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三管齊下的快充境界 - 台灣品牌秀育 SHO-U 氮化鎵 GaN 2C1A 65W 快充充電器

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發表於 2021-6-24 08:27:38 | 顯示全部樓層 |閱讀模式

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本文章最後由 djtopy 於 2021-7-2 02:05 PM 編輯



    前言:   

這次筆者拿到了一顆體積迷你卻擁有 65W 高充電功率的充電器 (電源供應器),「SHO-U 秀育」是台灣的新興品牌,名稱感覺很斯文 (笑),其提供的 2C1A (兩組 USB-C,一組 USB-A) 輸出埠算是市場上熱門的配置,它可以同時支援三個裝置充電。充電當然需要充電線,因此相關的線材也會在後面逐一測試介紹。
在開箱測試之前,先來瞭解一下充電器的體積為何能夠縮減到幾乎是 61W 蘋果充電器一半的程度,其實主要原因就是近年來相當熱門的專有名詞「氮化鎵 (GaN)」,有著非常令人期待的應用前景。長久以來,變壓器的體積與重量一直令人詬病,在電子產品日漸縮小的同時,變壓器卻佔了蠻大的體積與重量。終於,一個研究了很久的材料有了翻天覆地的突破。以下節錄自 WiKi 百科:氮化鎵 (GaN、Gallium nitride) 是氮和鎵的化合物,可說是第三代的半導體材料,與傳統的半導體材料碳化矽相比,轉換效率高、耗能較小,可支援快速充電且體積更小。

研發許久而成立於 2014 年,全球第一家氮化鎵 IC 公司 納微半導體 (Navitas Semiconductor),推出了成為下一代半導體核心的 GaN 晶片。


2017年10月,台達電子 (Delta Electronics) 曾以「Innergie」品牌於知名眾籌網站 Kickstarter 上推出體積僅 55cc、重量88公克的世界最小萬用充電器「Innergie 55cc」,雖然當時並未使用 GaN 技術,其充電轉換密度已經令全世界驚艷不已,上線半小時之內眾籌就達標,由此也可以感受到世人對於充電器體積縮小的極度渴望。

2018年10月,品牌商 ANKER 在美國紐約發表了一款劃時代的產品「ANKER PowerPort Atom PD1」GaN 18W 充電器,自此 GaN 終於走出實驗室,超迷你的尺寸帶給消費者全新的感受,性能也自此大幅躍進。


到了 2019 年,GaN 開始蓬勃發展,出現在智慧型手機隨附的高速充電器之內。因為具備體積小、效率高、高瓦數、低發熱等特性,GaN 非常適合使用於消費型電子產品的快充充電器。

    SHO-U 充電器開箱:   

產品特色:
  • 白色外觀,體積小巧,可收折式插頭,攜帶輕便
  • 採用 GaN 氮化鎵技術,達到更高的轉換效率,降低充電時發熱,最大輸出功率 65W
  • 兩組 USB-C + 一組 USB-A 共三個輸出埠,支援 PD2.0/3.0、QC2.0/3.0、QC4.0+、APPLE 2.4A、PPS、AFC、FCP、MTK PE、SCP 等多家主流快充協議
  • 擁有多種安全保護裝置,OCP 過電流保護、OVP 過電壓保護、OTP 過溫度保護、SCP 短路保護
  • 保固一年

產品規格:
  • 尺寸:72.5 x 36.5 x 31.5 mm
  • 重量:122g
  • 輸入:AC 100-240V,50/60HZ,2A
  • 輸出:
    • USB-C1 或 C2:3.3~11V/5A 或 5V/3A、9V/3A、12V/3A、15V/3A、20V/3.25A (最大 65W)
    • USB-A:4.5V/5A、5V/4.5A、9V/3A、12V/3A、20V/3A (最大 60W)
    • USB-C1 + USB-C2:45W(C1) + 18W(C2) (總計最大 63W)
    • USB-C1 + USB-A:45W(C1) + 18W(A) (總計最大 63W)
    • USB-C2 + USB-A:5V/4.8A (最大 24W)
    • USB-C1 + USB-C2 + USB-A:45W(C1) + 15W(C2+A) (最大 60W)
  • 安規標準:BSMI CI379069240224 / UL62368-1 / FCC Part 15 B / IEC / EN62368-1 / EPS Level V1
  • 保護功能:OCP,OVP,OTP,SCP
  • 特性:氮化鎵技術,超小體積,最大輸出 65W
  • 支援協定:QC2.0 / QC3.0 / QC4.0+ / PD3.0 / PPS / Apple 2.4A / AFC / FCP / MTK PE / SCP 等主流協定

