前言
数码产品行业流传着一句话:电子产品买新不买旧,这句话有道理但是不全对。电子产品的更新迭代可能会有更先进的制成工艺,或是在原有基础上,添加更多实用功能。但是科技“以换壳为本”同样也被用户诟病,更新换代后产品性能甚至有所下降,原本实用好用的功能被阉割等等一系列问题尚且存在。
近期,充电头网拿到三星45W新旧两款充电器,在输出功率、品牌等方面相同的情况下,同一使用场景下会有什么不同的表现呢?接下来就一起实测一下。
外观

两款充电器均采用家族式PC材质黑色外壳,主体表面消光磨砂工艺,顶盖和壳体拼接而成,外观上似乎并没有什么区别。
接口配置

两款充电器均配有单USB-C接口,居中设计,仅接口方向不同。
性能参数

新款45W充电器型号为:EP-T4510
输入:100-240V~50/60HZ 1.2A
输出:5V3A 、 9V3A 、15V3A 、20V2.25A,3.3-20V2.25A
旧款45W充电器型号为:EP-TA845
输入:100-240V~50/60HZ 1.2A
输出:5V3A 、 9V3A 、15V3A 、20V2.25A,3.3-11V4.05A,3.3-16V2.8A,3.3-21V2.1A
均为三星电子越南制造,并通过了3C认证和VI级能效认证。
体积重量

新款45W充电器的尺寸约为 47.51×43.64×27.87mm,体积约为57.78cm³,以充电器功率45W计算,功率密度约为0.77W/cm³。
旧款45W充电器的尺寸约为 52.97×52.03×29.46mm,体积约为81.2cm³,以充电器功率45W计算,功率密度约为0.55W/cm³。

新款45W充电器单体重量约为98.1g,旧款45W充电器的单体重量约为90.9g,几乎是相同重量下体积缩小了四分之一,内部元器件的高度集成方案也铸就了高功率密度。
协议支持

使用POWER-Z KT002 读取充电器的快充协议,实测两款充电器均支持 QC4、PD3.0 和PPS等充电协议。

此外PDO报文显示新旧两款45W充电器均支持 5V3A、9V3A、15V3A 和 20V2.25A 五组固定电压和 3.3V-11V5A、3.3V-16V3A、3.3-21V2.25A 三组PPS电压档位,暂无差别。
充电全程测试
针对三星的两款45W充电器的充电全程测试,此次选择的是为MacBook Air M1充电,以下是实测数据。

从曲线图中可以看出,两条曲线完全重合,半小时、1小时的时间点充入的电量相同,只是在完全充满时差了1分钟,这几乎可以忽略了。
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,三星45W氮化镓充电器在220V 50Hz的空载功耗为0.051W,换算下来一年损耗的电能约为0.446KW·h,若市价电为0.6元/KW·h,则充电器一年的电费约为0.267元左右。
110V 60Hz时的空载功耗为0.027W,换算下来,一年损耗的电能约为0.23KW·h,若市价为0.6元/KW·h,则充电器一年的电费约为0.138元左右。
而三星45W充电器在220V 50Hz的空载功耗为0.022W,换算下来一年损耗的电能约为0.19KW·h,若市价电为0.6元/KW·h,则充电器一年的电费约为0.114元左右。
110V 60Hz时的空载功耗为0.016W,换算下来,一年损耗的电能约为0.14KW·h,若市价为0.6元/KW·h,则充电器一年的电费约为0.084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。

蓝色柱状图是三星45W氮化镓充电器。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:四个档位测得插线板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87.42%到89.97%不等。
黄色柱状图是三星45W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:四个档位测得插线板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89.93%到92.21%不等。

再来看110V/60Hz的市电环境下,110V 60Hz下,三星45W氮化镓充电器的转换效率从87.06%到90.8%不等;三星45W充电器的转换效率从89.9%到91.17%不等。
小结
转换效率可以反应出充电器的质量,从数据上来看百分比自然是越高越好。从上面的测试数据可以看出,两款充电器在多个功率输出时的效率达到了90%以上,这个效率在一些大功率PD充电器的阵营里面都是排在前面的。联想到充电器的大功率快充面向的是为笔记本电脑和手机充电,对于用户来讲最直观的感受就是充电的时候效率高,发热自然就低了。
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。蓝色柱状图是三星45W氮化镓充电器。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10mVp-p;处于15V0A空载状态时纹波最低,为76mVp-p。
黄色柱状图是三星45W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72mVp-p;处于20V0A空载状态时纹波最低,为22mVp-p。

