手機快充對資料線有什麼要求?
近年來，智慧手機的快充技術發展越來越快，功率從5W提升到240W不過短短几年時間，可謂是進展神速，隨之而來的問題就是資料線應該選擇幾安電流來滿足充電頭快充的要求，如何設計線纜規格成為線纜工程師需要了解的部分，今天我們聊聊，手機快充對資料線有什麼要求？
手機，充電器頭，資料線
手機想要實現快充，資料線和充電頭都需要進行適配，此外還需要正確的快充協議，三者是相輔相成的關係，缺一不可。如果使用高功率的充電頭，但資料線卻達不到快充標準，或者充電頭和資料線的快充協議不匹配，都是無法達到快充標準。資料線相當於是充電的輔助功率，資料線裡面的銅芯AWG數必須要支援大電流，這就和快充資料線和普通家用電線的區別，快充線可以同時使用於普通充電器和快充大電流充電器，相反，你用快充充電頭，拿普通家用電線，由於傳輸電流達不到要求，充電頭會自動轉換成低功率充電器，線材本身只管電流不管電壓的。現在的快充基本原理都是三方識別對接，電源、充電線、手機之間相互識別，有一個識別不上就採用一般的5v2a充電，避免安全事故發生。
目前市面上的大功率pd充電裝置基本都支援多協議充電，快充協議和充電器有關，必須手機、充電器都支援某種協議才能快充，某些協議對資料線也有要求；關於Type-c線材，Type-c介面預設一般是3A電流，如果採用pd、qc協議，一般不用特殊線材，基本都可以符合充電要求（pd電流超過3A需要帶e-mark線材，不過手機領域一般不需要考慮），pd和qc的關係：pd3.0（支援pps）和qc4 互相相容，qc4 向下相容之前的qc協議，但pd不一定支援qc3.0及以前協議；
pd、qc4 用於通訊的觸點是type-c介面獨有的。
如上圖所示，用的是A5或者B5傳輸協議（取決於type-c介面插的是哪一面）別的介面沒有這兩個觸點，要想知道手機或充電頭支援什麼協議，最靠譜的還是去手機官方網站上去查，對手機來說，小米一般和qc相容，27w用某些大功率qc3.0充電器也可以，但還是建議用qc4 或pd3.0 pps。華為支援18w fcp、22.5w scp、40w scp，手機一般會向下相容，但充電器最好同規格的，蘋果支援apple2.4A（iPad同款充電協議）和18w pd充電。
手機資料線如何設計
一般正規手機資料線廠商都是採用增大截面積的方式來彌補長度所帶來的線阻，但這樣得做法往往會大幅度增加線材的成本，因此這些更長也更粗資料線往往也會賣得更貴。不過也有部分產品在增加長度的同時並不改變線材的截面積，如果使用長度過長的線材充電效率會低一些。此外長度和截面積都相等線材也不見得線阻會相同，線材使用的是何種材料也是很關鍵的因素。目前資料線裡面普遍都採用銅絲導體線材，有部分高階產品可能會使用鍍銀線甚至是純銀線來降低電阻，但也有部分低端線材會採用鋁材質，鋁材質的導電率不差，但相比銅是要低很多，但對於長度很短的資料線來說可能影響不大，我們把如何選擇對應銅絲和電流的例子給大家分享，之前釋出的需要很有耐心，這次搞一個整給小白的版本：聊聊TYPE C資料線的銅絲規格怎麼選擇
基本素材準備，先拿出USB Type-C 的規範，沒有找線纜客服要，按照USB Type-C Spec1.2版本的規範定義，USB Type-C 的Vbus壓降範圍小於500mV，GND壓降範圍小於250mV，成品迴路=500mV 250mV，
成品 R電阻=U電壓750mV/電流0.5A，得到的結果就是1.2 ohms/m.
