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一、 前言 随着 人们对 智能手机 依赖程度 的 不断增加，移动电源成为保持设备持续使用的 重要装备 ， 由于目前市面上的共享充电宝都 涨价了，为了出行方便，于是产生了自己DIY个充电宝的想法。 二、 设计方案 移动电源的工作原理并不难，除了锂电电芯及其过充过放相关保护电路外，主要增加了一个升压电路，把锂电池的电压升至 5V 输出供电。 在网上找 到一颗 集成了升压转换器、锂电池充电管理和电池电量指示的多功能电源管理 IC IP5306 ，可以说功能非常之全面及强大，一颗 IC 就把移动电源所需的功能实现。 1.同步升压系统：提供最大2.4A的输出电流，转换效率高至92%。空载时，IP5306会自动进入休眠状态，静态电流降至100uA。 2. 开关充电技术：提供最大2.1A的电流，充电效率高至91%。内置IC温度和输入电压智能调节充电电流，支持1、2、3、4颗LED电量显示。 3. 内置电源路径管理：支持边充边放的功能。 4. 自适应充电电流调节：可以自适应适配器。 5. 自动检测手机插入和拔出：具有自动检测功能。 并且输入输出 带过充过放，过流、过压、短路保护等 具多重保护、高可靠性。 如下典型应用原理图。 三、PCB和外壳设计 根据原理图进行 PCBlayou和外壳设计， 考虑现成物料的通用性，电量指示灯和照明灯都采用了现有物料的2835封装的LED。 PCB设计尺寸长68mm*宽10mm,因尺寸太窄所以采用双面板工艺，又考虑DIY工艺的可操作性，PCB顶层设放主要贴片的元件，通过锡膏上加热台焊接，底层的放置可以通过手工焊接的电阻电容，这样就可以先通过加热台把上层的元件焊接完成，再通过烙铁把底层的元件进行手工焊接了。 因为 IP5306还支出 按键操作和照明功能 , 所以外壳 顶盖 部分设计了轻触开关小孔和照明 LED 的窗口，照明窗口装上个透明的小方块即可进行密封和照明。 轻触开关 短按一下会打开电量指示灯和升压输出，长按2S时会开启照明灯， 1s 内连续两次短按键，会关闭升压输出、电量显示和照明 LED ，如下 设计完成的PCB和外壳效果。 四、样板制作和测试 PCB和相关物料回来后进行加热台焊接及手工焊接，然后对其基本功能进行测试。 1、充电功能 采用直流稳压电源5V输入，采用电子负载仪连接到PCB上的电池端，设定恒压模式模拟电池在不同电压下的 充电电流参数进行测试。 由于电流较大，输入导线存在压降，所以采用万用表接在输入端确保电压的准确性。 模拟电池不同电压下的充电电流及相关参数 序号 充电输入电压 (V) 输入电流 (A) 输入功率 (W) 电池 电压 ( 负载电压 ) (V) 负载电流 (A) 负载功率 (W) 效率 1 5.0 1.78 8.9 4.1 2.0 8.2 92.1% 2 5.0 1.79 8.95 3.7 2.215 8.195 91.57% 3 5.0 1.8 9 3.3 2.46 8.118 90.2% 4 5.0 1.82 9.1 3.0 2.71 8.13 89.3% 5 5.0 1.82 9.1 2.9 2.79 8.09 88.9% 从实测数据看，电池在额定 3.7V 时充电效率为 91.57% 符合规格书宣称的 91% 充电效率。 由于 BUCK 降压电路特性，在负载在最低时，存在最大压差， 此时电路工作在最恶劣条件状态 ，在 2.9V 时， 效率为最低 88.9% 。 电池电压在临近 2.9V 或以下时会切换为涓流充电模式，充电电流 100mA 。 对不同条件下的关键波形和温度进行测试确认，如下图为 2.9V 充电时， Pin5 对地的开关波形和对应条件下 IC 的测试温度： ①开关的尖峰电压在正常范围内，没问题。 ②环境温度17°条件下，持续老化20分钟左右测得IC温度只有70°C，温升也是没问题的。 2、放电功能： 把锂电池3-4.2V电压通过同步升压电路，转换为5V电压输出。 采用直流稳压电路接电池端，电子负载仪接 PCB 输出端，模拟电池在不同电压下输出最大5V 2.4A时的参数进行测试。 