一般手機標配的數據線,長度都是1米到1.5米左右,第三方的數據的選擇會稍多一些,從0.5米到2米長度都是比較常見的,但是我們很少能看見長度超過2密度的量產款數據線,更不要說達到3米水準的。這里面除了市場需要較低的原因外,過長的數據線會導致電壓下降明顯,充電效率大幅下降下也是一個很重要得原因。
手機數據線里面的線纜大體上可以分為兩組,一組是傳輸數據的,另外一組則是傳輸電力的。一般來說傳輸電力的線纜會比傳輸數據的更粗一些,因為其要承擔的電流比傳輸數據的線纜更大。那么為什么承擔電流大的線纜要粗一些呢?是為了減少壓降。現在的數據線內部大都使用銅質線纜,銅雖然僅次于銀的電導體,但其畢竟不是超導體,還是存在電阻的,因此當你的手機與充電器之間連上數據線之后,實際上就相當于在電路里串聯了一個電阻,當充電回路形成后,線纜中就會出現電流,而有電阻和電流的存在,線纜兩端就會產生電壓差,也就是我們常說的壓降。
產生壓降就意味著會有電能的損耗,在電流相同的情況下,壓降越大,損失的能量就越多,手機的充電效率就會低。我們舉例說明,當充電器輸出電壓為5V,充電回路電流為2A的時候,一條線阻為100mΩ的數據線將帶來“2A*0.1Ω=0.2V”的壓降,意味著手機端的輸入電壓為4.8V,總輸入功率為9.6W;而使用線阻達到200mΩ的數據線時,同樣環境下的壓降會達到“2A*0.2Ω=0.4V”,則就意味著手機端的如數功率只有2A*4.6V=9.2W了,線材帶來了額外的0.4W損耗。
那么線材的線阻是由什么決定的呢?我們根據“電阻=電阻率*長度/截面積”的計算公式可以得知,當線纜的材質相同也就是電阻率相同的情況下,線材的電阻與長度成正比,與截面積則成反比,因此想要降低線纜的電阻,縮短長度、加大截面積就是最直接的方法。只是加大線材的截面積會導致線材成本大幅度上漲,售價自然會更高,同時也會讓線材變得更硬,不容易彎曲,這對于消費者而言顯然并不是一個很好的選擇,相比之下控制線材長度就是一個在各方面都比較容易接受的方案,因此大多數的數據線在長度上都會控制在2米以內,既能滿足絕大部分用戶對線纜長度上的需求,同時也能滿足設備對供電上的電壓與電流需求。
當然直接換電阻率更低的材質來做線材也是可以有效降低線阻的,例如銀是目前導電率最好的金屬單質,而且延展性也很不錯,截面積稍大一些也不怎么影響其柔軟度,因此高端的定制型數據線也是有使用銀材質的。只是銀屬于貴金屬,成本比銅要高多了,用來做量產款的產品,顯然會因為售價問題而拖累銷量,因此銀線基本上只出現在小范圍的定制產品中,而不會成為大批量生產銷售的產品。這類銀材質的數據線在超過2米甚至超過3米的長度上也能有很不錯電氣性能,不過你真的需要那么貴、那么長的數據線嗎?