Vbus R電阻=U電壓 500m/I電流0.5A,得到的結果是：1 ohms/m
GND R電阻=U電壓250mV/I電流0.5A，得到的結果是：0.5 ohms/m.
然後我們用24AWG最常用的導體AWG數進行換算分析：
24AWG銅絲，UL1581裡面有規定直流電阻值為94.2Ω/KM&20°C
USB Type-C聯結器自身的阻值，包括公母對插阻值及焊接產生的阻值，我們一般按照0.1-0.15Ω（如果帶轉接板 0.05Ω）來計算，接下來我們看按照上面的計算公式來計算，當客戶成品0.8米的USB Type-C，導體用24AWG，並符合協會規範，看能否滿足客戶要求。
（94.2Ω/KM=0.0942Ω/M）
20°C測試環境下：0.0942Ω/M*0.8M*2C 0.15Ω/M（聯結器自身阻值合計）=0.3004Ω
參照協會規範標準：
Vbus R電阻=U電壓 500m/I電流0.5A,得到的結果是：1 ohms/m
GND R電阻=U電壓250mV/I電流0.5A，得到的結果是：0.5 ohms/m.
現在我們設定要求過電流3A，20°C同等測試環境下，此條電線的壓降值如下：R電阻=U電壓/I電流
U=R*I=0.3004Ω*3A=0.9012V
綜合以上，5V，3A條件下，24AWG&0.8米的壓降值沒有達到協會要求的0.75V以下，故不能使用
22AWG銅絲，UL1581裡面有規定直流電阻值為59.4Ω/KM&20°C
20°C測試環境下：0.05942Ω/M*0.8米*2C 0.15Ω/M（聯結器自身阻值合計）=0.245Ω
現在我們設定要求過電流3A，20°C同等測試環境下，此條電線的壓降值如下：R電阻=U電壓/I電流
U=R*I=0.245Ω*3A=0.7350V
綜合以上，5V，3A條件下，22AWG0.8米的壓降值達到協會要求0.75V以下，故可以選用。
以上這些是理論的計算方法，會和實際有些公差，實際按照自己的實測進行判定和應用，目前得到的經驗是實測的資料會比理論計算的要小一些，師傅領進門，修行靠個人，自己去驗證比較吧！
為什麼壓降對充電效率有明顯影響？
壓降就是指線材兩端的電壓差，例如線材的輸入端接上了一個5V的電源，但是在輸出端只檢測到4.8V的電壓，那這條線材的壓降就是0.2V。那麼壓降是怎麼產生的呢？實際上我們資料線所用的材料雖然是良好的電導體，但是其終歸不是超導體，內部是存在電阻的，因此當我們用資料線把充電器和手機連起來後，就相當於在一個電路中串聯了一個電阻，而充電迴路形成後，資料線中就會有電流通過，有電阻和電流的存在，線材兩端自然就會產生電壓，而這個電壓的值就是壓降值。
支援5A電流的線材，如果通過3A電流時壓降僅為0.3V，相當於0.9W損耗
那為什麼說壓降會是一個判斷充電效率的關鍵詞呢？那是因為在充電過程中，終端裝置的輸入電壓都是經過資料線“壓降”處理的，舉一個簡單的例子，當充電器輸出電壓為5V，充電迴路電流為2A的時候，使用壓降為0.2V的資料線意味著終端裝置的輸入電壓為4.8V，總輸入功率為9.6W；而使用壓降達到0.4V的資料線時，則就意味著終端裝置的輸入功率只有2A*4.6V=9.2W了，線材帶來了額外的0.4W損耗。輸入功率越低意味著充電速度越慢，這就是線材的壓降能影響著充電效率的主要原因，也是衡量充電效率的主要方式之一。
USB Type-C電纜在協會的規範裡面也已經建立啦相關的長度設計參考，USB2.0規範的電纜長度小於4米，USB3.2 Gen1的長度小於2米，USB3.2 Gen2的電纜長度小於1米。