盒裝為紅白兩色風格,盒裝頂部有掛勾,方便銷售展示。正面印有 SHO-U 秀育的品牌 Logo,充電器照片,特別說明本產品是一款 GaN 氮化鎵快充充電器,具備三個孔 2C1A,為白色款式,


側邊印刷強調 QC 4.0+ 與 65W


背面則是詳細的規格表、充電參數及認證資訊,


特寫一下文字內容,在前面皆已列出,


包裝內含產品主體與一張使用說明書,


充電器為長型柱狀設計,表面以霧化處理,邊角圓潤手感柔和,圓角前後略向內收,柱狀使插拔更容易而且不易干涉別的插座插孔,側邊有品牌 Logo,


正上面配有 2C1A 三組 USB 輸出連接埠,以往這個體積的充電器都只有一組 USB-C 輸出口,因此 2C1A 更加實用,


▼仔細看,兩個 USB-C 埠為黑色膠片,USB-A 埠為綠色膠片,


底部輸入端配備可收折的美規插腳,攜帶方便且不會刮傷例如包包裡的其它物件,


充電器的體積與成人左手相比較,是一手可掌握的大小,這個體積大約只有蘋果 67W 充電器的一半,


插腳端的外殼印有充電參數,內容與上面所列大同小異,不過可以見到製造商為深圳市雅晶源科技,這是中國知名品牌「品勝 PISEN」的製造商,品質優良,


說明書的內容與包裝上是相同的,


這裡多了產品注意事項,稍微看一下就可以,


    線材開箱:   

▼這次拿到的充電線材總共有三種,分別是 USB Type-C to C 100W 及 60W,另外是 USB Type-C to Lightning,包裝同樣以吊卡的形式,紅白兩色設計,透明泡殼可以直接看到產品。


第一條是 USB-C to USB-C,特別標註對應 5A / 100W 功率,長度 1m / 3.33ft,內建 E-MARKER 晶片,
(附註:E-Marker 指的是在 Type-C 線材中一顆識別用的 IC,它等於是線材的身份證,內部會記載線材的規格、線材 ID 及製造商等資料。當傳輸電流需要大於 3A 或需要高速資料傳輸時線材就要置入 E-marker IC。


底下的圖樣是 PD 充電,高速 USB 傳輸,正反插無方向性,可充電也可傳輸資料,耐用的線身,


背面是規格描述,
特點:
  • 適用於 USB-C 接孔的手機、平板電腦、充電器、和部分具有 PD 協定的筆記型電腦等設備。
  • 通過三萬次以上彎曲測試,防纏繞不打結。
  • 鋁合金外殼,加固 SR,提升耐用性。
  • 內建 E-MARKER 晶片可真正達到 100W 大功率,並提供安全充電。
規格:
  • 線徑:4.6mm
  • 長度:1M
  • 重量:37g
  • 材質:耐拉線 + 防彈纖維,鋁合金外殼
  • 充電功率:20V / 5A (Max) 100W
  • 傳送速率:480Mbps
製造商:秀育企業股份有限公司
地址:新北市汐止區新台五路一段 97 號 18 樓
電話:02-26972311
產品名稱:USB-C to USB-C 傳輸 / 充電線 100W
產品型號:CT21G001
保固期:一年
製造地:中國


線頭的外殼為鋁合金,深綠色烤漆陽極處理,外殼前端切斜角收邊,呈現一圈金屬反光,


線身採用防彈纖維,比一般的 TPE 塑料外皮更加耐用,線頭尾部以橡膠加長以延緩受力,令出線處更耐頻繁的彎折,廠商經過 30000 次彎曲測試依然強韌,


線頭其中一端印有 Logo,另一端印有能承受的瓦數,


使用矽膠束線帶,方便收納攜帶,


▼另一條 USB-C to USB-C 是 60W 的產品,價格相對便宜一些,沒有高瓦數需求的話也是另一種選擇,


除了充電功率不同之外,長度重量也略有不同,但傳輸速率 480Mbps 是相同的


▼長度稍微比 100W 那條長一點點,1.2M,但就沒有 E-MARKER 晶片,


第三條是 USB-C to Lightning 蘋果 Apple 設備專用的傳輸 / 充電線,


後面寫了很多與蘋果相關的英文內容,大意就是支援蘋果的各種設備,


內部使用正版蘋果授權的 C94 晶片,這樣不管你的蘋果設備如何升級系統,都不用擔心無法使用,也因此掛上認證過的 Made For iDevice 的字樣,要知道想通過 MFi 認證是很不容易的,


