從去年開始，隨著一股席卷科技圈的環(huán)保風(fēng)潮，越來越多手機(jī)品牌相繼取消隨機(jī)附送充電器。這可把很多人搞得一頭霧水：不給充電器，這手機(jī)你讓我怎么用？雖說有些廠商也推出了“加量不加價(jià)”或者“以舊換新”的套路，但總歸不如直接給來得爽快，消費(fèi)者吐槽也就在所難免了。

不過就算廠商不給，你手上多半也已經(jīng)有一堆能用的充電器了。就比如用 iPhone 的各位，誰家里還沒幾個(gè)“五福一安”呢？可是能用歸能用，架不住它充電慢啊。想提速也有辦法，你可以拿同品牌筆記本的原裝充電器來試試，比如這個(gè)：

肯定有人要問了，這可是個(gè) 61W 的充電器啊，還不把手機(jī)給充炸了？其實(shí)大可不必?fù)?dān)心，因?yàn)?61W 只是最高輸出功率，從充電器的標(biāo)注上就能看到，它還支持9V/3A 和 5.2V/2.4A 等多個(gè)輸出檔位。

充電的時(shí)候，手機(jī)和充電器會先“對個(gè)暗號”，確認(rèn)彼此能接受的最大功率，談妥了才開始充電。而它們“對暗號”用的“語言”，就是快充協(xié)議。

實(shí)測顯示，給低電量的 iPhone 12 Pro Max 充電時(shí)，MacBook Pro 原裝充電器的輸出功率穩(wěn)定在 23W 左右，剛好達(dá)到 iPhone 12 系列支持 PD 協(xié)議的功率上限，并不會火力全開，自然也就談不上危險(xiǎn)了。

不過用這么大的充電器來充手機(jī)，實(shí)在有點(diǎn)“殺雞用牛刀”的意思，出門帶著也不方便。按行業(yè)普遍認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)來算，它的功率密度只有 0.39，確實(shí)不算高。那有沒有提高功率密度的辦法呢？還真有，秘訣就三個(gè)字：氮化鎵。

我們找來了京東銷量排名靠前的幾款 65W 氮化鎵充電器，可以看到它們的功率密度都遠(yuǎn)高于 MacBook Pro 的原裝充電器。這讓我們很感興趣，它們究竟是怎么做到的？

正好最近 Anker（安克）推出了全新的氮化鎵超能充系列，我們就拿 65W 這款來給大家講講其中的門道。

早期充電器的原理并不復(fù)雜：插座里 220V 的交流電，首先通過變壓器把電壓降下來，再經(jīng)過整流濾波，就得到了手機(jī)能用的低壓直流電。

充電器的塊頭之所以大，主要就是因?yàn)樽儔浩魈嫉胤?。而要給變壓器瘦身，就必須提高它的工作頻率。但早期充電器里變壓器的工作頻率受限于 50Hz 的交流電，沒法改，于是人們就想出了新的辦法：先把高壓交流電整流濾波成高壓直流電，加一個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)，通過控制電路通斷，把直流電的頻率大幅提高，再送進(jìn)變壓器，降成低壓直流電。變壓器的工作頻率上去了，體積也就減下來了。

而作為一種新型半導(dǎo)體材料，用氮化鎵制成的半導(dǎo)體開關(guān)，頻率是傳統(tǒng)硅材料開關(guān)的 10 倍，變壓器的體積就可以進(jìn)一步縮小。所以你會發(fā)現(xiàn)，輸出功率相同的充電器，用了氮化鎵材料的，尺寸往往都會更小。

可是講到這兒，我們的疑惑還是沒有完全解開：都是 65W、都用了氮化鎵，為什么各家產(chǎn)品的體積和功率密度還是有高下之分呢？跟 Anker 的技術(shù)人員交流之后，答案逐漸清晰了起來：

首先，Anker 65W 超能充采用了老牌電源方案供應(yīng)商 PI (Power Integrations) 的新款反激式開關(guān) IC，但他們并沒有止步于“拿來主義”，而是在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了第二代氮化鎵方案，包括提高主芯片頻率、升級拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、控制變壓器體積、改善散熱，以及采用三板堆疊技術(shù)提高內(nèi)部空間利用率等等。

經(jīng)過這一系列優(yōu)化之后，第二代氮化鎵方案的開關(guān)頻率達(dá)到了上一代的近 2 倍，因此不僅充電器體積可以變得更小，能量利用效率也隨之提高。

其次，Anker 65W 超能充還采用了 ACF 架構(gòu)。這是一種軟開關(guān)拓?fù)潆娐?，由于?shí)現(xiàn)了零電壓開通，可以進(jìn)一步減少半導(dǎo)體開關(guān)的損耗。而且 ACF 架構(gòu)還可以將每次開關(guān)損耗的能量回收再利用，從而進(jìn)一步提高系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)降低發(fā)熱。

