前言
有时候就有一种疑惑,为什么充电器要分为18W、20W、25W、30W等等几款,用户看来输出功率的差值似乎是可以当做误差忽略,实际体验上应该是没有什么区别的,那为什么厂商要推出呢?
为了验证真实的使用环境,肯定单单看官方面板内容是难以解答,所以充电头网以苹果18W和20W的充电头进行对比,看看这误差似的差值,会有什么不一样的地方。
外观
每日圣经,先看外观。
外观方面,苹果秉承一贯的充电器设计风格,纯白色机身,边缘圆滑过渡。
接口
接口数量也是会影响单口最高输出功率的因素之一。
接口方面,苹果18W和20W充电器同样是配备了单USB-C接口。
性能参数
纸面参数往往是选购产品的重要指标之一。
18W充电器输出:5V3A,9V2A
20W充电器输出:5V3A,9V2.22A
似乎两款充电器仅在9V电压下的电流不同。
体积重量
我们能否携带出门完全取决于体积重量。
18W充电器、20W充电器重量分别为58.1g、61.1g,重量方面仅3g差距。
实际测量时,两款充电器体积完全一致,长42.5mm,宽41.5mm,高27.2mm。
协议测试
这个测试模块主要是测试两款充电支持充电协议方面的差距。
通过POWER-Z测试仪实测两款充电器均支持PD2.0快充协议,没有实质性差距。
在PDO报文方面,支持电压档位与机身印刷的规格铭文参数相同,不做过多赘述。
充电全程测试
作为苹果的充电器,充电全程测试当然要选择为iPhone充电了,所以此次选择的是为iPhone 13充电,看实际的充电数据。
将两款充电器为iPhone 13充电全程绘制成曲线图,可以看到两条曲线几乎重合,但总体来看20W还是要快一些的。
半小时时间点,20W充电最快,充入了53%的电量;1小时时间点,20W充电最快,充入了84%的电量;完全充满,还是20W最快,用时1小时44分。
待机功耗测试
现如今,用户使用充电器为设备充电结束后,不再从插座拔掉已成为常态。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。
将两款充电器在不同输入电压下的待机功耗数据制成柱状图,苹果18W充电器在220V 50Hz的空载功耗为0.017W,换算下来一年损耗的电能约为0.14KW·h,若市价电为0.6元/KW·h,则充电器一年的电费约为0.084元左右。
110V 60Hz时的空载功耗为0.029W,换算下来,一年损耗的电能约为0.25KW·h,若市价为0.6元/KW·h,则充电器一年的电费约为0.15元左右。
而苹果20W充电器在220V 50Hz的空载功耗为0.041W,换算下来一年损耗的电能约为0.35KW·h,若市价电为0.6元/KW·h,则充电器一年的电费约为0.21元左右。
110V 60Hz时的空载功耗为0.038W,换算下来,一年损耗的电能约为0.33KW·h,若市价为0.6元/KW·h,则充电器一年的电费约为0.198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,下面是两款充电器在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。
黄色柱状图是苹果18W充电器。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:两个档位测得插线板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是在86.69%到89.81%之间。
蓝色柱状图是苹果20W充电器。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:两个档位测得插线板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是在89.03%到90.59%之间。
再来看110V/60Hz的市电环境下,110V 60Hz下,苹果18W充电器的转换效率是在85.45%到88.57%之间;苹果20W充电器的转换效率在87.78%到89.47%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。
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。黄色柱状图是苹果18W充电器。空载部分,充电器在220V 50Hz交流输入下,处于5V0A空载状态时纹波最高,为26mVp-p;处于9V0A空载状态时纹波最低,为24mVp-p。
蓝色柱状图是苹果20W充电器。空载部分,充电器在220V 50Hz交流输入下,处于5V0A空载状态时纹波最高,为24mVp-p;处于9V0A空载状态时纹波最低,为26mVp-p。
再来看110V/60Hz市电环境下,黄色柱状图是苹果18W充电器。充电器在110V 60Hz交流输入下,处于5V0A空载状态时纹波最高,为40mVp-p;处于9V0A空载状态时纹波最低,为28mVp-p。
蓝色柱状图是苹果20W充电器。充电器在110V 60Hz交流输入下,处于5V0A空载状态时纹波最高,为26mVp-p;处于9V0A空载状态时纹波最低,为22mVp-p。
下面是两款充电器重载状态下的纹波测试数据。
黄色柱状图是苹果18W充电器。重载部分,充电器在220V 50Hz交流输入下,处于9V2A输出状态时纹波最高,为114mVp-p;处于5V2A输出状态时纹波最低,为108mVp-p。
蓝色柱状图是苹果20W充电器。重载部分,充电器在220V 50Hz交流输入下,处于5V3A输出状态时纹波最高,为110mVp-p;处于5V2A输出状态时纹波最低,为94mVp-p。
黄色柱状图是苹果18W充电器。重载部分,充电器在220V 50Hz交流输入下,处于9V2A输出状态时纹波最高,为114mVp-p;处于5V2A输出状态时纹波最低,为108mVp-p。
蓝色柱状图是苹果20W充电器。重载部分,充电器在220V 50Hz交流输入下,处于9V2.22A输出状态时纹波最高,为110mVp-p;处于5V3A输出状态时纹波最低,为80mVp-p。
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。让两款充电器以18W和20W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,两款充电器的温度表现。首先来看苹果18W充电器的温度情况。
1小时后使用热成像仪拍摄充电器两个侧面表面的最高温度为51.9℃。
另外两侧的最高温度为49.5℃。
再来看联想苹果20W充电器的温度情况
1小时后使用热成像仪拍摄充电器两个侧面表面的最高温度为46.1℃。
另外两侧的最高温度为48.3℃。
将两款充电器在220V/50Hz的市电环境下的温度数据整理到柱状图,可以看到两款在互相之间的温差很小。
再看看 110V 60Hz 的市电环境下,两款充电器的温度表现。
首先来看苹果18W充电器。1小时后使用热成像仪拍摄充电器两侧表面的最高温度为53℃。
另外两侧的最高温度为49.8℃。
再来看苹果20W充电器。1小时后使用热成像仪拍摄充电器两侧表面的最高温度为47.6℃。
另外两侧的最高温度为49.3℃。
将110V/60Hz市电下,两款充电器的温度数据整理到柱状图中。其中苹果20W充电器的温度最低,为47.6℃;最高温度为苹果18W充电器,为53℃。
充电头网总结
这两款充电器在外观方面,苹果一贯的正白色的机身设计风格,18W稍比20W重3g,体积完全一致,功率密度方面,20W充电器以微弱优势胜出。
充电性能方面,18W和20W均支持PD2.0快充协议,兼容iPhone等智能手机设备快充;在220V50Hz市电下,20W充电器待机功耗偏高一些;18W充电器转换效率在88%左右,而20W充电器却在90%左右,因此虽2W输出功率差距,但实测iPhone13电量从0至100%用时却相差18分钟。
充电器质量方面,以纹波测试和温度测试展示,考虑到国际市电不同,测试220V50Hz和110V60Hz两种电压,在空载状态和重载状态下,波纹数值20W充电器明显优于18W充电器;转化效率高,体现在工作温度上是20W充电器温度低,但感知并不明显。
从整体来看,这两款苹果充电器从外观到充电性能方面实测差距较小,实际使用下的设备仅仅2W之差的输出功率,实测体现在时间上却相差18分钟,性价比方面更推荐的是20W充电器,目前官网在售。
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