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黑科技GaN带来高功率密度,华科生65W氮化镓快充评测

充电头网编辑部 充电头网 2022-04-30


前段时间,我们给大家带来了可能是目前最小的华科生 22.5 W 快充头。与此同时,评测室还收到了同样来自华科生的 65 W 快充头,采用了非常普遍的2C1A的接口配置,可以满足绝大部分的使用需求,非常适合居家旅行使用。下面让我们一起来看看华科生 65W 充电器的详细评测吧!


一、华科生 65W 充电器介绍


1、产品外观



首先,产品本体采用了经典的纯白配色,放在桌面,插在墙上,都非常地百搭。



插脚部分采用了可折叠的设计,不过和其他可折叠设计的款不同的是,相较于普通折叠款会将插脚微微伸出一点,方便打开,这款则是将插脚完全隐藏在充电器内,更不容易刮花。而采用更大插脚镂空,方便将插脚张开。并还可以看出插脚部分兼容多国转换插头,出国使用可以无需更换充电器无缝衔接。



仔细观察充电器的具体数据铭牌,可以发现单独使用其中一个 Type-C 来进行充电,可以盲插,两者均支持最高功率 65 W 的输出。其次,单独使用其中一个 Type-A 来进行充电,可以支持最高 60 W 的功率输出。



正面采用的是,双 Type-C 以及单 Type-A 的接口配置,Type-C 接口胶芯呈现淡粉色,而 Type-A 接口呈现淡绿色,且在接口下方明确的便是了最大输出功率以及接口名称,方便用户辨别。


2、体积重量



通过游标卡尺实测充电器的长度约为 53.73 mm(不含插脚)。



宽度约为 52.69 mm,平放整体呈现一个正方形。



厚度方面约为 28.76 mm,在 65 W 的充电器中,整体厚度控制的不错。


华科生 65 W GaN 充电器的三围尺寸为 53.73*52.69*28.76 mm。因此我们可以知晓,其体积为 81.42 cm³,以最高输出 65W 计算,功率密度约为 0.798W/cm³。



特别是将厚度与 1 元硬币做比较,仅比硬币直径厚了一点点。



与苹果原装的 61 W PD 充电器进行大小比较,得益于 GaN 技术的加持,在同等功率下,体积大大地缩小了。



与此同时,和同样功率的长条形充电器相比较,插在墙插更稳固,同时放在线材收纳盒里更加矮,不至于导致线材收纳盒无法盖上。



在重量方面,整个充电器重约 109.1 g。



一只手拿在手上也能牢牢抓稳。



插在墙插上,可以同时给三个设备充电,方便快捷。


二、协议检测


该充电器支持三口同时输出,因此我们分别使用 ChargerLAB POWER-Z KT002 对每一个接口进行测试。


1、USB-C1



使用 ChargerLAB POWER-Z KT002 进行测试,可以看到 USB-C1 接口支持Apple2.4A、QC2.0、QC3.0、QC4+、AFC、FCP、SCP、PE、PD和PPS等快充协议。



读取 USB-C1 接口的 PDO 报文,支持 5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A 五个固定电压档位和 3.3-21V 3A 一组 PPS 快充档位,支持最高 65 W 的输出功率。


2、USB-C2



读取 USB-C2 接口的快充协议,实测同样支持 Apple2.4A、QC2.0、QC3.0、QC4+、AFC、FCP、SCP、PE、PD 和 PPS 等快充协议。



读取 USB-C2 接口的 PDO 报文,支持 5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A 五个固定电压档位和 3.3-21V 3A 一组 PPS 快充档位,支持最高 65 W 的输出功率。USB-C1 和 C2 在快充协议和PDO档位上的参数完全相同,因此在单独使用其中一口时,用户无需专门区分功率盲插使用。



而在双口 USB-C 同时使用的话,USB-C1 接口的 PDO 报文显示支持 5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A 五个固定电压档位和 3.3-16V 3A 一组 PPS 快充档位,支持最高 45 W 的输出功率。USB-C2 接口的 PDO 报文显示支持 5V3A、9V2A、12V1.5A、三个固定电压档位和 3.3-5.9V 3A 一组 PPS 快充档位,支持最高 18 W 的输出功率。


3、USB-A



最后读取 USB-A 接口的快充协议,实测支持 Apple2.4A、QC2.0、QC3.0、AFC、FCP、SCP、PE 等快充协议。


三、充电兼容性测试


我们找来了一系列的手机、平板、电脑、游戏机来对这款充电器做全面的兼容性测试。


1、USB-C


因为在上面实测 USB-C1 和 USB-C2 两个接口在协议支持和PDO档位上的参数信息完全相同,所以此次仅测试一个 USB-C 接口的兼容性。



iPhone 12 Pro Max 支持 Apple 2.4A 以及 USB PD快充协议,使用 USB-C 为iPhone 12 Pro Max充电,功率为 9.17V 2.54A 23.31W,逼近 iPhone 12 Pro Max 的快充极限速度。



