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PD3.1充电器到底有何玄机?闪极140W充电器评测!

前言

去年 MacBook Pro 16 2021 标配了首款PD3.1氮化镓充电器,140W输出功率技惊四座。去年年底,闪极也发布了140W三口氮化镓充电器,这款充电器也率先搭载了PD3.1协议,而且体积上要比苹果140W氮化镓充电器再小上一圈。

近期充电头网终于收到了这款充电器,应该是目前市面上能买到的第二款 PD3.1 充电器,相信大家都迫不及待地想看看它到底有何玄机,下面就为大家揭开谜底。

USB PD3.1

首先来复习下什么是 PD3.1 协议。

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USB PD3.1快充规范将功率划分为成了标准功率范围(简称SPR)和扩展功率范围(简称EPR)两个范围。其中标准功率范围就是目前市面上主流的USB PD3.0 PPS快充标准,最大充电功率依然为100W不变;而新增的28V、36V、48V三个电压则属于拓展功率范围,三个电压对应的最大输出电流均为5A,输出功率最大可以达到240W。

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除了新增三组固定电压之外,USB PD3.1标准还在拓展功率范围中增加了三组可调电压档(简称AVS),分别为15V-28V 5A、15V-36V 5A以及15V-48V 5A。AVS的最小调压步进是0.1V,并且继续沿用基于PDP的恒功率限制模式。

产品介绍

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这次闪极140W三口氮化镓充电器造型上延续方方正正的造型,表面斜纹能一定程度增加与空气接触面积,加快散热。橘红的配色倒是有点新鲜。

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充电器的边角锐利依旧。

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插脚部分为美规双头插脚,可折叠设计。

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接口设计在了充电器的顶部,2C1A接口配置,其中 USB-C1 接口支持 PD3.1 输出,最高140W功率。

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USB-A 接口也别出心裁地使用了蓝紫色胶芯,两侧的pin脚加宽处理,方便通过大电流。

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充电器的底部印有产品的规格,其中型号为 S140-U,支持宽频电压输入,USB-C1 接口最大输出140W,USB-C2 最大输出100W,USB-A 接口最大输出30W。

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闪极140W三口氮化镓充电器的宽度约为72.92mm。

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高度约为72.99mm。

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厚度约为28.48mm。充电器的尺寸约为 72.92×72.99×28.48mm,体积约为151.58cm?,以充电器功率140W计算,功率密度约为0.92W/cm?。

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与同样是PD3.1的苹果140W充电器对比,SHARGEEK S140充电器体积缩减25%,且拥有灵活的接口配置。

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充电器的单体重量约为247.4g。

产品评测

介绍完闪极140W三口氮化镓充电器的外观尺寸,接下来就带大家看一看这款充电器的具体使用体验。充电头网会从协议测试、兼容性测试、充电全程测试、待机功耗测试等方面带大家全方位了解这款充电器。

协议测试

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协议方面,使用 ChargerLAB 的 POWER-Z KT002 读取充电器的 USB-C1 接口快充协议,实测支持 Apple2.4A、QC2.0、QC3.0、QC4+、AFC、FCP、SCP、PE、PD3.0和PPS等充电协议,这里由于 KT002 测量表暂不支持读取 PD3.1,所以并未显示。

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PDO报文方面,支持 5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V5A 和 28V5A 六组固定电压和 3.3-20V5A 一组PPS电压档位,有着更好的设备兼容性。

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使用 ChargerLAB 的 POWER-Z KT002 读取充电器的 USB-C2 接口快充协议,实测支持 Apple2.4A、QC2.0、QC3.0、AFC、FCP、SCP、PE、PD3.0 等充电协议。

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PDO报文方面,支持 5V3A、9V3A、12V3A、15V3A 和20V5A五组固定电压。

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读取充电器的 USB-A 接口快充协议,实测支持 Apple2.4A、QC2.0、QC3.0、AFC、FCP、SCP 等充电协议。

充电兼容性测试

兼容性测试环节可以清楚的得知充电器为各个设备的充电情况,充电头网会使用数十款设备搭配充电器进行测试,为读者呈现真实的测试数据。

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首先就是 USB-C1 接口搭配首款支持 PD3.1 的笔记本——MacBook Pro 16 2021,实测输入功率约为 27.71V 5.02A 139.22W。

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为 MacBook Pro 16 充电,功率约为 20.53V 4.55A 93.55W。

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为 Switch TV底座供电,成功触发TV模式,功率约为4.47W。

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将数据整理入表,充电器兼容性不错。

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将充电功率从高到低排序,制成柱状图方便大家直观的比较不同设备间充电功率的差别。

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使用 USB-C2 接口为 iPad Air 充电,输入功率约为 15.24V 1.91V 29.23W。

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为 MacBook Pro 16 2021 充电,输入功率约为 20.39V 4.65W 94.89W。

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为 Switch TV底座供电,成功触发TV模式,功率约为4.65W。