最后，Anker 65W 超能充的折疊插腳也讓它的收納體積變得更小。要知道相比直插式設(shè)計(jì)，折疊插腳在 PCB 組裝的時(shí)候會占據(jù)更多空間，所以 Anker 在這款充電器的內(nèi)部堆疊上應(yīng)該還是下了不少工夫的。

道理講清楚了，咱們也得來看看實(shí)際表現(xiàn)究竟如何。通過儀器檢測可以看出，Anker 65W 超能充雖然不支持華為和 OPPO 系的私有快充協(xié)議，但對 QC、PD 等通用快充協(xié)議的支持非常全面。

在半小時(shí)快充測試中，我們拿前面提到的幾款競品作為參考對象。測試機(jī)型是 iPhone 12 Pro Max，室溫環(huán)境下從 10% 電量開始熄屏充電，每隔 5 分鐘記錄一次數(shù)據(jù)?？梢钥吹?6 款產(chǎn)品的表現(xiàn)總體比較接近，Anker、倍思、努比亞的最終電量都在 65% 以上；小米前半程爆發(fā)力不足，但后起直追，最終充入電量與綠聯(lián)一樣，都是 64%；聯(lián)想則是明顯后勁不足，最終電量 59%，遺憾墊底。

雖然 Anker 的充電速度以 1% 的差距落后于倍思，但半小時(shí)后充電器表面溫度維持在 42.5℃，比倍思低了將近 6%。從這個(gè)角度來看，Anker 的能量轉(zhuǎn)換效率還是挺高的。

我們再通過功率曲線來重點(diǎn)關(guān)注一下三款單 C 口充電器的表現(xiàn)?？梢钥吹酵娭螅珹nker 是三者之中最快握手成功并達(dá)到峰值輸出功率的，前 8 分鐘都穩(wěn)定在 23W 左右，幾乎拉出一條直線；

而 8 分鐘之后，Anker 和小米的波動趨勢總體接近，但小米的輸出功率幾乎全程低于 Anker，因此最終表現(xiàn)略遜一籌，并且溫度控制也稍差一些；

至于聯(lián)想嘛......只能說重在參與吧。

而在多設(shè)備支持方面，我們也測試了幾款主流安卓旗艦。其中小米 11 Ultra、魅族 18 Pro 和三星 S21 Ultra 都支持 PD3.0 協(xié)議，Anker 65W 超能充可以為這三款機(jī)型輸出 27W 左右的峰值功率，表現(xiàn)甚至好過三星原裝的 25W 充電器，不過跟小米 67W、魅族 40W 的自家快充比起來還是稍顯遜色。至于主推私有快充協(xié)議的華為、一加和 OPPO，由于只支持 9V/2A 這一個(gè) PD 檔位，Anker 的輸出功率是 17W 左右。

平板和筆記本電腦對通用協(xié)議的支持則更好一些，比如 MacBook Pro 和華為 Matebook X，Anker 65W 超能充的表現(xiàn)都能達(dá)到原裝充電器同等水平，體積卻小很多；而給 iPad Pro 充電時(shí)，峰值功率甚至比原裝 20W 充電器還高 75%。

應(yīng)該說，65W 氮化鎵充電器對大多數(shù)人來說都是一個(gè)“剛好合適”的選擇：塊頭不大，功率夠足，手機(jī)、平板和輕薄本都能用得上。而 Anker 的這款 65W 氮化鎵超能充，則是憑借技術(shù)升級的紅利，在體積、溫控、輸出功率和兼容性等維度之間找到了一個(gè)合理的平衡點(diǎn)。我們覺得它更適合那些每天固定通勤的上班族：隨身攜帶不嫌重，折疊插腳也不容易刮花包里其他東西；到了辦公室，插在排插上也占不了多大地方，而且一個(gè)就能解決多種設(shè)備的充電需求；偶爾出去辦事，隨便找個(gè)有插座的咖啡館休息半小時(shí)，就能給告急的電量快速回血。

不過比起充電器本身，我們更想表達(dá)的是，提升用戶的充電體驗(yàn)是一個(gè)需要多方發(fā)揮合力的過程。取消隨機(jī)附送的充電器，確實(shí)可以減少一部分電子垃圾；研發(fā)私有的快充方案，也是鞏固自身技術(shù)壁壘的合理手段。但與此同時(shí)，各大品牌是否愿意用更開放的姿態(tài)，去擁抱日趨成熟的通用快充協(xié)議？配件廠商又能否不斷提高技術(shù)水平，做出能效更高的產(chǎn)品？畢竟只有基于統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備和配件之間的兼容問題才能從根本上得到改善，你我抽屜里那些吃灰的充電器，才能派上更大的用場。這樣的環(huán)保，才是真正的環(huán)保。

原文標(biāo)題：以小博大的氮化鎵，到底有什么本事？

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