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深入拆解nubia 氘鋒 GaN Pro 65W多口充電頭

工程師鄧生 ? 來源:新浪科技 ? 作者:Geek7even ? 2020-11-06 10:43 ? 次閱讀

前言

nubia新的氘鋒充電頭筆者已經(jīng)關注很長時間了,雖然在乎的是另一款120W的,但遲遲未能上市,65W的反倒先上市銷售了,就跟著筆者的文章來看看nubia的產(chǎn)品功底到底怎么樣吧

由于是一款多口充電頭,本次文章將著重測評多口輸出部分。好了廢話不多說,我們進入正題

外觀設計

開箱過程不贅述了,直接來到本體,該款產(chǎn)品比較特殊的是其采用了金屬外殼的設計,深空灰的鋁合金機身非常有質感▽▼

這種質感的配件,搭配其其他相似質地和配色的物件就會非常好看,相得益彰,仿佛一體同源▽▼

充電頭采用了折疊式兩腳插頭設計,便攜易存放,這個設計是筆者對于一款充電頭好用與否的關鍵評分點之一,如若沒有則無法及格▽▼

通電后,充電頭正面的LED會散發(fā)藍光,非常高級,搭配筆者桌面的藍色背光顯得更好看了▽▼

本體重量約為122克,折疊形態(tài)下的長寬高分別為41mm、30mm、66mm(四舍五入)▽▼

有了三維數(shù)據(jù),就可以得出該充電頭的功率密度(公式為輸出功率÷體積)。而該款充電頭體積約為81.18cm3(長*寬*高),則功率密度約為0.8W/cm3。至于這是什么概念呢?把這數(shù)據(jù)代入到@poluozero收集整理的「市售65W多口GaN充電頭的功率密度表」中,我們發(fā)現(xiàn),該充電頭妥妥的站進了第一梯隊,與RAPOO并列第三▽▼

而第一名的TEGIC(2C1A) 現(xiàn)售價188元,不含充電線;第二名的Zendure(2C1A)現(xiàn)售價198元,同樣不含充電線;并列第三的雷柏(1C1A)現(xiàn)售價149元,查不到是否含線,但缺少一個C口。與以上三者比起來,2C1A的「nubia 氘鋒 GaN Pro 65W 三口充電器」預售價僅128元,還額外贈送一條5A100W帶E-Marker芯片的線纜,實在是超值~

功率實測

對于一款多口充電頭,最重要的就是功率分配,這款官方并沒有明確說,筆者便著重測一下

測試環(huán)境是Power-Z的KM001(固件版本1.3.3)和KM001C(固件版本1.3.6)兩款USB電壓電流測試儀、nubia DC3001數(shù)據(jù)線(E-Marker)、Apple官配Lighting充電線、倍思100W編織充電線(E-Marker)、iPad pro11寸、iPhone XR、MBP15寸2016版

