=wechat_session

4 https://zhuanlan.zhihu.com/p/99575056

5 https://www.zhihu.com/question/376072465/answer/1050248454

6 https://www.cablestogo.com/learning/connector-guides/usb

7 https://blog.csdn.net/weixin_30662011/article/details/95178533