iPhone充电危机？又慢又热的原因大揭秘！
这是 iphone 14 Pro Max，它的最大充电功率是 PD 27W。相比之下，Android/ target=_blank class=infotextkey>安卓阵营这边，目前最高充电功率最低的是三星的 QC5 45W，最高的是真我的 Ultradart 240W。关于 iPhone 充电慢这一点，其实在这几年里我们都已经习以为常了，至于 Apple 是刻意不做更高功率的快充还是觉得没必要，那就是见仁见智了。
那么你说 iPhone 充电慢它有没有好处呢？比如我们平常总说的大功率与大电量不可兼得，可我们也知道 iPhone 充电慢的同时它的电池容量并不大。那是不是充电功率低所以发热也就比安卓的百瓦快充更低呢？这就要从我们实验室的实测结果来寻找答案了。
在我们 iPhone 14 系列的充电测试中，使用第三方的 30W PD 氮化镓充电器给手机充电，从 1% 充至 100% 的过程中，四台 iPhone 发热最低的是 iPhone 14 Pro（最高功率大约为 24W），其中正面最高温度为 39.1℃，背面最高温度为 42.4℃。而最高功率能维持在 27W 的 iPhone 14 Plus 和 14 Pro Max，其正背面最高温度分别是 44.2℃、45.3℃ 和 43℃、44.3℃。
作为对比，我们来看一下安卓阵营各自充电功率最高机型的充电发热情况。真我GT Neo5 240W 快充，正背面的最高温度分别是 42℃ 和 38.9℃；Redmi Note 12 探索版 210W 快充，正背面的最高温度都是 42.7℃；iQOO 11 Pro 200W 快充，正背面的最高温度分别是 41.8℃ 和 41.9℃；红魔 8 Pro+ 165W 快充，正背面的最高温度分别是 41.6℃ 和 42.2℃；一加 Ace 150W 快充，正背面的最高温度分别是 38.9℃ 和 39.9℃；荣耀 Magic 4 Pro 100W 快充，正背面的最高温度更是只有 38.1℃ 和 36.4℃。
这么一比较结果就很明显了，iPhone 对比安卓阵营，它不仅充得慢，最高发热也要更大。这似乎与我们一贯认知的充电功率越大，发热也就越大相悖，那么为什么在充电功率相差如此悬殊的情况下，iPhone 的充电发热反而要更高呢？
要解释这个问题，我们首先要明确手机充电过程中机身发热的主要来源是哪个环节。在之前的《都是 150W 快充有何不同，从一加 Ace 2 Pro 说起》我们已经说过，手机中的锂离子电池都有一个充电限制电压，一般在 4.3V-4.5V 之间。这意味着不论充电器端输出的是怎样的电压和电流组合，在手机内部都需要进行一次降压转换，将高电压转换成电池所能接受的充电限制电压。这个转换就是充电过程中手机发热的主要来源。
以 iPhone 为例，其 27W PD 快充，一般都是 9V3A 的挡位，那么在手机内部就需要将 9V3A 转换为约 4.5V6A。如果是 iQOO 的 200W 快充，那么则是标称 20V10A 的挡位，需要在手机内部转换为标称 10V20A，通过串联双电芯进行分压。
这么一看明显是安卓的百瓦快充降压转换压力更大，怎么到头来反而是 iPhone 发热更高呢？这其实可以归结为 iPhone 和安卓充电中的两个不同，一个是固定电压与可调电压的不同，另一个是降压转换电路的不同，也就是 DC-DC Buck 和电荷泵的效率不同。
先说电压方面的不同，你应该有注意到我前面说 iQOO 的 200W 快充挡位时，特意用了标称两个字。如果我们看充电过程中的电压值，可以看到它其实是起伏不定，一直在波动的。而 iPhone 充电过程中它的电压值是固定的，在不同阶段是以跳变的形式变化的。也就是一个是可调电压，一个是固定电压。