序号 输入电压（电池电压） (V) 输入电流 (A) 输入功率 (W) 实测输出电压 (V) 输出电流 (A) 负载功率 (W) 效率 1 4.2 3.13 13.145 5.08 2.4 12.192 92.7% 2 3.7 3.61 13.357 5.08 2.4 12.192 91.2% 3 3.3 4.25 14.02 5.08 2.4 12.28 87.5% 4 3.0 4.68 14.04 5.05 2.4 12.192 86.9% 电池电压在3.7V时，2.4A 5V输出效率91.2%，接近规格书宣称的92%效率。 同理升压时，电池电压在最低3V时，存在最大压差，此时电路工作在最恶劣条件状态，效率只有86.9%，而 当电池电压低于 3V 时则进入保护状态，不工作输出。 对不同条件下的关键波形也进行确认，如下图为电池电压 3V 升压 5V 2.4A 进行输出时， Pin5 对地的开关波形和对应条件下 IC 的测试温度： 内部MOS关断时的电压尖峰有点偏高,但还是可以接受的。 环境温度 17 °C条件下，持续输出 20 分钟左右， IC 温度就去到了 104 ° C ，显然IC温度也过高了，如果是放进密封的外壳持续工作最起码上 110 °以上了。 针对以上两个问题进行改善： MOS 管的关断尖峰有点无解了，一般情况下可以通过改变其开关速度或 MOS 的结电容解决的，目前是内置 MOS 就不好处理了，功率电感是紧挨着 IC 引脚的， PCB布线也没有需要改善的地方了 ，只能加 RC 吸收了。 对于IC温升过高问题：①把PCB铜箔厚度由1OZ改为2OZ，理论上有利于减少走线内阻产生的损耗，有利于降低走线的等效电感，降低开关尖峰，从而提升电源效率，降低功耗。②加大IC封装的散热覆铜面积，并在IC散热焊盘的背面区域设计出一片露铜工艺，通过IC底部焊盘上锡改善IC导热散热。③把PCB厚度由1.2改为1.0，改薄后可以降低了PCB热阻，使得IC能通过PCB或过孔更好的把热量传导到底部PCB散热。以上几点理论上均有助于改善IC导热散热，实在不行就只能通过PCB灌胶方式把热量传导到整个外壳进行散热了。 改善效果只能后续再验证了，收到3D打印的外壳后就迫不及待的进行试装确认了。 找了一款86x64x4.5mm尺寸的手机旧电池接线后，放进外壳，盖上盖就完成了。 需要注意的是对于锂电池的选型要结合厂家提供的技术参数和PCB的最大充放电电流确定的，举个栗子，如果厂家提供电池最大充电电流参数为0.5C的，目前我们3500mA.h电池最大的充电电流就是3500x0.5=1750mA了，如果接入我们最大充电电流2.79A的PCB，那么就超了，有可能会因电流过大导致电池直接损坏或缩短寿命的；倘若厂家给的最大参数为1C，就是3500x1=3.5A了，接入我们最大2.79A的充电PCB是完全没问题了，放电参数同理。由于无法找到我们所用旧电池的最大充电参数，而且是DIY自己用的，也就无所谓了。 完成后实物图，外壳的USB口尺寸开了有点偏大，其他都还好。 五、关于IP5306同步升降压原理及注意事项 在设计时发现 IP5306 规格书是没有对应 IC 内部框图资料的，在网上也找不到相关信息，为了对 IC 有深一步了解，我们找到了类似的一颗 IC 的内部框图，结合应用电路，来了解到了其同步升降压的工作原理。 电池充电时由 Q3,Q4，电感L组成BUCK降压电路，Q1、2,正常状态为常导通的，Q3为开关管， Q4为同步MOS管替代二极管减少功耗 作用 。 Q3 MOS管导通，Q4关断时；5V电压加在电感和电池上，电压给电池和电感充电，充电电流为红色箭头方向。 Q3关断，Q4导通时，电感L又放电给电池充电，充电电流为蓝色箭头方向。 电池放电时，由 Q3,Q4，电感L组成同步BOOST升压电路， Q4变为了开关管作用，Q3变为了同步MOS管 作用 。 Q4导通，Q3关闭时，电池放电给电感储能，电流方向为红色箭头方向；Q4关闭，Q3导通时，电感 L 进行放电，电感电压和电池电压叠加实现5V输出。 一边充电一边放电时，Q1,Q2导通后，输入输出就相当于导通，从而实现了边充电边放电功能。 