原创 快速评估手机是否合格的充电管理指挥官?——手机、电池、充电器三件套之充电篇(3)

2013-7-24 09:29 1846 13 13 分类: 智能手机 文集: 手机、电池、充电器三件套耗电测试方案

上一篇博文和大家一起讨论了 手机电池的充电过程是由 进行控制的,想必大家都应该清楚 手机才是 充电过程的 “指挥官”。那我们如何判断这个“指挥官”是否合格呢?

正常情况下,为了判定手机充电管理是否合格,和测试电池容量一样,必须测量一个或多个完整的充电过程。可以使用在博文“您的电池容量准确吗?”中提到的以下框图进行测试:

20130724092848877001.png

通过这种方法,你可以测量出:

1.       恒流充电的电流大小以及稳定性;

2.       恒流/恒压切换电的电压,图中电流开始逐渐减小的点;

3.       充电终止时的电压及电流;

4.       恒流充电时间以及恒压充电时间长度,时间是否合理?

5.       同时得到电池的容量;

这种测试方法最大的不足就是一个电池的充电周期通常需要1个或者多个小时才能完成,而一般的研发工程师在做产品调试时估计非常难以忍受的等待这么长的时间。如果是研发前期进行充电器或电池的选型,还需要进行各种组合条件下的测试,想必就更难忍受了。

如果你正被这个问题困扰,估计今天的这个方案一定能帮你解决这个问题!

这个方案依旧是使用N6705B直流电源分析仪,这里就不再过多的介绍N6705B了,可以参考之前的博文“安捷伦N6705B助力手机耗电分析”。测试连接框图如下:

20130724092853711002.png

从图上可以看出,使用通道1仿真手机的电池,通道2模拟5V的手机充电器,最为主要的是使用N6705B的任意波形和示波器,数据记录仪的功能,分别模拟电池的电压随充电过程的变化,捕获和记录电池的电压和电流变化。实测结果如下图:

20130724092856853003.png  20130724092859423004.png

     而且,该方案可以模拟电池的内阻;不同输出电流能力的充电器;包括充电器上叠加的纹波对充电的影响,如下图如果充电器电压为4.5V,但叠加100mV纹波的情况下,手机充电曲线的变化:

20130724092903735005.png

相信大家已经从图上看到了充电曲线的明显变化——恒流时间更短,恒压期间的电流波动更大,这些最终会导致充电时间变长,充电终止电压不准确等影响电池性能的问题。

总之,采用这种方案,使得需要数小时才能完成的测试,估计在1分钟以内就能搞定,而且可以模拟手机在配合不同的充电器,电池情况下的充电管理性能,最终保证手机无论什么情况下都能充当合格的“指挥官”角色。

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