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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,對于電(dian)(dian)壓過低的電(dian)(dian)池(chi)需(xu)(xu)要進(jin)行預充(chong),充(chong)電(dian)(dian)終(zhong)止檢測除(chu)電(dian)(dian)壓檢測外,還需(xu)(xu)采用其他的輔助方法作為防止過充(chong)的后備(bei)措施,如檢測電(dian)(dian)池(chi)溫度、限定(ding)充(chong)電(dian)(dian)時(shi)間,為電(dian)(dian)池(chi)提供附加(jia)保護。由此可見實(shi)現(xian)安全高效的充(chong)電(dian)(dian)控制(zhi)成(cheng)為鋰離子電(dian)(dian)池(chi)推廣應用的瓶頸。

鋰(li)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(ke)利用ASIC分立器件、或在微處理器的(de)基礎上(shang)用軟件實現。

國內手(shou)機充電器市(shi)場情況

目前,市場上手機充電器種類繁多,但其中也有很多質量低(di)劣的不合格產品(pin)。在(zai)去年產品(pin)質量國家監督抽(chou)查結果中,將近(jin)40%的(de)廠家生產的(de)充電器不合格(ge)。其(qi)主(zhu)要(yao)問題出現在(zai): 與(yu)交流(liu)電網(wang)電源的連接(jie),電源端子(zi)騷(sao)擾電(dian)(dian)壓,輻射騷(sao)擾場強和充電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓幾個方(fang)面。另外,一些(xie)產品(pin)的低(di)溫性(xing)能(neng)、額定容量、放(fang)電(dian)(dian)性(xing)能(neng)、安全保(bao)護性(xing)能(neng)等方(fang)面存在質量問題。這(zhe)些(xie)質量問題會影響(xiang)到手機的正常使(shi)用,還(huan)會影響(xiang)手機的使(shi)用壽(shou)命,嚴(yan)重(zhong)時(shi)還(huan)可(ke)能(neng)傷害消費者。

現在市場上(shang)發現有一些(xie)假冒(mao)偽劣手(shou)機電池便攜式充(chong)電器。這(zhe)(zhe)些充(chong)電器由于價(jia)格非(fei)常(chang)低,攜帶方便,有許多手機用(yong)(yong)戶更愿(yuan)意使用(yong)(yong)這(zhe)(zhe)些充(chong)電器來對電池進行充(chong)電。劣質(zhi)充(chong)電器實際上(shang)就(jiu)是一(yi)個沒有安(an)全保證的簡(jian)易變(bian)壓(ya)器,由于內部缺少保(bao)護電(dian)路等保(bao)證安全(quan)的(de)零(ling)配(pei)件,因而重量較(jiao)原裝(zhuang)品輕很多。但實際(ji)上,由于現(xian)在(zai)的手機電(dian)池(chi)多采用鋰離(li)子電(dian)池(chi)或鎳(nie)氫電池作電(dian)芯,對(dui)充電(dian)器(qi)的(de)(de)(de)電(dian)壓、電(dian)流(liu)特(te)性及安(an)全保護有很高的(de)(de)(de)要求。這(zhe)些假冒偽(wei)劣充電(dian)器(qi)由(you)于設計簡單,采(cai)用劣質材料,加工手(shou)段粗糙,對(dui)手(shou)機電(dian)池(chi)的(de)(de)(de)性能和壽(shou)命有很大損害。沒有保護電(dian)路(lu)的(de)(de)(de)充電(dian)器(qi),由(you)于不(bu)能保證充電(dian)時電(dian)流(liu)的(de)(de)(de)穩(wen)定(ding),因(yin)而會有燒(shao)壞電(dian)池(chi)甚至爆炸的(de)(de)(de)危險。

目(mu)前手機充電(dian)(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)(qi)主要有旅行(xing)充電(dian)(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)(qi),座(zuo)式(shi)充電(dian)(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)(qi)和(he)車載充電(dian)(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)(qi)。廠家(jia)生產的原裝旅行(xing)充電(dian)(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)(qi)和(he)座(zuo)式(shi)充電(dian)(dian)(dian)(dian)器(qi)(qi)(qi),設計上都(dou)采用越來(lai)越精密的保護電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)或開(kai)關電(dian)(dian)路設計(ji),對電(dian)(dian)池(chi)的充電(dian)(dian)起到了良(liang)好的保護作用。車(che)載充電(dian)(dian)器可以方便用戶在(zai)汽(qi)車(che)上為(wei)手機(ji)充電(dian)(dian),一端(duan)插入點(dian)煙器,另一端(duan)連接手機(ji),但不(bu)宜(yi)在(zai)汽(qi)車(che)中長期充電(dian)(dian),因為(wei)汽(qi)車(che)中溫度較高。

手機充電器(qi)的市場走向(xiang)

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(zuo)(端口)的(de)充(chong)電(dian)(dian)器(qi)(qi)。而(er)且,生(sheng)產的(de)手機(ji)的(de)電(dian)(dian)源端口將(jiang)統一為適用于標準充(chong)電(dian)(dian)器(qi)(qi)的(de)規格。這樣,消費(fei)者將(jiang)不(bu)必在(zai)每次換手機(ji)時同時購買新的(de)充(chong)電(dian)(dian)器(qi)(qi)。由此可(ke)見,充(chong)電(dian)(dian)器(qi)(qi)在(zai)從坐式(shi)向(xiang)便攜式(shi)、雙槽式(shi)等方向(xiang)發(fa)展的(de)同時,也(ye)開始向(xiang)標準化(hua)、通用化(hua)的(de)方向(xiang)發(fa)展。