測試對象是基于單口、雙口、三口占用模式下各個場景的的功率分配

單口模式 · USB-C1

首先檢測下快充協(xié)議,DCP、FCP、SCP、DP、PPS、APPLE2.4A等大眾協(xié)議都有覆蓋,基本上算是萬能了▽▼

誘騙一下PD協(xié)議看看,奇怪的是KM001C此模式下無法亮屏,最大功率20V3.25A,即65W的充電功率▽▼

Mac OS的系統(tǒng)報告里也顯示PD充電功率為65W▽▼

單口模式 · USB-C2

官方宣稱的USB-C口盲插的意思是指單口模式下,USB-C1和USB-C都是同樣的功率,檢測到快充協(xié)議如下,結果和USB-C1口一致▽▼

PD誘騙結果也一致,最大功率20V3.25A合65W,證實了功率盲插這一說法▽▼

實時顯示的充電功率也證實了這一點▽▼

單口模式 · USB-A

該模式下的快充協(xié)議檢測結果如下,少了PD協(xié)議和基于此的PPS可編程電源協(xié)議▽▼

雙口模式 · USB-C1 + USBC2

雙口模式下的快充協(xié)議肯定是不變的,變的是功率分配,這里使用Power-Z的PD誘騙就能檢測到對應的結果。分別為45W和18W,總計63W的功率輸出▽▼

而MBP上檢測到的電源輸入功率也符合該測試結果▽▼

該測試結果說明,在雙口模式下,USB-C1和USB-C2是有分主次的,確保了最大功率至少有45W的輸出,保證了用于筆記本的電源支持,但需要注意的是筆記本須插在USB-C1口

雙口模式 · USB-C1 + USB-A

該模式下的USB-C1輸出功率依舊降級到45W▽▼

USB-A口快充協(xié)議同單口模式,但理論最大功率只能到20W▽▼

雙口模式 · USB-C2 + USB-A

這個模式下就非常有意思了,USB-C2口直接沒了PD協(xié)議,只剩下BC1.2基礎協(xié)議、DCP專用充電端口、Apple 2.4A、samsung 2A這四種協(xié)議▽▼

按照快充協(xié)議檢測的結果來算的話,該模式下USB-C2口最大輸出功率僅為12W,但通過MBP檢測發(fā)現(xiàn)居然有15W▽▼

而USB-A口的快充協(xié)議在該模式下也只剩下BC1.2基礎協(xié)議、DCP專用充電端口、Apple 2.4A、samsung 2A這四種協(xié)議,預計最大功率限制為12W(按協(xié)議看應該做不到USB-C2的15W),總功率約為27W▽▼

三口模式 · USB-C1 + USB-C2 + USB-A

該模式下也非常有意思,USB-C1口繼續(xù)保持降級到45W的輸出功率,且USB-C2口依舊喪失PD功能,只=同樣剩下BC1.2基礎協(xié)議、DCP專用充電端口、Apple 2.4A、samsung 2A這四種協(xié)議,不過接上MBP還是顯示有15W的電源輸出▽▼

這個模式下USB-A口連Apple 2.4A都沒了,只剩下BC1.2基礎協(xié)議、DCP專用充電端口、samsung 2A這三種協(xié)議,理論最大功率應該只剩10W了,但65W總功率減去USB-C1的45W,再減去USB-C2的15W,實際能剩下來的只有5W▽▼

根據(jù)檢測結果,nubia這款三口充電頭,能根據(jù)不同的接入模式下智能劃分功率輸出,還保證了USB-C1口最高65W,最低45W的供電功率

發(fā)熱實測

技術原理

在官方店鋪中的產(chǎn)品介紹中,有這么幾句話

“得益于GaN neocharger技術升級。。。溫度更穩(wěn)定。。.neocharger散熱技術,低溫快充不易燙。。。采用納米技術紅外散熱,加快熱量擴散,高效散熱”

聽起來非常NB呀,那么這到底是個什么玩意呢?筆者在之前的某篇GaN里也忘記寫進去了,現(xiàn)在就來扒一扒這神奇的技術吧

2017年北京志盛威華化工有限公司成功開發(fā)出一款納米散熱涂料「ZS-411」,能明顯改善物體表面散熱速率,其科學原理依據(jù)為

“應用納米技術,激發(fā)散熱部件表面的共振效應,顯著提高遠紅外發(fā)射效率,加快熱量從散熱器表面的快速散發(fā);降低散熱器與發(fā)熱體之間的接觸面熱阻,提高熱傳導效率“

是不是非常眼熟?納米、共振(另一款GaN的產(chǎn)品介紹中有提及)、紅外這幾個關鍵詞完美吻合,推斷該「neocharger散熱技術」便是采用了類似散熱涂料(不敢保證是這家,因為查不到確切的供應商名單)

