前言
插排上的充電器越來越多,但是似乎找到一根接口合適的線材就能充電,那為什么我們還需要這么多充電器呢?全球著名科技公司Apple旗下的產品眾多,適配的充電器也是復雜繁多,每個看起來都一樣,但又都不一樣。
近期,充電頭網的小伙伴對著不同功率的充電器使用產生疑惑,兩個看起來一樣的充電器擁有這不同功率,是不是就是真實的紙面參數差距呢?接下來我們就通過實測揭曉答案。
包裝

兩款充電器的白色簡約包裝盒除左上角印有產品功率外,沒有任何區別,也是蘋果一貫的包裝風格。
外觀

在外觀設計上,兩款充電器均是沿用蘋果原裝PD快速充電器的設計語言,純白色的機身外殼采用左右合蓋封裝,側面帶有蘋果LOGO雕刻,接口為雙腳國標,均可替換國際插腳使用,出國旅行也十分方便。
接口

兩款充電器均為單USB-C接口配置,位于上半部分。
性能參數

充電器底部均印有規格銘文。
96W充電器輸入:100-240V~50/60Hz 1.5A
輸出:5.2V3A、9V3A、15V3A、20.5V4.7A
140W充電器輸入:100-240V~50/60Hz 2.0A
輸出:5.2V3A、9V3A、15V5A、20.5V5A、28V5A。
體積重量

96W充電器尺寸約為 28.58×80.03×80.11mm,體積約為183.2cm3,以充電器功率96W計算,功率密度約為0.52W/cm3。
140W充電器尺寸約為 28.48×75.06×96.05mm,體積約為205.3cm3,以充電器功率140W計算,功率密度約為0.68W/cm3。

96W充電器單體重量約為297.6g,140W充電器單體重量約為276.6g,140W充電器雖然比96充電器體積更大一些,但重量更輕、功率密度更大。
協議測試
除支持自家產品外,探索未標注的其他快充協議,用戶也可根據相關協議對不同設備進行充電。

使用 POWER-Z KT002能讀取充電器協議信息,支持PD快充協議。

實測PDO報文方面,均支持5V3A、9V3A、15V3A和20V4.7A四組固定電壓檔位,但并不能讀取140W輸出功率的電壓檔位。
充電全程測試
為了更好的發揮出充電器的性能,此次選擇的是為MacBook Pro 16 2021充電,以下是實測全程。

這是使用蘋果96W和140W充電器為MacBook Pro 16 2021充電全程的曲線圖,整體來看140W還是要更快一些。
半小時時間點,140W最快,充入56%的電量;1小時時間點,140W最快,充入87%的電量;完全充滿,還是140W最快,耗時約1小時49分。
待機功耗測試
現如今,用戶使用充電器為設備充電結束后,不再從插座拔掉已成為常態。很多讀者都想知道充電器如果一直插在插座上是否浪費電,待機功耗測試環節就是為了解答這個問題。

將兩款充電器在不同輸入電壓下的待機功耗數據制成柱狀圖,蘋果96W充電器在220V 50Hz的空載功耗為0.114W,換算下來一年損耗的電能約為0.998KW·h,若市價電為0.6元/KW·h,則充電器一年的電費約為0.59元左右。
110V 60Hz時的空載功耗為0.092W,換算下來,一年損耗的電能約為0.80KW·h,若市價為0.6元/KW·h,則充電器一年的電費約為0.48元左右。
而蘋果140W充電器在220V 50Hz的空載功耗為0.162W,換算下來一年損耗的電能約為1.41KW·h,若市價電為0.6元/KW·h,則充電器一年的電費約為0.84元左右。
110V 60Hz時的空載功耗為0.113W,換算下來,一年損耗的電能約為0.98KW·h,若市價為0.6元/KW·h,則充電器一年的電費約為0.58元左右。
轉換效率測試
充電器本質上是一種轉換設備,過程中會有損耗,以熱量的形式散發出來。我們平時看充電器上面的參數輸出100W或者65W是充電器可以為設備提供的最大輸出功率,但充電器從插座上汲取的功率往往要更大一些,下面是兩款充電器在220V 50Hz和110V 60Hz交流輸入的情況下分別進行了轉換效率測試,測試結果如下。

藍色柱狀圖是蘋果140W充電器。220V 50Hz下,將充電器在各個電壓檔位的輸出功率拉滿進行測試:四個檔位測得插線板AC端輸入功率和USB端輸出功率,通過計算,可得充電器的轉換效率從87.41%到93.34%不等。
黃色柱狀圖是蘋果96W充電器。220V 50Hz下,將充電器在各個電壓檔位的輸出功率拉滿進行測試:四個檔位測得插線板AC端輸入功率和USB端輸出功率,通過計算,可得充電器的轉換效率從88.28%到92.67%不等。

再來看110V/60Hz的市電環境下,110V 60Hz下,蘋果140W充電器的轉換效率從88.95%到93.48%不等;蘋果96W充電器的轉換效率從88.49%到91.09%不等。
小結
轉換效率可以反應出充電器的質量,從數據上來看百分比自然是越高越好。從上面的測試數據可以看出,兩款充電器在多個功率輸出時的效率達到了90%以上,這個效率在一些百瓦PD充電器的陣營里面都是排在前面的。聯想到充電器的百瓦快充面向的是為筆記本電腦充電,對于用戶來講最直觀的感受就是為筆記本充電的時候效率高,發熱自然就低了。
紋波測試
由于充電器中采用開關電源,變壓器次級輸出的并非直流電,需要經過整流和電容濾波輸出,也就是充電器輸出會存在紋波。充電頭網采用示波器測試充電器輸出的紋波值,與國家標準進行比對,檢測充電器的輸出質量。紋波越低,充電器的輸出質量就越高。

