智能手機(jī)快速充電技術(shù)的實(shí)踐與研究

席德武

紹興光大芯業(yè)微電子有限公司，中國·浙江 杭州 310012

隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國家越來越重視智能手機(jī)快速充電技術(shù)的研究工作。為了進(jìn)一步的提升智能手機(jī)的充電應(yīng)用效果，必須要在不傷害手機(jī)的基礎(chǔ)上改變傳統(tǒng)的充電技術(shù)，滿足智能手機(jī)需求，提升人們工作的舒適度與便捷性。因此，論文主要針對智能手機(jī)快速充電技術(shù)的實(shí)踐進(jìn)行簡要分析，并提出合理化建議。

智能手機(jī)；快速充電技術(shù)；實(shí)踐與研究

1 引言

隨著信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)階段國家開始重視人與人之間的遠(yuǎn)距離溝通與交流紐帶研究。為了進(jìn)一步提升智能手機(jī)的應(yīng)用范圍，必須要以人民的實(shí)際需求為主，將多樣化的性能融入于手機(jī)中，提升手機(jī)的待機(jī)時(shí)長，增加多樣化的共享式充電小站，使得人們在忘記帶充電器或是充電寶的基礎(chǔ)上都能實(shí)時(shí)充電，確保與家人朋友之間的高效溝通與交流。

2 目前的快速充電方式

在智能手機(jī)的快速充電技術(shù)的研究中，目前有三種模式是較為常用的，即高電壓恒定電流模式、低電壓高電流模式以及高電壓高電流模式。對此，可進(jìn)行詳細(xì)分析。

（1）高電壓恒定電流模式，是應(yīng)用降壓的方式，將220V 的電壓降到5V 的充電器電壓，后續(xù)再將電壓降低到4.2V，實(shí)現(xiàn)手機(jī)充電過程，這樣的充電方式會(huì)導(dǎo)致充電器和手機(jī)發(fā)熱量增加，且對手機(jī)的電池蓄電量造成損害，不利于智能手機(jī)的使用壽命，使得用戶的手機(jī)更換頻率增加[1]。

（2）低電壓高電流模式，是基于標(biāo)準(zhǔn)電壓下的電流的適當(dāng)增加，采取并聯(lián)電路的分流方式在恒定電壓下減輕不同電流分路的實(shí)際電流壓力，這樣會(huì)使得充電器的實(shí)際壓力和電壓較小，采用分流的方式所獲取的電流壓力小。

（3）高電壓高電流模式，是采用同時(shí)增加電流與電壓的方式使得充電功率大幅度上升的模式，這種方式所產(chǎn)生的電能熱量大，需要配備更多的充電管理人員，且具有一定的風(fēng)險(xiǎn)性。

3 智能手機(jī)快速充電技術(shù)實(shí)踐分析

3.1 OPPOV00C 技術(shù)

OPPOV00C 技術(shù)是采用低電壓高電流的模式，應(yīng)用適配器且安裝對應(yīng)的MCU 智能芯片，以此實(shí)現(xiàn)對不同手機(jī)進(jìn)行充電的電流控制與管理。其中，OPPOV00C 技術(shù)還能夠使用電流分段橫向技術(shù)，即為當(dāng)電流快速充電達(dá)到一定的電量時(shí)還會(huì)出現(xiàn)電流的下降，需要根據(jù)實(shí)際情況穩(wěn)定充電電流。當(dāng)電流量滿足標(biāo)準(zhǔn)后會(huì)以較低的電量進(jìn)行精準(zhǔn)配電，且該項(xiàng)技術(shù)具備五級(jí)防護(hù)，采用保險(xiǎn)絲防護(hù)，原始且有效，一旦出現(xiàn)異常需要根據(jù)實(shí)際情況對其內(nèi)置的保險(xiǎn)絲進(jìn)行熔斷處理，防止其出現(xiàn)充電故障。對于首代V00C 快速充電器而言，其體積較大，充電接口多，接口斷線概率大。因此，需要不斷地改進(jìn)傳統(tǒng)的充電器研發(fā)工作，從根本上解決問題，減小對應(yīng)的充電器體積，使其與標(biāo)準(zhǔn)的USB 充電器相符，促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的改進(jìn)的完善，提升充電器的安全性與攜帶性，加快該項(xiàng)工作的全面進(jìn)步與發(fā)展，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)管控處理[2]。該項(xiàng)技術(shù)是目前應(yīng)用比較廣的技術(shù)，但是由于更新速度快，有時(shí)經(jīng)常難以跟上發(fā)展步伐。因此，還是存在一定的差異需要進(jìn)行完善。