在测试中发现 IP5306 这款 IC 宣称最大输出电流 2.4A， 而实际上 IC 本身并没有 2.4A 恒流或限流功能，就是输出时可以去到 5V 2.6 、 2.7A 或更大的电流，超额输出就意味着有可能出现故障了。 如果只是给手机平板这些自带电流保护的设备充电还好，如果是给其他没电流保护的设备充电，有可能会因输出电流过大，烧坏IP5306 IC或者充电设备。 六、总结 读万卷书不如走千里路，只是看各种技术资料，很多问题都看不出来，还得在实际项目中通过不断实践验证才能学习成长。 此次DIY 一个小小的移动电源，可以说收获良多，除了熟悉了IP5306这款IC的应用外，还对同步升降压电路也有了进一步了解，在DIY过程中也发现了很多比IP5306 功能更加强大，功能更全面的IC方案，期待后续的测试验证。

爱国者PA885移动电源是飞毛腿电源（深圳）有限公司于2016年推出的，这款移动电源已经不再售了，不过当年在京东就销售了1万+。属于一款超薄型的移动电源，采用优质智能芯片电芯，具有循环使用寿命长，工作发热低的特点，充放电性能稳定，支持5V2A的输出。 在正面可以看到有4个LED灯进行剩余电量的展示，有一个按键； 整体外观采用了斜口设计，醒目的设计使方向一目了然，圆润的计生也是使得直角边缘变得柔和，提升使用手感。 该款移动电源使用的是上下壳卡扣固定设计，前后在通过灰色结构件进行封堵的设计： 前后的堵头只通过上下壳的限位进行固定； 打开后可以看到硕大的电芯，这款电芯的容量是10000mAh； 控制板的正面可以观察到与有关联的几个器件，一个轻触开关，四个LED状态灯以及2个输出用的USB-A口； 状态灯的阻隔通过外壳上的隔断实现，导光柱直接嵌入到外壳上； 用到了一个没有丝印的单片机作为主控，应该是一款8位的单片机，实现按键采集以及电量采集以及状态显示控制； 丝印8205的芯片应该是 矽源特PE8205L， VDS=20V,ID=6.2A的N-MOSFET，提供SOT-23-6L封装，该器件在本产品中被大量使用； 该产品有一个探照灯（其实就是一个大号的LED），为了避免漏光，壳内部分套了一层黑的的热缩管，这种功能就是聊胜于无的功能，亮度还是受限的； DW01B是一个锂电池保护电路，为了避免锂电池因为过充放电或者电流过大呆滞电池寿命缩短或者电池损坏而设计的，它具有高精度的电压检测室时间延迟电路，工作电流很低，典型电路如下： 4435A是一个锂电保护用MOS，漏极-源极击穿电压高达30V； 这款移动电源是18年生产的，一次没有用过，结果居然还有75%以上的电，低功耗做得很好： 这款移动电源从外观设计到原理设计上来看，在当时应该都是属于第一梯队的，很有识别度，产品轻薄圆润；在板卡上大量的使用了mos管进行隔离保护，不过并没有看到温度采集检测，5V2A的输出在现在来说也是可以用上一用的。

2020年开始，突如其来的一场COVID-19全球化疫情，让多数人不得不选择避免外出，应运而生的远距教学及居家办公需求，不仅结构性地改变了人们的生活作息与使用习惯。同时也连带使得消费者对移动电源的需求大幅降低，市场销售量也开始停滞不前。 然而随着疫苗问世，有效降低了重症风险，再加上COVID-19后续变异株的轻症化，也正式宣告「后疫情时代」的来临。恢复正常上班上课、报复性旅游解封、餐厅内用拍照打卡，以及通勤中的追剧打Game杀时间等生活日常一一回归。为避免手机或是随身的3C产品无电可用，绝大多数的消费者在外出时总会佩带着各式各样的 「充电神器」 ，这也让移动电源产品的需求性逐渐回升。 移动电源经过了两年的市场停滞期，除了需求增加，部分使用者也开始准备移动电源的汰旧换新。有道是「货比三家不吃亏」，在挑选移动电源产品时，有些功能规格上的技术关键还是必需先行了解，以下且看百佳泰根据多年协助ODM以及品牌客户所累积的丰富测试经验，精心为您收集的 6大选择要点 ： 选择要点1：安全保护 大多数品牌销售的移动电源，都需要有安规认证才能销售，例如： BSMI(台湾商品检验) 、CE(欧洲合格认证)、FCC(美国联邦通信委员会)…等视销售当地法规而定 。另外部分厂商会宣告自家产品的安全保护设计，一般有过充放保护，过电压电流保护，短路或高温保护，也有产品会选择提供额外的产品意外保险，或是第三方实验室检测报告。