三星 S20 Ultra 支持 PPS/AFC/PD 快充协议,使用 USB-C 为三星 S20 Ultra 手机充电,功率为9.15V 3.28A 30.10W。



黑鲨 4 Pro 支持 PPS/QC/PD 快充协议,使用 USB-C 为 黑鲨 4 Pro 手机充电,功率为15.66V 2.28A 35.74W。



红魔6 Pro 支持 PPS/QC/PD 快充协议,使用 USB-C 为 红魔6 Pro 手机充电,功率为 17.93V 3.32A 59.63W。



Switch 带有特殊的底座TV模式,需要有 15V3A 档位的充电器才可以使其正常工作。而使用 USB-C 为 Switch 底座为其供电时,功率为 15.12V 0.88A 13.44 W,可以成功点亮显示器。



将 USB-C 测试的数据汇总成表,可以看到大部分手机都可以通过该充电器激活 9V3A 的 PD 档位,诸如黑鲨、红魔这样的支持 PPS 协议游戏手机更是可以达到 20V 电压档位。对于游戏机和平板电脑来说,大部分均可以激活 15V 的 PD 档位。而对于笔记本来说,均可以达到 20W 3A 60W 左右输出的功率。



用功率柱状图可以更直观体现不同设备的功率值,可以看到除两台笔记本领跑之外,就是支持 PPS 的红魔 6 Pro ,黑鲨 4 Pro 表现非常出色,其他设备属于正常发挥,整体的兼容性非常不错。


2、USB-A



红米 K30 Pro 支持 PPS/QC/PD 快充协议,使用 USB-A 为红米 K30 Pro 充电,功率为 8.87V 2.61A 23.18W,触发了相应的 QC 协议。



三星 S21 支持 PPS/AFC/QC/PD 快充协议,使用 USB-A 为三星 S21 充电,功率为 9.06V 1.60A 14.49W。



iPad Air 3 支持 Apple 2.4A/PD 快充协议,使用 USB-A 为 iPad Air 3 充电,功率为 5.11V 2.53A 12.96W。



将 USB-A 的测试数据汇总,从整体来看为大部分设备充电均可以触发相应的快充,但是因为 A 口的关系,无法触发 PD 协议,因此只能使用 Apple2.4A、QC2.0、QC3.0、AFC、FCP、SCP、PE 等快充协议,在部分型号下,手机充电速度会相应减慢。



将功率整理成表,从高到底进行排序,可以发现触发了 QC 协议的红米 K30 Pro 功率一骑绝尘,达到了 23.19 W,其他手机功率均在 9-16 W左右,整体兼容性比较强。


3、多口同时输出


华科生 65W 充电器支持单口、双口、三口输入,不同的搭配组合会产生不同的功率组合,下面我们来实测具体的数值。


(1)USB-C1 + USB-C2



将 USB-C1 插入一台 Macbook Pro,USB-C2 插入另一台安卓手机,可以看到 Macbook Pro 的功率为 65W,而另一台安卓手机的功率为 28W。


(2)USB-C1 + USB-A



将 USB-C1 插入一台 Macbook Pro,USB-A 插入另一台安卓手机,可以看到 Macbook Pro 的功率被限制在了 45W,而另一台安卓手机的功率也被限制在了 18W 之内,符合标称功率。


(3)USB-C2 + USB-A



将 USB-C2 插入一台安卓手机,USB-A 插入另一台安卓手机,可以看到其均触发了 5V 的充电档位,在 15W 以内,与标称吻合。


(4)USB-C1 + USB-C2 + USB-A



同时三口输出,将 Macbook Pro 接入 USB-C1 接口,最大功率为 45W,另外两台安卓机的功率总计在60W左右,符合标称。


4、充电全程实测


使用华科生 65W 充电器为 Macbook Pro 13 英寸从 0 到 100 充电,全程结果如下图。



连接成功后,电压直接全程基本保持在 20V 上下,功率的大小主要由电流控制,前50分钟,大体保持在 45W 上下,之后随着电流的下降,功率随之下降,在 1 小时 20 分钟到 1 小时 40 分钟,又保持了一段平稳过渡期,功率稳定在 20W 左右,之后再次平滑下降,直至充电结束。