那么可调电压对比固定电压有什么优势呢？其实可调电压是早在 9 年前高通 QC3.0 和 OPPO 第一代 VOOC 闪充中就引入的新特性，为的是适应充电过程中电池所需电压的变化，减轻手机内部降压转换的压力。例如 OPPO 的 VOOC 闪充，充电器端是可以根据手机端的需求，直接输出 4.4V 左右的电压，进行低压直充。而高通 QC3.0，充电过程中，充电器输出电压也可以在 9V-3.6V 间调节。相比传统的 5V、9V 定压输出，大大减轻了手机内部降压转换的压力。
然后是电荷泵和传统 DC-DC Buck 电路的不同。它们两者都是应用在手机内部对输入电压进行转换，区别在于电荷泵的转换效率比 DC-DC Buck 更高，厂商们的标称值往往都大于 95%，而 DC-DC Buck 的转换效率一般在 90% 以下。另外还有一点就是电荷泵只能对电压进行成倍的转换，例如 9V 只能转换为 4.5V，想要转换为 4.4V，那就必须输入 8.8V 的电压。DC-DC Buck 电路则没有这样的限制，无论多少 V 输入，它都能转换为特定的电压输出，代价就是效率低发热大。
电荷泵的这个特性刚好和可调电压相适配，它们两者的结合直接推动了手机快充进入了百瓦时代。还是以 iQOO 200W 快充为例，通过电流表的监测，你可以发现它根本跑不到 20V 的标称电压，实际电压是在 17V 左右徘徊，对应的就是电荷泵的成倍降压机制。
这样看下来我们就明白了，iPhone 和安卓它们的快充实际上是两种不同的方案，iPhone 是相对过时的固定电压+DC-DC Buck 电路，安卓是可调电压+电荷泵，效率上安卓要远高于 iPhone，这就导致了 iPhone 虽然它充电功率比安卓低很多，但实际的发热却不小。
另外还有一点值得注意的是，在 iPhone 的 PD 快充过程中，它在初始阶段会首先握手 5V 挡位，然后迅速切换到 9V 挡位，在电量充至 80% 左右，又会切换到 5V 挡位。这样的切换机制实际上就是在降低充电后期手机内部降压转换的压力，所以我们可以看到，iPhone 14 系列充电在 45 分钟左右，发热会有较大的下降，一方面是因为充电功率下降了，另一方面就是因为降压转换的压力也小了。
整体对比下来，我对于 iPhone 的充电当然是不满意的，一是充电功率低，二是充电方案落后于时代。即使是另一家我们很少见到的 google Pixel，它虽然只是标称 30W 的充电功率，但它也是采用可调电压的方案，正常发热要比 iPhone 更小。可以说目前主流品牌中只有 iPhone 的充电还停留在老旧的版本上。更长时间的高发热还导致了 iPhone 的电池寿命并没有如我们所想的那么持久，目前 iPhone 对于电池寿命的标准依然是 500 次循环不低于 80%，而国产安卓阵营这边，在做到高功率的同时，凭借更短的发热周期，电池寿命已经做到标称 1600 次循环不低于 80%。如果考虑上 iPhone 官方换电池的价格，差距将会更加悬殊。
对于即将到来的 iPhone 15，换用 USB-C 口已经是板上钉钉了，也有爆料说充电功率这次会提高到 35W。其实看完这篇文章想必你也知道，除了功率的微小提升外，还有一点值得我们关注的是 iPhone 会不会增加对可调电压的支持，会不会应用电荷泵方案来较低充电时的发热。
从 iPhone 8 系列支持 PD 快充以来，iPhone 一直只支持固定电压挡位的 PD 快充，而 PD 3.0 中新增加的 PPS，也就是可调电压挡位，iPhone 一直是不支持的。从这点来看，我觉得大家平时说的 iPhone 充电兼容性好其实也是要打折扣的。至于最终 iPhone 15 上，我们会见到哪一种方案的快充，暂时只能等拿到实机后测试才知道了，如果你对此感兴趣的话，别忘了关注我们到时候的更新。