建议消费者在挑选移动电源产品时可留意有无此类的安全保护规范。 为维护消费者权益，大多数的移动电源都会有安规认证和使用注意事项。 选择要点2：容量体积 为应付长时间外出的耗电所需，移动电源的 「电池容量」 绝对不可或缺。此外，考虑随身携带的方便性，体积外观的轻薄短小也是消费者在选择时的重点之一。一般移动电源标示的电池容量规格为 5000mAh~36800mAh(甚至更高) ，至于容量要选大还是选小，主要还是看消费者实际上的使用需求而定。移动电源一般在使用上以手机充电为主，笔电及其他充电需求为辅。为兼顾了大电量及小体积等综合性需求，目前市场主流的移动电源容量为 10000~20000mAh 。 一般产品外盒或是本体上都会标示电池容量/额定容量，例如一个10000mAh /3.7V的电池，在5V输出的额定容量基本是10000mAh x 3.7V/5V=7400mAh 再乘上损耗率，因此厂商会在5V/1A的额定容量市售标示约莫会落在6000~7000mAh，但这仅是厂商在实验室中的量测数据，有鉴于最终消费者在使用时还会有损耗，所以部份厂商多会以「实际手机充满电次数」来宣传电量。 另外为了方便携带，移动电源的轻薄化势在必行，部分产品还额外支持了 Qi或MagSafe无线磁吸充电 ，为了达到可以吸附在手机上的产品设计初衷，同时也避免增加太大负担，容量大多都设计在 4000mAh 上下。 MagSafe可直接与手机合而为一，提供使用者不同以往的无线磁吸充电体验。(图片出处：Apple 台湾) 选择要点3：端口规格 充电埠也是十分重要的一环，移动电源又有输入及输出两种模式，早期较多的是 USB micro -B 输入， USB Type-A 输出，后来加上了 USB Type-C®/ Lightning 转接头后也适用了大多数消费者。 近期大多移动电源都是 USB Type-C® 同埠可做输入及输出，也有部分自带插头/自带充电线或是内建无线充电等等，甚至有多埠输出可以同时充电，满足使用者一次充多个装置的使用需求。不过由于部分移动电源多埠的供电能力是共享的，其总输出则是固定的，因此消费者在选择充电技术及能力时，得多加细看厂商的规格说明。 选择要点4：充电技术 在现今多功能智能手机及高画质影音需求下，移动装置的耗电量也随之增加。出门在外，能够随时随地充电的移动电源就越显重要。为了缩短充电时间，各种版本的快速充电技术也应用在移动电源上。然而，快速充电技术唯有在移动电源/充电缆线/手机或其他移动装置都支持的情况下，才能尽情地发挥其快充效能。目前市场上主流的移动电源，大多双向支持QC 2.0/3.0，部分支持到QC 4.0，也有支持PD 2.0或3.0 100W的可以提供支持产品充电。建议消费者在选择的时候，不妨先检视需求装置可支持的充电技术，再行评估欲选购的移动电源规格。 选择要点5：可应用装置 移动电源，顾名思义就是供使用者外出携带的电源供应装置，主要常见的应用装置包含智能型手机、平板、无线耳机的外出充电使用，再加上还有部分支持笔记本电脑USB PD的快速充电技术。此外，市售的移动电源产品甚至还能支持到PD 3.1 140W的充电，几乎可以应付所有USB供电接口的移动产品。(小编按：前提是装置需要支持相对应的快充版本，同时线材也需要支持相对应电流及e-Mark识别芯片) 移动电源产品日新月异，已有支持最大140W 双向快速充电的产品推出。(图片出处:Anker) 选择要点6：兼容性 USB充电已经运行已久，在无法预期和确定消费者会应用于何种的装置组合，因此在选择移动电源时，其与各种装置与充电规格的兼容性也非常值得参考。为因应智能型产品的高耗电需求，厂商们各自导入不同版本的快充技术。即便是使用同样规范的QC或是PD快充，但版本也会随着时间而不断进化，另外也有同时支持两种以上快充技术的智能型产品，因此在充电模式与移动电源的沟通上，难免存在着各种兼容性问题，或是无法达到消费者所期望的充电速度，因此移动电源厂商若能提出兼容性清单或是第三方实验室测试报告，相信更有助获得消费者的信任。 该移动电源提供可支持的手机品牌/型号的兼容性清单。