从曲线图里我们可以看出来,充电30分钟,可以充满 Macbook Pro 13 英寸百分之 30 的电量,1 小时可以充满百分之 30 的电量,完全充满需要 2 小时 11 分钟。


四、其他性能测试


1、温升


测试环境:25℃的恒温箱内

测试条件:以 20V 3.25A 65W 的功率持续输出 1 小时后使用热成像仪采集温度



1 小时之后,测得充电器最高温度为 69.5℃。



换另一面,充电器的最高温度则为 70.2℃。


2、满载稳定性



与此同时,我们还对华科生 65W 充电器进行了1小时的满载稳定性测试,满载功率按照额定功率 20V 3.25A 65W 来进行。测试过程中电压值呈水平直线,无明显波动情况,长时间满载比较稳定。


3、待机功耗



经过功率计测试,华科生 65W 充电器在 220V 50Hz 的空载功耗为 0.202 W,换算下来一年损耗的电能约为 1.77 KW·h,若市价电为 0.6元/KW·h,则充电器一年的空载功耗约为 1.062 元左右。


110V 60Hz 时的空载功耗为0.168W,换算下来,一年损耗的电能约为 1.47 KW·h,若市价为 0.6 元/KW·h,则充电器一年的空载功耗约为 0.882 元左右。


4、转换效率


加入转换效率的测试模块是想让读者了解到充电器的输入功率和输出功率差了多少,充电器本质上是一种转换设备,过程中会有损耗,以热量的形式散发出来。


我们平时看充电器上面的参数输出100W或者65W是充电器可以为设备提供的最大输出功率,但充电器从插座上汲取的功率往往要更大一些,下面是华科生 65W 充电器在 220V 50Hz 和 110V 60Hz 交流输入的情况下分别进行了转换效率测试,测试结果如下:



220V 50Hz 下,将华科生 65W 充电器在各个电压档位的输出功率拉满进行测试:五个档位测得插线板 AC 端输入功率和 USB 端输出功率,通过计算,可得充电器的转换效率从 85.54% 到 92.06% 不等。



而在 110V 60Hz 下,其他同等条件下,充电器的转换效率从 85.6% 到 90.6% 不等。


5、纹波测试


华科生 65W 充电器在 220V 50Hz 交流输入的情况下进行了空载与重载的纹波测试,测试结果如下:



空载情况下:五个档位输出时纹波峰峰值从 8.4 mVp-p到 24.8 mVp-p 不等。



重载情况下:九个档位输出时纹波峰峰值从 18 mVp-p 到 33.2 mVp-p 不等。


充电器在 110V 60Hz 交流输入的情况下进行了空载与重载的纹波测试,测试结果如下:



空载情况下:五个档位输出时纹波峰峰值从 8.4 mVp-p 到 26.4 mVp-p 不等。 



重载情况下:九个档位输出时纹波峰峰值从 19.2 mVp-p 到 38.8 mVp-p 不等。


纹波测试小结


国家标准中充电器纹波要求是不高于 200mVp-p,华科生 65W 充电器在 110V 60Hz、240V 50Hz 输入电压下,所有输出功率纹波峰峰值均低于 200 mVp-p 这个标准,表现不错。


6、最大输出功率



使用EB程控电子负载测试 USB-C1 最大输出功率,以 0.1A 为电流步进单位 10 秒为步进间隔,华科生 65W 充电器最大输出功率为 19.68V 3.8A 74.8W,比标称的 65W 多了 15% 左右的余量。


五、充电头网总结


这款华科生的 65W 充电器精致小巧,输出功率足够,特别适合在居家桌面上使用,同时支持笔记本电脑、手机、以及手表、小电扇、手机等迷你物件充电。同时三口输出,非常节省时间和空间。



与此同时,在出差旅行时,只需要这一个充电器,便可以满足基本所有的便携式设备的充电需求,节省包内的空间,减轻出差旅行的负担。较短的机身可以更好的适应酒店内松垮的墙插,不至于突然的脱落。


除此之外,这款充电器在兼容性方面十分出色,通吃市面上常见的 Apple2.4A、QC2.0、QC3.0、QC4+、AFC、FCP、SCP、PE、PD 和 PPS 等快充协议。与手机、平板电脑、笔记本电脑、游戏主机都有着极强的兼容性。


在性能方面,这款华科生 65W 充电器的高强度满负载运行状态良好,温度也控制在安全稳定的范围之内。最大输出功率可以达到标称的 115%,证明品质过硬,值得推荐。


峰会预告


7月30日,,届时将有多家氮化镓、碳化硅快充芯片原厂及快充产业链配套企业出席,共同探讨第三代半导体快充发展新趋势。



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