充電週邊

為何我的行動裝置充電慢, 充不飽?


行動裝置越來越普及,最大的夢靨之一就是「沒電了!」。由於坊間智慧型手機或平板電腦使用時都相當耗電,通常必須使用1A以上電流充電。不幸的是經常發生明明使用輸出電流大的USB充電裝置(旅充/車充/USB傳輸線)或行動電源,結果手機、平板電腦充電還是很慢,甚至入不敷出,總是充不飽?

除了是與供電的充電裝置本身輸出電流大小規格有關外,USB充電線更是關鍵要素。以下針對這個議題,以版主對於充電裝置有限的知識,提供一些觀點,幫大家解惑。

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1. 為何手機或平板充電老是充不飽呢? 

A.行動裝置對充電電流容量的辨別(認識USB充電規範):

充電電流大小通常是由行動裝置(手機或平板)決定的但行動裝置要如何辦別不同來源的充電電流容量呢?

在充電類型方面,一共有三種定義:標準下行埠(Standard Downstream PortSDP)、充電下行埠(Charging Downstream PortCDP)及專用充電埠(Dedicated Charging PortDCP)USB充電規範中,一般分成兩種~標準USB電流(輸出電流500mA以下,SDP)AC充電(USB AC charging Mode,常見輸出電流種類有500mA、 1000mA、2000mA)。 由於一般的USB 2.0端子具有4個腳位,分別為負責傳輸資料的D+D-、供應電源的5VGND。Micro USB端子則具有5個腳位USB OTG線材,多了1股定義為ID的未包覆裸線。 

 

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Android行動裝置通常是透過D+D-腳位導通狀態,來做為充電模式判斷依據。若D+D-短路、行動裝置就會判定為得以AC模式進行快速充電。AppleMotoSamsung平板電腦則是在裝置與線材端的特定訊號腳位,加入分壓電阻器用以識別裝置類型。

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當連接到電源周邊裝置時,行動裝置擷取到指定的電壓資訊,才會啟用AC充電模式。為了克服這個問題充電器或行動電源必須加裝USB Charging Controller(USB 快充識別 IC) 才有辦法實現AC快充模式讓充電電流變大讓充電時間加速。

Apple 新推出的 iOS 7 作業系統,加入了「非原廠線」的辨別功能就是利用這個充電辨識原理在原廠傳輸充電線加入分壓電阻器(或植入特殊晶片)來辨識。  若手機偵測出來非原廠線就會限制以慢充(500mAH)以下充電或甚至無致無法充電。

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為了使一般USB 延長線騙過手機讓充電更快T客邦有篇DIY的教學(詳見這裡)。不過要特別提醒版主引用USB DIY教學只是讓大家認識USB充電原理。由於一般USB充電線的銅線粗細並不足以承受1A甚至2A的電流自行DIY改造恐發生電線燒毀問題不建議自行改造,以免發生危險。

 

B. 充電線的線材內阻:

影響Micro USB充電傳輸線成本(售價)主要有三個-USB連接器插拔的信賴度、線的材質與線的種類。除了線的種類(兩線、四線、五線)會影響行動裝置辨識充電種類外線的材質內阻大小也會影響充電效率。一般而言。純銅的阻抗低 傳導效果最好但廠商為降低成本會以銅包鋼或銅包鈻的導體來當純銅綫。網友測試HTC原廠附贈的Micro USB充電線線頭尾電阻值為0.2歐姆左右但坊間低價的USB充電線測出的電阻值居然高達3.5~5歐姆。若以5歐姆的線材使用5V 1500mAh輸出結果只有250mA輸出到行動裝置難怪會充不飽。

 

 

如何辨別傳輸充電線的好壞呢? 最簡單的方法除了價格外大概只能用粗細來辨別。一般原廠使用的充電線除了會使用較粗的純銅線外裡面四條電線都會包覆絕緣膠皮與接地隔離網通常會比較粗。(粗細只是僅供參考, 不代表必然性)

 

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根據行政院消費者保護處曾在去年公布第一季調查夜市販售的傳輸線,傳輸線查核380件,不合格件數155件,不合格率高達40.79%,品質非常堪慮。由於台灣對於行動裝置所使用的傳輸線(充電線)並未訂定國家認證標準,選購安全無虞的傳輸線不只影響充電的效率更攸關人身安全。有關Apple Lightning傳輸線與Android裝置所使用的Micro USB傳輸線的選購須知請參考這裡

傳輸線

 

 

C. 充電器本身輸出電流大小:

影響Micro USB充電傳輸充電器本身都會清楚標示輸出電流大小(OUTPUT)購買時一定要注意其輸出電流大小是否符合行動裝置的需要。

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不幸的是仍有廠商為降低成本實際輸出電流與實際不符。最近有知名部落客推薦一款行動電源就發生廠商標榜可以輸出2.1A結果實測只有1A的現象。

一分錢一分貨。以行動電源為例一般輸入電流是5V 1A要變成輸出為5V 2A 在線路設計、IC控制、IC 識別及使用零件上都得升級廠商基於成本控制掛羊頭(2.1A) 賣狗肉(1A以下)並不奇怪。

