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鋰離子電池手機充電器

  鋰離子電池具有較高的能量重量比和能量體積比,無記憶效應,可重復充電次數多,使用壽命較長,價格也越來越低。它的這些特點促進了便攜式產品向更小更輕的方向發展,使得選用單節鋰離子電池供電的產品也越來越多。
   鋰離子電池的不足之處在于對充電器的要求比較苛刻,對保護電路的要求較高。其要求的充電方式是恒流恒壓方式,為有效利用電池容量,需將鋰離子電池充電至最大電壓,但是過壓充電會造成電池損壞,這就要求較高的控制精度(精度高于1%)。另外(wai),對于電(dian)(dian)壓(ya)(ya)過(guo)低的電(dian)(dian)池(chi)(chi)需要進行預充(chong),充(chong)電(dian)(dian)終止檢測除電(dian)(dian)壓(ya)(ya)檢測外(wai),還(huan)需采用其(qi)他的輔助方(fang)法作為防(fang)止過(guo)充(chong)的后備措(cuo)施,如檢測電(dian)(dian)池(chi)(chi)溫度、限定(ding)充(chong)電(dian)(dian)時間,為電(dian)(dian)池(chi)(chi)提供附加保(bao)護(hu)。由此可見(jian)實現安全高(gao)效的充(chong)電(dian)(dian)控制成為鋰離子電(dian)(dian)池(chi)(chi)推廣應用的瓶頸(jing)。

鋰電池充電器的基本要求是特定的充電電流和充電電壓,從而保證電池安全充電。增加其它充電輔助功能是為了改善電池壽命,簡化充電器的操作,其中包括給過放電的電池使用涓流充電、電池電壓檢測、輸入電流限制、充電完成后關斷充電器、電池部分放電后自動啟動充電等。所有或者部分這些功能都可以在充電芯片中實現,當然,也可利用(yong)ASIC分立器件、或在微處理器的基(ji)礎(chu)上(shang)用軟(ruan)件實(shi)現。

國內手機(ji)充電器市(shi)場情況

目前,市場(chang)上手機充電器種類繁多(duo),但其(qi)中也有(you)很多(duo)質量(liang)低(di)劣的不(bu)合格產(chan)品。在去年產(chan)品質量(liang)國(guo)家監督(du)抽查結果(guo)中,將近40%的廠家生產的充電器不合格。其主要(yao)問(wen)題出現在: 與交流(liu)電網電源(yuan)的(de)連接,電源端子騷擾電(dian)壓(ya),輻射騷擾場(chang)強和充電(dian)電(dian)壓(ya)幾個方(fang)面。另(ling)外,一些產品(pin)的低溫性能(neng)、額(e)定(ding)容(rong)量、放電(dian)性能(neng)、安(an)全保護性能(neng)等方(fang)面存(cun)在質量問題(ti)。這些質量問題(ti)會(hui)影響到(dao)手機(ji)的正常使(shi)用,還(huan)(huan)會(hui)影響手機(ji)的使(shi)用壽命,嚴重時還(huan)(huan)可能(neng)傷害消費者。

現在市場上發現有一些(xie)假冒偽劣手機電池便攜(xie)式(shi)充電(dian)器(qi)。這些(xie)充電(dian)器(qi)由于價格非常低,攜(xie)帶(dai)方便,有許多手機用戶更愿(yuan)意使用這些(xie)充電(dian)器(qi)來對(dui)電(dian)池(chi)進行充電(dian)。劣質充電(dian)器(qi)實(shi)際上(shang)就是一個沒有安全保證的簡(jian)易變壓器,由(you)于內部缺(que)少保(bao)護電路(lu)等保(bao)證安全的零(ling)配件,因而重量較原裝品(pin)輕很(hen)多。但實際上,由于(yu)現在的手機電(dian)池(chi)多采用鋰(li)離子電(dian)池(chi)或鎳氫電(dian)池作電(dian)(dian)(dian)芯,對充(chong)電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)的電(dian)(dian)(dian)壓、電(dian)(dian)(dian)流(liu)特性(xing)及(ji)安全保護(hu)(hu)有很(hen)高的要求(qiu)。這些假冒偽劣充(chong)電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)由(you)于設計簡單,采(cai)用(yong)劣質材料,加工手(shou)段粗糙,對手(shou)機電(dian)(dian)(dian)池的性(xing)能和壽(shou)命有很(hen)大損害。沒有保護(hu)(hu)電(dian)(dian)(dian)路的充(chong)電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi),由(you)于不(bu)能保證充(chong)電(dian)(dian)(dian)時電(dian)(dian)(dian)流(liu)的穩定,因而會有燒壞(huai)電(dian)(dian)(dian)池甚(shen)至(zhi)爆炸的危險。