紋波測試分為空載(柱狀圖中Y軸電流為0A)和重載(柱狀圖中Y軸電流為非0A)兩種。藍色柱狀圖是蘋果140W充電器。空載部分,充電器在220V 50Hz交流輸入下,處于9V0A空載狀態時紋波最高,為184mVp-p;處于20V0A空載狀態時紋波最低,為92mVp-p。
黃色柱狀圖是蘋果96W充電器。空載部分,充電器在220V 50Hz交流輸入下,處于5V0A空載狀態時紋波最高,為66mVp-p;處于20V0A空載狀態時紋波最低,為38mVp-p。

再來看110V/60Hz市電環境下,藍色柱狀圖是蘋果140W充電器。充電器在110V 60Hz交流輸入下,處于9V0A空載狀態時紋波最高,為184mVp-p;處于5V0A空載狀態時紋波最低,為94mVp-p。
黃色柱狀圖是蘋果96W充電器。充電器在110V 60Hz交流輸入下,處于5V0A空載狀態時紋波最高,為52mVp-p;處于20V0A空載狀態時紋波最低,為38mVp-p。
下面是兩款充電器重載狀態下的紋波測試數據。

藍色柱狀圖是蘋果140W充電器。重載部分,充電器在220V 50Hz交流輸入下,處于20V4.7A輸出狀態時紋波最高,為36mVp-p;處于5V2A輸出狀態時紋波最低,為20mVp-p。
黃色柱狀圖是蘋果96W充電器。重載部分,充電器在220V 50Hz交流輸入下,處于5V3A輸出狀態時紋波最高,為56mVp-p;處于15V2A輸出狀態時紋波最低,為12mVp-p。

再來看110V/60Hz市電下的數據。藍色柱狀圖是蘋果140W充電器,充電器在110V 60Hz交流輸入下,處于20V4.7A輸出狀態時紋波最高,為38mVp-p;處于5V2A和9V2A輸出狀態時紋波最低,為20mVp-p。
黃色柱狀圖是蘋果96W充電器,充電器在110V 60Hz交流輸入下,處于5V3A輸出狀態時紋波最高,為42mVp-p;處于15V2A輸出狀態時紋波最低,為14mVp-p。
小結
紋波數值越低,說明充電器的輸出質量越高。從測試得到的數據來看,兩款充電器的紋波數值非常低,說明充電器的輸出質量是非常高的。
溫度測試
前面提到充電器工作時會涉及到效率轉換的問題,其中的損耗電量絕大多數以熱量散發,所以充電器長時間工作的發熱情況也是測試的重要一環。讓兩款充電器以20V4.7A 94W功率持續輸出一小時,采集充電器表面溫度,實驗全程將充電器置于25°C恒溫箱當中。
首先來看看在 220V50Hz 的市電環境下,兩款充電器的溫度表現。首先來看蘋果96W充電器的溫度情況。

1小時后使用熱成像儀拍攝充電器兩個側面表面的最高溫度為56.5℃。

另外兩側的最高溫度為55.4℃。
再來看蘋果140W氮化鎵充電器的溫度情況。

1小時后使用熱成像儀拍攝充電器兩個側面表面的最高溫度為49.7℃。

另外兩側的最高溫度為49.1℃。

將兩款充電器在220V/50Hz的市電環境下的溫度數據整理到柱狀圖,同等功率下蘋果140W充電器因為體積稍大一些,所以溫度更低一些。
再看看 110V 60Hz 的市電環境下,兩款充電器的溫度表現。

首先來看蘋果96W充電器。1小時后使用熱成像儀拍攝充電器兩側表面的最高溫度為53.3℃。

另外兩側的最高溫度為56.7℃。

再來看蘋果140WW氮化鎵充電器。1小時后使用熱成像儀拍攝充電器兩側表面的最高溫度為52.2℃。

另外兩側的最高溫度為52.8℃。

將110V/60Hz市電下,兩款充電器的溫度數據整理到柱狀圖中。其中蘋果140W氮化鎵充電器的溫度最低,為52.2℃;最高溫度為蘋果96W充電器,為56.7℃。
充電頭網總結
這兩款充電器在外觀方面,蘋果沿用正白色的機身設計風格,可更換式折疊插腳;140W充電器的體積要大于96W充電器,但重量卻比96W充電器少23g;功率密度方面,140W充電器以0.15W/cm3的差值優勢勝出。

充電性能方面,96W和140W均支持PD快充協議,兼容iPhone、iPad、MacBook等智能設備快充;在220V50Hz市電下,兩款充電器空載功耗差值為0.048W;兩款充電器多個功率輸出時轉換效率在90%以上,差距不明顯;雖有44W輸出功率差距,但實測MacBook Pro 16 2021電量從0至100%用時卻僅相差17分鐘。
充電器質量方面,以紋波測試和溫度測試展示兩款充電器的輸出質量,考慮到國際市電不同,測試220V50Hz和110V60Hz兩種電壓,在空載狀態和重載狀態下,波紋數值雖然都比較低,但96W充電器明顯優于140W充電器;溫度方面,140W充電器因為體積較大的因素,溫度雖略優于96W充電器,但實際使用時,感知依舊不明顯。
從整體來看,這兩款蘋果充電器紙面差距較大,但從外觀到充電性能方面實測差距不明顯,實際使用下的支持百瓦充電的筆記本設備,140W充電器全程速率較快,但充滿電僅17分鐘差值,需要用戶對自身情況考量。性價比方面更推薦的是96W充電器,目前官網均有在售。


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