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圖片來源: 網路

 

根據芒果實驗室發表的” 市售45款行動電源實際電量殘酷測試 可以發現市售廉價的公版行動電源2A輸出根本是無法測試(假的)甚至1A的輸出比率也是低於標準的60%可見掛羊頭的狀況非常普遍。

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NOTE: 圖片來源引用”芒果實驗室

 

由於目前台灣的旅充、行動電源若要販售都得經過台灣BSMI認證只要認明台灣BSMI認證產品通常在安全與輸出規格上會有一定保障。若是車充器安全選購方法請參考這裡; 若是傳輸線請參考這裡

 

D. 電池已老化或故障:

鋰電池有使用壽命的尤其不少人不正確的使用方式更會加速電池老化或是故障若鋰電池已經老化或故障就會造成手機及平板電腦充不飽或是無法充電的問題。發現手機充飽後很容易沒電或是電池老是充不飽 可能就要考慮更換電池了!

如何檢測手機電池是否健康呢? 可以利用手機內建程式或是APP檢測檢查電池電力用到哪裡與檢測手機電池是否正常。檢測方式請參考這裡

電池健康檢查

 

綜合以上對充電線與充電器的充電常識當供電的USB充電器(旅充/車充/USB傳輸線)或行動電源實際供給手機或平版的電流只有500mAh或更低時因行動裝置光是螢幕點亮使用時就要耗掉120~300MA。若邊充電邊使用時電流必須分給CPU/RAM/螢幕..等使用充電效果自然會大打折扣。若是使用使用導航或是玩遊戲,最高會耗掉1500MA那恐怕會充不太進去,甚至還可能會有越充電越少的情形。另外若鋰電池已經老化或故障也會造成充不飽的問題

換言之為避免行動裝置充不飽或充很慢除了要確定使用的充電裝置具備較大的電流輸出及可以讓行動裝置足以辨識外最好避免邊充邊使用。

 

 

 

 

2. 其他常見充電常識?

A.可以使用2.1A輸出的電流充電只需1A手機嗎? 會不會把手機充壞?

可以且不會把手機充壞。手機的充電電流大小是由手機控制的充電器只是被動提供足夠電流。若充電器提供電流小於手機所需將無法充電。但提供電流大於手機所需並不會將手機充壞。簡單講電流大小就像餵飯當你的嘴巴最多只能放進去1A的食物就算一次拿2.1A的飯量也沒辦法一口吃下去。 

手機會被劣質充電器充壞與輸出電流大小無關(A)而是電壓(V)USB充電標準乃由國際USB-IF協會所制定USB標準電壓是5V+-0.25V(4.75V~5.25V)。有些劣質的充電器採用劣質零件導致輸出電壓是5.25V以上就很容易將手機充壞原理就像把只能使用110V電壓的電器卻輸入220V電壓就會將電器燒毀一樣。

 

B. 充電時, 該關機嗎?

行動裝置充電時不必刻意關機。因為關機後手機就沒辦法接電話外就算關機充電,其實智慧型手機或平板電腦也是會再做「開機」的動作,差別只是可能開到bootloader就停住,沒有開到OS。充電的速度和手機耗電的幅度,其實與行動裝置待機時候(手機螢幕顯示關閉)相差無幾。換言之只要不要邊充邊玩 造成手機溫度過高傷害電池壽命不必關機。

 

C.安全使用USB充電器/充電線方法:

a.充電應依據製造商說明指示將插頭插入規定電壓插座中,不可插入一半或鬆脫而造成接觸不良,易造成電源線短路起火。

b. 手機充電時周遭應避免高溫及火源,以免造成電源線外被覆塑膠熔解,導致日後使用時易造成短路。

c.充電器或充電線過於老舊或有破損現象,容易造成短路、漏電或觸電等危險,應立即予以汰換更新。

d. 拔下充電線插頭時,應手握插頭取下,如僅拉電線扯下,會造成電線內部銅線斷裂,較易造成通電短路情形發生。

e. 不充電時, 應將充電器拔除,一方面可以節能, 也可避免因故障而產生短路引發意外。

f. 勿將充電線及電源延長線置於地毯下方或壓在重物下面,容易造成電線內部銅線斷裂產生半斷線,而在通電使用時易造成過負載短路危險。

g.使用延長線、電線時不可綑綁,以免通電時導致溫度升高而熔解外被覆塑膠,易造成通電中電線過熱起火。

h. 應經常檢視配線並清理插頭及插座間之灰塵,避免結合水分產生積污導電現象,致插頭之兩極產生電流,進而產生火花導致火災危險。

i.正確收納充電線。充電線充電時應該要確實展開線材千要不要硬拉;收納充電線時,要依著線材弧度繞圈圈固定即可不要用原來的摺法再折回去。

USB收納

 

 

總之要讓行動裝置充的快充的飽充的安全就是盡量使用原廠附的充電器。若因使用頻度高容易電力不足需要添購額外的充電裝置請務必購買有經過BSMI認證、信譽良好的廠商產品。一分錢一分貨。切勿貪小便宜充不飽事小把手機充壞或電死人就得不償失。

手機充電致命

 





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