目前手(shou)機充(chong)電(dian)器(qi)(qi)主要有旅(lv)行(xing)充(chong)電(dian)器(qi)(qi),座式充(chong)電(dian)器(qi)(qi)和(he)車載充(chong)電(dian)器(qi)(qi)。廠家(jia)生(sheng)產的原裝旅(lv)行(xing)充(chong)電(dian)器(qi)(qi)和(he)座式充(chong)電(dian)器(qi)(qi),設計上都采用越(yue)來越(yue)精密的保護電(dian)路(lu)或開關電(dian)(dian)路設(she)計,對電(dian)(dian)池的充電(dian)(dian)起到了良(liang)好(hao)的保(bao)護(hu)作(zuo)用。車載充電(dian)(dian)器(qi)(qi)可(ke)以方便(bian)用戶在汽車上為手機充電(dian)(dian),一端(duan)(duan)插入(ru)點(dian)煙器(qi)(qi),另一端(duan)(duan)連接手機,但不宜在汽車中長期充電(dian)(dian),因為汽車中溫度較高。

手機充電器的(de)市(shi)場走(zou)向

1. 目前,手機充電器可分為單槽形狀和雙槽型充電器,單槽形充電器正在受到雙槽形的攻擊。雙槽形充電器除了具有慢速充電、快速充電、放電及鎳鎘、鎳氫電池兼充的標準功能外,還有部分產品帶有自動溫度控制與電壓控制,嚴防過充的新功能,因而消費者應將傾向于選擇雙槽型充電器。

2. 隨著手機種類的日益增多,各種充電器因機型不同,電源端口的大小也不相同,從而不能互換使用,給消費者帶來了不便。標準型充電器,是指可以連接所有手機底端電源插座(端口)的(de)(de)充(chong)(chong)電(dian)器。而且,生產的(de)(de)手機的(de)(de)電(dian)源端口將統(tong)一為(wei)適用于標準(zhun)充(chong)(chong)電(dian)器的(de)(de)規格(ge)。這(zhe)樣,消費者將不必在每次換手機時同(tong)時購(gou)買新的(de)(de)充(chong)(chong)電(dian)器。由此可見(jian),充(chong)(chong)電(dian)器在從坐式向(xiang)便攜(xie)式、雙槽式等(deng)方(fang)向(xiang)發展(zhan)(zhan)的(de)(de)同(tong)時,也開始向(xiang)標準(zhun)化(hua)、通(tong)用化(hua)的(de)(de)方(fang)向(xiang)發展(zhan)(zhan)。

3. 手(shou)機充電(dian)器(qi)的(de)(de)(de)待機耗電(dian)量的(de)(de)(de)降低逐步成為(wei)充電(dian)器(qi)的(de)(de)(de)設計過(guo)程中的(de)(de)(de)一個(ge)重(zhong)要環節(jie)。相比(bi)于以前的(de)(de)(de)充電(dian)器(qi),今后生產(chan)的(de)(de)(de)產(chan)品將會在各項功能完善的(de)(de)(de)同時進一步降低本身的(de)(de)(de)待機耗電(dian)量。為(wei)了(le)達(da)到這一目標,可以設計一個(ge)判(pan)斷AC適配器是否連接負荷(手(shou)機)的IC,當未連接負荷時,將AC適(shi)配器的直流(liu)輸(shu)出方(2級電(dian)路)切換到高(gao)阻抗電(dian)路上。通過采取(qu)這(zhe)一措施可以大(da)幅減少待機時2級電路(lu)的消耗電流(可(ke)以達到數十μA)。另外,還(huan)可以在(zai)輸入交流100V方(1級電路(lu))中設(she)置(zhi)切(qie)換電路(lu)。在未連接負荷時,通(tong)過開關切(qie)換電路(lu)來(lai)減少(shao)供應給直流輸出方(2級電路)的功率從而(er)減(jian)少耗電量。