而網(wǎng)上還有兩篇資料中還有提及,《納米碳散熱原理(紅外熱輻射)》、《納米涂層散熱片介紹》

“將μm厚度級別的納米碳材料均勻噴涂于金屬基材,利用碳原子間(5300W/m·K)的高導熱效能,進行熱傳導,再藉由碳原子高熱輻射效能,將熱能轉化為紅外線射頻,傳遞散熱效能。納米碳超高的熱輻射系數(shù)(0.983)克將熱量快速輻射出去”

這么一解釋便能看懂了,利用新型材料將熱能轉化成紅外線射頻,就能將充電頭產(chǎn)生的廢熱迅速排出,這便是今年GaN充電頭中所宣傳的新型散熱技術的原理。原理弄清楚了,筆者便來實測一下散熱效率(由于沒有合適的對照組,便簡單的測下高功率輸出時的溫度提升)

實測結果

測試環(huán)境為開啟空調的室內,空調設定為25℃,當前室溫約為25.8℃,使用FLIR ONE PRO紅外熱像儀進行檢測▽▼

▲△為了確保充電頭在測試時間內一直滿功率輸出,筆者首先將MBP電量用至75%,并開啟達芬奇進行視頻渲染輸出,確保持續(xù)時間內MBP一直處于高功率運轉狀態(tài)。另外65W的充電功率肯定無法在滿載情況下輕易充滿標配87W充電頭的15寸MBP▽▼

▲△測試時長為達芬奇進行視頻渲染輸出的用時,約40分鐘。持續(xù)時間內,室溫由于空調持續(xù)運轉從25.8℃降低到了25℃,拍攝測試前后的兩張熱像圖,我們就能得出結論▽▼

▲△不知道是熱像儀分辨率不夠,還是紅外熱像恰好撞上了紅外射頻散熱技術,跑完測試后的充電頭,熱區(qū)明顯外溢~充電頭溫度未突破50℃,雖說也有一定的發(fā)熱,但不至于燙手。這個表現(xiàn)稱不上十分優(yōu)秀,但相對普通充電頭來說已經(jīng)強上不少,充電完畢后隨手拔起毫無波瀾。而這點恰恰是apple原裝充電頭所不能做到的

總結

關于多口的輸出功率智能劃分,筆者直接匯總了一張表格,如下▽▼

比較在意的點有幾個

USB-C1+USB-C2的雙口模式組合下,USB-C2的協(xié)議中是缺失Apple 2.4A的,而其他任何模式下USB-C2都會有Apple 2.4A,不知道為何單獨在這一模式中屏蔽該協(xié)議

USB-C2與USB-A的雙口模式下,明明檢測結果最高只能到12W,但在MBP中實測有15W的輸出功率

USB-C2與USB-A一旦同時連接設備,USB-C2會屏蔽PD協(xié)議

三口模式下USB-A的輸出功率暫時未知,不知道是否與其他廠商一樣,與USB-C2共用15W的功率

前文有說到,筆者比較心儀的是能單口PD100W的滿血GaN充電頭,這款65W的雖然很不錯,但有些細節(jié)的部分受限于總功率有所妥協(xié)。且65W與60W之間有個非常大的區(qū)別,僅僅多5W的功率,就需要升級更昂貴的帶E-Marker芯片的線纜。如此看來,65W只是一個過渡品,等技術成熟后,廠商定會挺進100W+的市場,屆時市場將如何反應,很值得期待

綜上所述,「nubia 氘鋒 GaN Pro 65W 三口充電器」是一款顏值非常高的充電頭,多口模式下功率自動分配,其USB-C1常連筆記本的情況下,能保證最低45W的充電功率;功率密度非常優(yōu)秀;散熱表現(xiàn)良好;價格實在!在PD單口100W GaN全面鋪貨前,該充電頭算是一款值得入手的過渡型產(chǎn)品。期待不久的將來,nubia 氘鋒120W的優(yōu)秀表現(xiàn)。

責任編輯:PSY

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