充电器、充电线、type-c、雷电3和其他的一些弯弯绕

起因是我用我妈网上买的几块钱一根的三头充电线给我的ipad充电,发现显示无法充电,接着又听我妈吐槽目前市面上的充电线质量良莠不起,用不了一会就坏掉无法充电,想让我帮忙购置一些经用的充电线。我之前对充电线、充电头之类也没啥了解,于是上网查了很多资料,学习了一下如何区别充电头/充电线的好坏,以及劣质充电线无法充电的原因,随便了解了一下快充协议和type-c/雷电3接口,特此记录一下。

充电线/充电头

和充电效果最相关的应该是充电头,根据我的理解充电头的主要作用是一个变压器,即将插口的220v电压转换为合适的、适合手机充电的输出电压和电流。于是充电头应该包含三个参数:输出电压、电流、功率。比如目前iphone全系标配的充电头输出电压、电流就是5V/1A。这种规格对于iphone8一下不支持快充的手机就足够了,但对于快充来说就需要更高功率的充电头了。而一般高功率的充电头都会提供几种不同的输出电压/电流组合来适应各种使用场景,比如mac的30w充电头就有20V/1.5A,15V/2A,9V/3A和5V/3A四种档位。如果大功率充电器提供和小功率手机需要电压相同的档位时是可以安全充电的。

再说充电线,充电线其实弯弯绕比较少,因为充电线作用就是从充电头向手机输送电流,所以线的主要参数就是能输送的电流的最大值。只要充电线的最大电流能够满足手机充电就ok。比如说用5V/1A的充电头给iphone充电,只要充电线的能提供的最大电流大于1A就行。

最后说说苹果设备充电问题。对于iphone8以前的设备不支持快充,手机接受的电压电流就是5V/1A,所以用5V/1A的充电搭配1A充电线就可以了。但是如果电流过低就可能充不上电了,对于那根不能充电的三头充电线我那设备试了试插在5V/1A的充电头上只有0.3A的电流输出,难怪不行😓。对于iphone8以后的设备,也可以使用同样规格的充电头充电,而快充则需要更换18w以上支持PD快充协议1的USB-C充电头搭配能提供更高电流的充电线(一般需要2A以上)。

Type-c和雷电3

之前一直以为雷电是指苹果的lightening接口,结果发现不是😓,之后在知乎上看了两片科普文大概知道是怎么回事了23,这两篇文章写挺好的,非常全,推荐看看。

首先就是各种传统USB接口的汇总:

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简单总结一下:

  • Type-A: U盘
  • Type-B: 没见过(打印机?)
  • MicroB:老式移动设备标配(手机、kindle)
  • Type-C:新安卓机标配,目前很多电脑也配有

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Type-C接口中的弯弯绕

虽然所有type-c接口都长一个样,提供的功能却不同。一般type-c接口可以提供以下几种功能:

  • 充电:最普及的功能,目前安卓机供电口都是type-c
  • 传输数据:一般普及
    • 笔记本上type-c还蛮多的但好多都是只支持传数据不支持充电
    • type-c的U盘挺少见的,键鼠更少
  • 显示:很少普及,目前基本都还是hdmi/dp

不同Type-C接口的功能都是可以被增减了,于是我们可以把type-c接口大致分为以下几类,目前所说的全功能type-c接口就是又可以充电,又可以穿数据,又可以接显示的type-c接口。

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USB和雷电3

说了半天Type-c接口,再说说雷电是个啥。这个和USB接口的数据带宽有关,理论上带宽越大,传数据就越快。下图展示的不同数据带宽,其中USB4.0就是所谓的雷电3。

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⚠️注意数据带宽和显示带宽是不一样的,总带宽中会保留一定的显示带宽,同时显示带宽必要时可以占用部分数据带宽。

雷电3(即USB4)理论带宽40Gbps,其中18Gbps的显示保留带宽,上线22Gbps的数据带宽。将40Gbps带宽全部用上可以提供5000M/s的传输速度(数据带宽约2500M/s),即“满速雷电3”。而有些主控只支持20Gbps总带宽,就是“半速雷电3”。现在有些笔记本采用的方案是单口满速双口共享,即两个满速接口共享40Gbps带宽。

至于雷电3预留的18Gbps的显示带宽能外接的显示屏就很多了。满速40Gbps雷电3可以接两个4k@60hz或一个4k@120hz或5k@60hz。

显示带宽计算方法

分辨率 * 3(RGB) * 8 (1B=8b) * 刷新率

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⚠️注意如果要用type-c接口接显示屏,普通的type-c的线是不行的。同时购买时也需要注意线上type-c口的带宽是多少。