3.2 Pump Express 技術(shù)

聯(lián)發(fā)科采用的Pump Express 技術(shù)是以內(nèi)置的電源管理集成電路為主，按照要求用相關(guān)的充電器以實(shí)際電流發(fā)展情況為主，以此確定好電源的初始電壓值作為基準(zhǔn)值，再由PMIC發(fā)出脈沖電流指令作為信號(hào)指令，使其能夠經(jīng)過USB 傳遞到充電器中，使得其可以對輸出電壓進(jìn)行合理調(diào)整，使得電壓值逐步增加，當(dāng)達(dá)到最大值時(shí)則可以獲取最大化的充電電流。目前的Pump Express 技術(shù)主要為輸出功率低于10W 和輸出功率高于15W,輸出功率都在國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，前者的實(shí)際輸出電壓為3.6V-5V,后者的輸出功率為5V/1A 或者5V/1.5A。其中，Pump Express 技術(shù)的受控輸出電壓則是在該項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ)上新增添三個(gè)電壓檔位，使得傳統(tǒng)的電壓管理模式都能夠按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行綜合分析和處理，有效的配合聯(lián)發(fā)科快充方式，且不需要使用USB 的數(shù)據(jù)通訊口就能夠進(jìn)行信息的通訊和處理，線路較為簡潔。在此期間，高通Quick Charge2.0 技術(shù)的快速充電器是其中的典型代表，其應(yīng)用解碼芯片iW620 以及初級(jí)側(cè)PWM IC 芯片，將封裝的USB 解碼IC 用數(shù)據(jù)通訊接口進(jìn)行信息的獲取，同時(shí)還能夠應(yīng)用DRV驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)，實(shí)現(xiàn)耦合器電流讀取，輸出相關(guān)的電壓保護(hù)模式，按照電流的運(yùn)行情況進(jìn)行綜合分析，并做好相關(guān)的技術(shù)保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)[3]。

3.3 光電耦合器應(yīng)用技術(shù)

光電耦合器應(yīng)用技術(shù)可以將相關(guān)的信號(hào)傳輸給電源管理芯片中，應(yīng)用數(shù)字控制模式對電源實(shí)施管理，并在初級(jí)控制中輸出對應(yīng)的電壓和電流，具備對應(yīng)的波形分析儀，確保其電源循環(huán)周期過程中的電壓波形可以有效的做到信息的讀取和處理，從而產(chǎn)生新的反饋電壓VFB，而這種信號(hào)與實(shí)際的電源電壓等級(jí)相互關(guān)聯(lián)且存在一定的精確性，需要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整實(shí)際的輸出電壓。除此之外，還必須根據(jù)實(shí)際情況通過電源變壓器將輔助的電源組進(jìn)行電壓信號(hào)的輸出和讀取，并將其傳輸?shù)絀C 內(nèi)部數(shù)字控制模塊中進(jìn)行綜合分析，控制對應(yīng)的電源電壓。再利用對應(yīng)的光電耦合器進(jìn)行初級(jí)USB 解碼，使實(shí)際輸出的控制信號(hào)被精準(zhǔn)接收，并將信號(hào)反饋至對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)口中實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的驅(qū)動(dòng)以及控制處理，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外開關(guān)管的合理結(jié)合，使得兩組分壓電阻可以做好精確控制，實(shí)現(xiàn)對分線光電壓的實(shí)時(shí)監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)分壓線路的合理調(diào)控，實(shí)現(xiàn)不同信號(hào)輸出口的信號(hào)調(diào)節(jié)，以便后續(xù)產(chǎn)生多個(gè)電壓線路控制，以此實(shí)現(xiàn)對不同線路的輸出標(biāo)準(zhǔn)化，對5V/9V/12V 三種輸出電壓進(jìn)行綜合調(diào)節(jié)，使線路的電流控制更加具有成效，可以及時(shí)感應(yīng)到次級(jí)負(fù)載電流實(shí)際變化，且將電流采樣點(diǎn)的功率設(shè)置在源極與地端之間的限流電 阻上[4]。

4 智能充電技術(shù)的研究

眾所周知，對于智能充電技術(shù)而言，必須要了解其“定壓充電”和“定流充電”模式的區(qū)別和差異，研制出新型的充電技術(shù)，找尋對應(yīng)的技術(shù)問題，使得蓄電池在充電過程中有合適的檢測系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的閉環(huán)跟蹤。對于鉛酸蓄電池等，必須根據(jù)實(shí)際情況，對需要大幅度降低的電壓極化電位進(jìn)行綜合分析，了解充電和化成電路的實(shí)際變化情況，合理的調(diào)整電源電流與電壓，為智能手機(jī)充電提供合適的環(huán)境[5]。當(dāng)極化電位上升時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生較大的氣泡，且需要將部分電解質(zhì)隔開，減少電解液中部分成分與活性顆粒物質(zhì)的接觸，增大離子的擴(kuò)散力，使其與電流密度進(jìn)一步的擴(kuò)大間距減少部分惡性循環(huán)現(xiàn)象的發(fā)生。為了防止手機(jī)溫度急劇上升，必須要確保其中的活性物質(zhì)氣體能夠參加電化學(xué)反應(yīng)，使得電流過小且需要定時(shí)充滿電量，將充電時(shí)間進(jìn)行合理延長。這種方式下所獲取的快速充電設(shè)施設(shè)備需要對電流與電壓進(jìn)行合理調(diào)整，不能僅僅依靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)估，必須要保證電力的大小與蓄電池的接受度相匹配，從而使得整體的電流流量一致。在此期間，智能充電技術(shù)對于電流、電壓無約束，可以允許有較大的波動(dòng)，只需要確保電流、電壓的調(diào)整值符合實(shí)際值即可，實(shí)現(xiàn)多個(gè)智能系統(tǒng)的綜合控制系統(tǒng)平臺(tái)創(chuàng)新，獲取最佳的綜合指標(biāo)。

5 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段越來越重視智能手機(jī)快速充電技術(shù)的研究工作。為了進(jìn)一步的提升智能手機(jī)的充電應(yīng)用效果，必須要根據(jù)實(shí)際情況了解手機(jī)的充電流程，創(chuàng)新手機(jī)的功能。在減輕手機(jī)傷害的基礎(chǔ)上做好電流的充電管理，不直接的表達(dá)出對微觀電流密度的大小以及電壓對比情況，使得其在嚴(yán)重的析氣狀態(tài)能夠保持極化電壓值，促進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新。