▼這條能夠承受的最高瓦數達到18W,蘋果陣營的充電速度真的要加油啊,


    線材測試:   


使用 ChargerLAB 出品的 POWER-Z KT001 (紅色的測量儀) 檢測線材,先撥動旋鈕啟動快充觸發,


會跳出紅色閃爍的警告標語,提示如果接上無法承受高瓦數的設備,將會導致設備燒毀故障,


選擇 E-mark Info Reader,


將我們要測試的「SHO-U 線 C to C 100W」插上其中一端,得到結果 Passive;HW_Ver:0H   FW_Ver:0H ;20V 5A  USB3.1 Gen2。意思是內含 E-marker IC,製造商未知,支援 20V/5A 最大 100W 電力傳輸,並且支援 USB 3.1 Gen2 傳輸標準,


若插上「SHO-U 線 C to C 60W」,因為這條線根本沒有內建 E-Marker IC,所以無反應,測試儀顯示 N/A,


作為比較,測試 OWC 的 Thunderbolt 3 線材,得到結果 Passive;HW_Ver:1H   FW_Ver:1H ;20V 5A  USB3.1 Gen2。意思也是內含 E-marker IC,製造商未知,支援 20V/5A 最大 100W 電力傳輸,並且支援 USB 3.1 Gen2 傳輸標準,


作為比較,測試 LINDA (林帝) 的 USB-C to C 線材,得到結果 Passive;HW_Ver:0H   FW_Ver:0H ;20V 5A  USB3.1 Gen2。意思也是內含 E-marker IC,製造商未知,支援 20V/5A 最大 100W 電力傳輸,並且支援 USB 3.1 Gen2 傳輸標準,


如果改用 ChargerLAB 出品的 POWER-Z KM001C (黑色的測量儀) 檢測線材,會看到不同的資訊。
測試「SHO-U 線 C to C 100W」,得到結果:VID2E99 [Hynetek];[20V] [5A] [<20ns(~2m)];[USB 3.2 Gen2] [10Gbps]。表示線材由 Hynetek (深圳慧能泰) 生產,支援 20V/5A 最大 100W 電力傳輸,並且支援 USB 3.2 Gen2 數據傳輸標準,最大傳輸頻寬 10Gbps。


作為對比,測試「OWC Thunderbolt 4 線材」,得到結果:VID20C2 [POWER-Z];[20V] [5A] [<10ns(~1m)];[USB4 / TBT4] [40Gbps]。表示線材生產商未知,支援 20V/5A 最大 100W 電力傳輸,並且支援最新的 USB4 / Thunderbolt 4 數據傳輸標準,最大傳輸頻寬 40Gbps。


    充電器測試 - 快充協定:   


▼同樣使用 ChargerLAB POWER-Z KT001 (紅色的測量儀) 檢測 USB-A 連接埠的輸出協定,一樣先撥動旋鈕啟動快充觸發,


顯示 USB-A 連接埠支援 Apple 2.4A、DCP 協定、Samsung 5V2A、QC2.0/3.0、Samsung AFC、Huawei FCP、Huawei SCP 等多個快充協定。其實它也包含 PPS、MTK PE,但要使用新款測量儀 POWER-Z KT002 才能顯示出來,


而 USB-C1 連接埠支援的充電協定有 Apple 2.4A、DCP、Samsung 5V2A、QC2.0/3.0、Samsung AFC、Huawei FCP、Huawei SCP、PPS、MTK PE,


不過 USB-C2 連接埠的充電協定比較少,支援 Apple 2.4A、DCP、Samsung 5V2A、QC2.0/3.0、PPS、MTK PE


對比一下,如果拿前面提到的 Anker PowerPort III Nano 18W 充電器測試,只支援 Apple 2.4A、DCP、QC2.0/3.0。


    充電器測試 - 充電電壓檔位:   