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为米家手钻充电,功率约为 9.15V 1.44A 13.26W。

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将数据整理入表,充电器兼容性不错,不过对华为机型的充电功率稍有降低。

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USB-A 接口对华为P40 Pro 充电,输入功率约为 4.4V 4.6A 20.27W。

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USB-A 接口的兼容性依旧稳定,魅族机型依旧在 USB-A 接口的兼容性测试中“高人一等”。

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使用两个 USB-C 接口同时为 MacBook Pro 16 和 MacBook Pro 16 2021 充电,输入功率分别为21.87W和95.48W,合计功率117.35W。

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使用 USB-C2 和 USB-A 接口同时为红米Note11 Pro+ 和三星S20 Ultra 充电,输入功率分别为7.01W和8.69W,合计功率15.7W。

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使用两个 USB-C 接口和一个 USB-A 接口同时为 MacBook Pro 16、红米Note 11+ 和三星S20 Ultra 充电,输入功率分别为93.22W、7.52W和8.75W。

充电全程测试

闪极140W充电器是目前市面上为数不多的支持PD3.1快充协议的充电器,功率可以支持到140W,所以此次选择的是为MacBook Pro 16 2021充电,下面是实测结果。

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这是使用闪极140W充电器搭配苹果MagSafe 3充电线为MacBook Pro 16 2021充电的全程数据变化情况,整个过程大致分为7个阶段,于1小时59分充电结束。

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将充电全程绘制成曲线图,并将苹果140W氮化镓充电器为MacBook Pro 16 2021充电的曲线图加入进来,可以看出两条曲线几乎重合,半小时充电55%左右,1小时充电85%左右,完全充满在1小时50分左右。

待机功耗测试

充电器如果经常插在插座上不使用也是会耗电的,只不过非常小而已。很多读者都想知道充电器如果一直插在插座上是否浪费电,待机功耗测试环节就是为了解答这个问题。

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经过功率计测试,充电器在220V 50Hz的空载功耗为0.059W,换算下来一年损耗的电能约为0.51KW·h,若市价电为0.6元/KW·h,则充电器一年的电费约为0.306元左右。

110V 60Hz时的空载功耗为0.028W,换算下来,一年损耗的电能约为0.24KW·h,若市价为0.6元/KW·h,则充电器一年的电费约为0.144元左右。

转换效率测试

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。

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220V 50Hz下,将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83.5%到91.36%不等。

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110V 60Hz下,充电器的转换效率从82.37%到89.73%不等。

纹波测试

由于充电器中采用开关电源,变压器次级输出的并非直流电,需要经过整流和电容滤波输出,也就是充电器输出会存在纹波。充电头网采用示波器测试充电器输出的纹波值,与国家标准进行比对,检测充电器的输出质量。纹波越低,充电器的输出质量就越高。

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这是使用充电器在220V 50Hz交流输入下的纹波测试,纹波测试分为空载(柱状图中Y轴电流为0A)和重载(柱状图中Y轴电流为非0A)两种,最高为28mVp-p,充电器处于20V5A输出状态;最低为8mVp-p,充电器处于5V0A空载状态。

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110V 60Hz下最高为28mVp-p,充电器处于20V5A输出状态;最低为8mVp-p,充电器处于5V0A空载状态。

温度测试

前面提到充电器工作时会涉及到效率转换的问题,其中的损耗电量绝大多数以热量散发,所以充电器长时间工作的发热情况也是测试的重要一环。让充电器以100W功率持续输出一小时,采集充电器表面温度,实验全程将充电器置于25°C恒温箱当中。

首先来看看在 220V50Hz 的市电环境下,充电器的温度表现。

1小时后使用热成像仪拍摄充电器表面的最高温度为66.7℃。

另外两侧的最高温度为65.1℃。

再看看 110V60Hz 的市电环境下,充电器的温度表现。

1小时后使用热成像仪拍摄充电器表面的最高温度为77℃。

另外两侧的最高温度为73.7℃。

充电头网总结

闪极140W三口氮化镓充电器支持新一代PD3.1快速充电标准,支持 28V5A 电力输出,高达140W输出完美适配 Macbook Pro 16 2021 满功率快充需求,且向下兼容 PD3.0、PD2.0,通用市面上绝大部分数码设备使用。

在造型上,闪极140W三口氮化镓充电器延续家族方正造型,醒目的橘红配色独树一帜,折叠插脚设计便于外出携带,而2C1A的接口配置为各种数码产品留足了快充空间,采用第三代半导体氮化镓技术制作,配合立体堆叠设计,功率密度达到0.92W/cm?。

性能上,USB-C1 接口支持140W功率,新增了 28V5A 电压档位;USB-C2 接口最大支持100W输出功率;USB-A 接口则最大输出功率30W。三个接口均支持多种快充协议,同时兼顾多设备同时充电的使用需求。如果你想购买一款支持 PD3.1 的多口充电器,那么它就是你目前唯一的选择。

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