4.現在(zai)市場(chang)上的(de)(de)大部分(fen)充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi),只是針對(dui)鋰電(dian)(dian)(dian)池或鎳(nie)氫電(dian)(dian)(dian)池充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)的(de)(de),但是隨著市場(chang)的(de)(de)發展,自(zi)(zi)動(dong)識別兩種電(dian)(dian)(dian)池而(er)進行相應的(de)(de)充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)進程的(de)(de)充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)正在(zai)逐步占據主(zhu)流。可(ke)以自(zi)(zi)動(dong)分(fen)辨(bian)鋰電(dian)(dian)(dian)池或鎳(nie)氫電(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)座充(chong)(chong)能防止將(jiang)鋰電放電的(de)錯誤動作,如果在充鋰電(dian)池時不小心按(an)到了(le)座充上的放電鈕(niu),好的(de)(de)座充可以辨識出來是鋰電(dian)池,因此(ci)不會(hui)做放電(dian)動作(zuo);差的(de)(de)座充則(ze)不管三(san)七二十一地進(jin)行放電(dian),這就(jiu)會(hui)造(zao)成(cheng)鋰電(dian)池壽命的(de)(de)折損。

手機充電器(qi)的設計要求

目前(qian)一些大的廠家生(sheng)產的手機(ji)充電器(qi)都具有以(yi)下特(te)點: 寬范圍AC輸入(ru)或多國電(dian)壓可選;具備限流(liu)保護,電(dian)流(liu)短路(lu)與反充保護線路(lu)設計;體積小、重量(liang)輕;自動、快速充電(dian),充滿電(dian)后(hou)自動關(guan)斷等等。另外(wai),有(you)的(de)充電(dian)器還有(you)自動識別(bie)鋰離子、鎳(nie)氫、鎳(nie)鎘電(dian)池組;具有(you)放電(dian)功能(neng);LED 充(chong)電(dian)狀態(tai)顯(xian)示;低噪聲(sheng);模擬微(wei)電(dian)腦控(kong)制(zhi)系(xi)統(tong)等特點。

手機(ji)充電(dian)器工作流程

目前手機充電器的工作流程一般為:

1. 檢測電池的電壓,如果低(di)于一個閾值電壓,就要進行涓流充電;

2. 電池(chi)充到一定電壓(一般設置為2.9V)時,進行全電流(liu)充電;

3. 當(dang)電(dian)池(chi)電(dian)壓達(da)到預置(zhi)電(dian)壓(鋰離子(zi)電(dian)池(chi)一般(ban)為4.2V)時,開始恒壓充(chong)(chong)電(dian),同時充(chong)(chong)電(dian)電(dian)流降低;

4. 當(dang)電(dian)流(liu)逐漸減小(xiao)到規定的值時(shi),充電(dian)過程(cheng)結束。

除了上面的流程描述,它還具有可選的電池溫度監測,利用電池組溫度傳感(gan)器連(lian)續檢測電池(chi)溫(wen)度,當電池(chi)溫(wen)度超(chao)出設定范圍時BQ2057關閉(bi)對電(dian)池充電(dian)。而且,充電(dian)狀(zhuang)態識別(bie)可由輸出的LED指示燈(deng)或與主控器接口實現,具(ju)有自動(dong)重新充電(dian)、最(zui)小電(dian)流終止(zhi)充電(dian)、低功耗休眠(mian)等特性(xing)。

 

一般(ban)來說(shuo),恒壓充電(dian)(dian)(dian)結束時的(de)(de)小(xiao)(xiao)電(dian)(dian)(dian)流充電(dian)(dian)(dian)過程中,電(dian)(dian)(dian)流的(de)(de)大小(xiao)(xiao)一般(ban)為恒流充電(dian)(dian)(dian)時電(dian)(dian)(dian)流的(de)(de)十分之一。目(mu)前在(zai)鋰離子電池充電器的設計中,對手機充電結束后由于某種因素(su)放電的情(qing)況而專門(men)設計了檢測電路(lu),一旦(dan)檢(jian)測到電(dian)池電(dian)壓降(jiang)低,就會重新啟動(dong)充(chong)電(dian)過程

綜上所(suo)述,隨著便攜式產品突(tu)發猛進的(de)發展,尤其(qi)是(shi)手機的(de)普(pu)及(ji),以及(ji)鋰離子電池的(de)廣(guang)泛應(ying)用,鋰離子電池充電器(qi)的設計和功能面臨著進一步的改善。對于眾多充電器生產廠家來說,盡早設計出功能完善、安全實用的充電器,就能更早的在市場中占據領先地位,搶占商機。

 

 

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