长期以来,充电速度的上限一直是阻碍非苹果用户选择 iPhone 的主要原因。即便拥有卓越的功能与出色的用户体验,苹果仍难以撼动 Android 所带来的“充电二十分钟,续航半天”的诱人优势。
然而,这一切或将因苹果推出的 40W 动态电源适配器(最高 60W)而改变。该适配器可在约 20 至 30 分钟内分别为 iPhone 17 和 iPhone Air 充电至 50%¹。苹果此次巧妙引入标准功率范围可调电压供电(SPR AVS)技术,或将促使更多 Android 用户重新考虑转向 iPhone 系列。
为何不采用可编程电源(PPS)?
实现 100W 快充技术
在 USB-PD 3.0 规范中引入的可编程电源(PPS)技术,已成为 Android 手机主流的公共快充协议。值得注意的是,中国最新的小米 17 系列在 Qualcomm 骁龙 8 Elite Gen 5 处理器2的支持下,实现了近 100W 的 PPS 快充。此类高速充电通过减少手机内部的电压转换负担,从而最大限度地降低充电过程中的发热量。
固定协议的局限
然而,由于电压纹波、电压漂移、接触电阻、灰尘等外部因素,PPS 协议规定的 20mV 电压阶跃和 50mA 电流阶跃在实际应用中难以完全实现。这些因素可能导致线路损耗及超过 20mV 的电气误差,使协议原本要求的精确性难以达到。
此外,这种固定电压充电模式及手机内部的二次降压设计,使得最大电流与最大电压无法同时达到。在低电量状态下,充电速度通常被限制在标称功率的一半左右,从而削弱了快充效果。换句话说,PPS 协议在低压大电流手机上的兼容性有限,而这类机型已逐渐占据市场的重要份额。
为什么选择 SPR AVS?
SPR AVS 技术首次应用于 PD 3.1 扩展功率范围(EPR)规范时,就为高功率笔记本电脑提供最高 240W 功率。而苹果首款集成 EPR AVS 技术的设备是 Apple MacBook Pro 16。SPR AVS 定义了 27W–100W 的标准功率范围,支持设备在 9V 至 20V 区间以 100mV 步长协商充电电压³。
随着 USB-IF 于 2024 年 10 月正式将 SPR 扩展至最新版 PD 3.2 规范,苹果借此契机将 SPR AVS 的先进电压调节技术引入 iPhone 17。
充电体验
回归固定电压水平让 AVS 技术独立控制电压与电流。这样,即使在低电压条件下,充电器也能持续输出设定的最大电流。该方案解决了 PPS(可编程电源)中的功率损耗问题,使需要大电流直充的电池及高效电荷泵架构,在整个充电周期内均能获得高功率输入。
温度控制
采用 100mV 的电压阶跃,使 AVS 技术可精准匹配手机电池的实时电压需求。与手机内部电荷泵芯片配合,实现 2:1 或 3:1 降压时,AVS 能有效降低设备内部发热。此外,该电压阶跃幅度足够宽,可抵御线缆损耗和电压纹波带来的电气干扰——以便影响 PPS 的稳定性。
寿命优化
温度控制对延长电池寿命至关重要,这也解释了为何许多设备至今只能在短时间内实现峰值快充。与 PPS 技术类似,AVS 通过将发热的电压转换过程从手机转移至充电器,克服了这项限制。正如空调机组被安置在房屋外部,AVS 通过将热源移出手机的小型生态系统,从而保护电池的化学成分。
USB 充电器的广泛普及即将来临
无论你是否认同苹果转向 SPR AVS 的策略,USB 生态系统正经历重大变革,不容忽视。自 2024 年 12 月欧盟理事会推出《通用充电器指令 2022/2380》以来,USB PD、PPS 及 AVS 技术的普及预计将推动充电器收入以 5.86% 的复合年增长率攀升,从 2024 年的 302.4 亿美元在 2032 年突破 476.9 亿美元的总市值。
值得欣慰的是,这些充电协议仍在同一个生态系统内运行,用户既可自由选择充电方案,也可根据需求进行优化。
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参考资料
- 40W Dynamic Power Adapter with 60W Max. Apple.
- 100W universal fast charging is here, there’s no excuse Apple, Google, and Samsung! Android Authority.
- Complete PD 3.2 SPR AVS Specification (Including Full USB PD Protocol). Harger Lab.
- USB Charger Market: Global Industry Analysis and Forecast (2025-2032). MMR.