3. 手機(ji)充(chong)電(dian)器(qi)的(de)(de)待機(ji)耗電(dian)量的(de)(de)降(jiang)低逐(zhu)步成為(wei)充(chong)電(dian)器(qi)的(de)(de)設計過程(cheng)中的(de)(de)一(yi)個重(zhong)要環節(jie)。相比于(yu)以(yi)前的(de)(de)充(chong)電(dian)器(qi),今后(hou)生(sheng)產(chan)的(de)(de)產(chan)品(pin)將會在各項功(gong)能完(wan)善(shan)的(de)(de)同時(shi)進(jin)一(yi)步降(jiang)低本身的(de)(de)待機(ji)耗電(dian)量。為(wei)了達到這一(yi)目標(biao),可以(yi)設計一(yi)個判斷(duan)AC適配器(qi)是否連接負荷(手(shou)機)的IC,當未連接負荷時,將AC適配(pei)器的直流輸(shu)出方(fang)(2級(ji)電路)切(qie)換到(dao)高阻抗電路上。通過采取這(zhe)一措施可(ke)以大幅減少待機(ji)時2級電路(lu)的消耗電流(可以達到數十μA)。另外,還可以在輸入交流100V方(fang)(1級(ji)電(dian)路)中設置切(qie)換(huan)電(dian)路。在未連接負(fu)荷(he)時,通過開關切(qie)換(huan)電(dian)路來減(jian)少供應給直流輸出方(fang)(2級電路)的功率從而減(jian)少耗電量(liang)。

4.現在(zai)市場上(shang)的(de)(de)大(da)部分(fen)充(chong)電(dian)器,只是(shi)針對鋰(li)電(dian)池或鎳氫(qing)電(dian)池充(chong)電(dian)的(de)(de),但是(shi)隨著市場的(de)(de)發展,自動識別(bie)兩種電(dian)池而進(jin)行(xing)相(xiang)應的(de)(de)充(chong)電(dian)進(jin)程的(de)(de)充(chong)電(dian)器正在(zai)逐步占(zhan)據主流。可以自動分(fen)辨鋰(li)電(dian)池或鎳氫(qing)電(dian)池的(de)(de)座充(chong)能防止(zhi)將鋰電(dian)放電(dian)的錯誤動作,如果在充鋰電池時不小心按到了座(zuo)充上(shang)的(de)放(fang)電鈕,好的座(zuo)充可以辨(bian)識出來是(shi)鋰電池(chi),因此(ci)不會(hui)做放電動(dong)作;差的座(zuo)充則不管三七二十一(yi)地進行放電,這就會(hui)造成鋰電池(chi)壽命的折損。

手機充(chong)電(dian)器的設計要求

目前一些(xie)大的(de)廠家生產的(de)手(shou)機充電器都具有以(yi)下特點: 寬(kuan)范圍(wei)AC輸入或多國(guo)電(dian)(dian)壓可選(xuan);具(ju)備限流(liu)保(bao)護(hu),電(dian)(dian)流(liu)短路與反充保(bao)護(hu)線(xian)路設(she)計;體積(ji)小、重量輕(qing);自動(dong)(dong)、快速充電(dian)(dian),充滿電(dian)(dian)后自動(dong)(dong)關斷等等。另外,有的充電(dian)(dian)器還有自動(dong)(dong)識別鋰(li)離(li)子、鎳氫(qing)、鎳鎘電(dian)(dian)池組;具(ju)有放電(dian)(dian)功能(neng);LED 充(chong)電狀態顯示;低噪聲;模擬微電腦控制系統等(deng)特點(dian)。

手機充電器工作流程

目前手機充電器的工作流程一般為:

1. 檢測(ce)電(dian)池的電(dian)壓,如果低(di)于一個閾值電(dian)壓,就要(yao)進行涓流(liu)充電(dian);

2. 電(dian)池充到(dao)一(yi)定(ding)電(dian)壓(一(yi)般設置為2.9V)時,進行全電(dian)流充(chong)電(dian);

3. 當(dang)電(dian)池(chi)電(dian)壓達到預置電(dian)壓(鋰離子電(dian)池(chi)一般為(wei)4.2V)時(shi),開始恒(heng)壓充(chong)電(dian),同時(shi)充(chong)電(dian)電(dian)流降低;

4. 當(dang)電流逐漸減小(xiao)到規(gui)定的值時,充電過程(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(chuan)感器連續檢測(ce)電池溫度,當電池溫度超(chao)出設定(ding)范圍時BQ2057關閉對電(dian)(dian)池充(chong)電(dian)(dian)。而且,充(chong)電(dian)(dian)狀(zhuang)態(tai)識別可(ke)由輸出的LED指(zhi)示(shi)燈或與(yu)主控器接口實現,具(ju)有自動重新充電(dian)、最小電(dian)流終止充電(dian)、低功耗(hao)休眠等特性(xing)。

 

一(yi)(yi)般(ban)來(lai)說,恒壓充電(dian)結束時的小電(dian)流(liu)充電(dian)過程中,電(dian)流(liu)的大小一(yi)(yi)般(ban)為(wei)恒流(liu)充電(dian)時電(dian)流(liu)的十(shi)分之(zhi)一(yi)(yi)。目前(qian)在(zai)鋰離子電池充電器的設計中,對手機充電(dian)結(jie)束后由于某(mou)種因素(su)放(fang)電(dian)的情況而(er)專(zhuan)門設計了檢測電(dian)路,一旦(dan)檢測到電(dian)池電(dian)壓(ya)降(jiang)低,就會重(zhong)新啟動充電(dian)過程

綜上所述,隨著便攜式產品突發猛進的發展,尤(you)其(qi)是手機的普及(ji),以及(ji)鋰離子電池的廣泛應用,鋰離子(zi)電池充電器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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