使用 KT001 檢測 USB-C1 連接埠,具備 5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A 五組固定電壓檔位及一組 PPS 3.3-11V 5A 可變電壓檔位,


檢測 USB-C2 連接埠的檔位和 C1 連接埠的一模一樣,同樣也具備 5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A 五組固定電壓檔位及一組 PPS 3.3-11V 5A 可變電壓檔位,


    多裝置同時充電:   

我們以 A、B、C 來代表三個要充電的設備,SHO-U 為了辨識及更改輸出電壓 / 電流檔位,當插上或拔下 B 或 C 裝置時,原本已經插上的 A 會斷電再通電,也就是說當其中任何一個裝置充飽電了,因為這個充飽電的裝置沒有拔除,其他充電埠的檔位也不會任意變動,這樣便不會造成各別檔位一直跳動好像在「打嗝」的狀況 (頻繁的充電、斷電一直交互跳動)。

如果由 USB-C1 充「小米 11 Ultra」可以啟動快速充電,


螢幕熄掉之後可以達到 31W,雖然小米 11 Ultra 號稱可以 67W 充電,但其實是要搭配小米自家的充電器與充電線才能達成,


如果由 USB-C1 充「筆電 HP Spectra 360」,可以啟動 20V / 3.25A 檔位,達到幾乎 65W 充電的全速衝刺,


如果同時充「筆電 HP Spectra 360」與「小米 11 Ultra」,筆電這邊會降到約 45W,小米這裡會降到 5W,


如果同時充筆電、小米、iPhone 三個設備,因為筆者只有兩個測量儀,筆電 C1 呈現 40W,小米 C2 呈現 8.5W,所以推算大約有 16.5W 給了USB-A iPhone,


▼測試一下動作溫度:室溫約 26~28 度的情況之下,同時充三個設備一小時之後測量充電器的溫度,大約落在 60 度上下,這是可以接受的溫度,




當然也可以一次充三支手機,這裡分別為 iPhone Xs Max、小米 11 Ultra、iPhone 12 Max Pro,皆能啟動快充。


    總結:   


## 關於電源供應器,相信最重要的還是安全性,其次才是體積與多連接埠充電,SHO-U 這款 65W 氮化鎵 GaN 充電器不僅擁有多種安全保護裝置,包含台灣的安規認證完整也是它的價值所在。採用柱狀體造型設計,插在插座時幾乎不會干涉到其他插座孔位,插拔也非常方便容易,設計邏輯良好,符合目前主流造型,

優點:
  • 得益於內部使用 GaN 氮化鎵組件,體積小卻擁有 65W 大功率輸出,可折式插頭方便收納
  • 二組 USB-C 加上一組 USB-A,三組輸出埠增加使用彈性,可隨著輸出埠的連接狀況改變輸出電壓組別及安全限流
  • 支援 QC2.0 / QC3.0 / QC4.0+ / PD3.0 / PPS / Apple 2.4A / AFC / FCP / MTK PE / SCP 等多種快充協定,相容性佳
  • 擁有多種安全保護裝置,OCP 過電流保護、OVP 過電壓保護、OTP 過溫度保護、SCP 短路保護
  • 安規認證齊全,BSMI CI379069240224 / UL62368-1 / FCC Part 15 B / IEC / EN62368-1 / EPS Level V1


缺點:
  • 第二組 USB-C 的快充協議比第一組少了 Samsung AFC、Huawei FCP、Huawei SCP

## SHO-U 線材的部分皆符合目前市場上的高標準,C to C 備有 100W 與 60W 兩種選擇,C to Lightning 符合蘋果 MFi 認證標準,搭配防彈纖維編織材質,耐用度更高。整體來說,SHO-U 秀育經過筆者的詳細測試與試用,可說是一個高品質的台灣品牌,有興趣的讀者不妨多加留意。

  • 進口 / 委製商:秀育企業股份有限公司
  • 地址:新北市汐止區新台五路一段 97 號 18 樓
  • 電話:02-26972311
  • 產品名稱:氮化鎵快充電源供應器 65W
  • 產品型號:GB65T-US-R605
  • 保固期:一年
  • 製造地:中國

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