再来看110V/60Hz市电环境下,蓝色柱状图是三星45W氮化镓充电器。充电器在110V 60Hz交流输入下,处于5V0A空载状态时纹波最高,为98mVp-p;处于15V0A空载状态时纹波最低,为66mVp-p。
黄色柱状图是三星45W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54mVp-p;处于15V0A空载状态时纹波最低,为20mVp-p。
下面是两款充电器重载状态下的纹波测试数据。

蓝色柱状图是三星45W氮化镓充电器。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222mVp-p;处于20V2.25A输出状态时纹波最低,为98mVp-p。
黄色柱状图是三星45W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134mVp-p;处于20V2.25A输出状态时纹波最低,为90mVp-p。

再来看110V/60Hz市电下的数据。蓝色柱状图是三星45W氮化镓充电器,充电器在110V 60Hz交流输入下,处于5V2A输出状态时纹波最高,为146mVp-p;处于15V2A输出状态时纹波最低,为82mVp-p。
黄色柱状图是三星45W充电器,充电器在110V 60Hz交流输入下,处于9V3A输出状态时纹波最高,为136mVp-p;处于15V2A输出状态时纹波最低,为94mVp-p。
小结
纹波数值越低,说明充电器的输出质量越高。从测试得到的数据来看,两款充电器在重载输出时的纹波在100mVp-p以上,在目前的大功率充电器里面算是正常水平。
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20V2.25A 45W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。首先来看三星45W氮化镓充电器的温度情况。

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63.4℃。

另外两侧的最高温度为61.3℃。
再来看三星45W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48.7℃。

另外两侧的最高温度为58.8℃。

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,可以看到三星45W氮化镓充电器的温度要比三星45W充电器高一些的。
再看看 110V 60Hz 的市电环境下,两款充电器的温度表现。

首先来看三星45W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58℃。

另外两侧的最高温度为57.9℃。

再来看三星45W氮化镓充电器。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64.2℃。

另外两侧的最高温度为62.7℃。

将110V/60Hz市电下,两款充电器的温度数据整理到柱状图中。其中三星45W充电器的温度最低,为57.9℃;最高温度为三星45W氮化镓充电器,为64.2℃。
小结
两款充电器均支持45W快充,其中一个采用了氮化镓技术。整体上看,三星45W氮化镓充电器因为采用了氮化镓技术,机身内部集成度高所以温度高一些;而三星45W充电器并未采用氮化镓技术,机身体积稍大,所以相对温度较低一些。
充电头网总结
这两款充电器在外观方面,家族式PC材质黑色外壳,主体表面消光磨砂工艺,顶盖和壳体拼接而成;对于旅行充电器采用固定式插脚设计,这方面笔者认为折叠式更加方便;由于新款充电器使用了氮化镓新型半导体材料及内部高度集成方案,旧款充电器的体积要大于新款充电器,但重量却比新款充电器轻7.2g;功率密度方面,新款充电器以0.22W/cm³的差值优势胜出。

充电性能方面,新旧两款充电器在支持PD3.0、Samsung 5V2A等快充协议方面并无差别;在220V50Hz市电下,新款充电器空载功耗多0.029W,可忽略不计;两款充电器功率输出时转换效率差值均在2%左右,新款充电器以微弱优势胜出;实测MacBook Air M1电量从0至100%用时,新款45W充电器领先1分钟,可以算作误差范围,实际体验感知不明显。
以纹波测试和温度测试展示两款充电器的输出质量,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,通过纹波数值对比,旧款45W充电器均明显优于45W充电器,但两款充电器重载状态下多数电压档位纹波均超过100mVp-p,表现中规中矩。温度测试下,新款充电器温度均比旧款要高,但体感上并不能明显感知微弱差距的温度。
从整体来看,这两款三星充电器纸面参数、充电质量差距并不明显,但考虑到使用方面,小体积方便携带,大体积温度控制更好,性价比方面更推荐的是45W旧款充电器,但要结合自身使用习惯进行选购,目前各平台上两款均有在售。
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