(图片出处：Amazon.com) 除此之外，大多数的移动电源并未随附充电器，因此兼容性除了被充电产品，也需要考虑到充电器，或是消费者可能连接供电的设备和线缆。使用经过认证测试过的线缆，可提供更加稳定、更高效率的电流传输。 移动电源都是即插即用吗？ 由于快充技术多元版本也不一，加上USB埠数设计的不同组合，还有各家厂商设计考虑等，当众多消费者需求差异，以及习惯用途、用户行为及连接装置种类等因素交错下，难免会有当初在设计时忽略的小地方，导致在某些用户行为模式下，可能发生移动电源无法表现出宣告的能力，或是在特定组合下的充电器/缆线/移动装置也有可能产生各种兼容性问题，进而产生负面的使用体验。 以下是一些常见的使用者回馈： 实际使用问题案例： 案例一： 在使用者充电中查看移动电源电量后，移动电源无法启动快充，并降载至一般充电，即使插拔缆线也无法重置，需移动电源被充电或是关机10分钟以上后连接才能启动快充。此功能性设计问题发生在USB Type-C® PD或是QC支持快充设备。 案例二： 手机充电时会断断续续的兼容性问题，更换移动电源可正常充电。 测试时Allion的电源量测模块监控整个充电过程，观察到电压电流产生断断续续的情形。 案例三： 于充电过程中，将移动电源端缆线插拔后，发生充电中断的兼容性问题。 案例四： 移动电源为笔电充电时，将笔电充电器接上移动电源同时充电，但移除笔电充电器后，移动电源同时停止为笔电充电。 Step 1：移动电源USB Type-C®接上笔电，显示充电图标。 Step 2：将笔电充电器接上移动电源同时充电，移动电源与笔电皆正常充电。 Step 3：将笔电充电器从移动电源上移除，笔电同时停止充电。 案例五： 在使用者同时为笔电与手机充电中，长按移动电源的电源键查看电量后，手机继续充电，但移动电源无法为笔电充电。这种用户行为模式属于经常使用，但却是设计上容易被忽略的问题。 Step 1：移动电源同时接上手机以及笔电，手机与笔电皆显示充电中。 Step 2：长按移动电源的电源键查看电量后，手机继续充电，但笔电却停止充电。 从以上的实测案例中我们可以看到，移动电源在使用上还是存在着许多潜在性的问题，可以进行相关测试，在产品上市前解决问题，避免消费者使用上的观感不佳。

苹果公司（以下简称Apple）于2019年9月11日发布最新iPhone 11Pro (Max)，其随机附赠USB-C PD (Power Delivery) 18W电源转接器及USB-C to Lightning 线材，可说是正式宣告Apple系列产品进入PD快充时代。虽然从iPhone 8之后的机种就已经支持USB-C PD，但还需要额外购买USB-C to Lightning的线材或是电源适配器，甚至有些消费者还不知道iPhone早已支持PD快充。身为果粉或是同时拥有多项Apple产品的你，该如何选择最适合的PD移动电源？ 支持PD的移动电源千百款，百佳泰测试团队针对市面上热销的移动电源，挑选了10款、人民币售价为250~1400区间内，搭配最新的MacBook Pro, MacBook Air, iPad Pro 12.9”(USB-C) 以及iPhone 11 Pro Max进行测试。 各家PD移动电源能力简介 为了让读者能更明白产品的规格，除了最大供电能力外，也将移动电源的供电／受电方式，配件附赠的线材规格以及电池容量与产品重量，一目了然。 （表一： 选购前可先了解哪种规格适合自己的使用情境） 实验1： 供电能力量测 虽然PD移动电源都有标示最大供电能力，但实际上应用在这些最新的Apple系列产品表现如何？此外，在搭配Apple 原厂扩充周边(Apple USB-C Digital Multiport Adapter)时，是否也会受到影响呢？ （表二： 各品牌充电能力列表） （表三： 各品牌串接Apple USB-C Digital Multiport Adapter后的充电能力） 从表二可以看到PD移动电源在受测的Apple产品进行充电的数值。我们观察到一个有趣的现象，iPhone 11 ProMax & iPad Pro 12.9” (USB-C)虽然原厂附赠的是18W的PD电源适配器，但是接上较大功率的PD移动电源情况下，实际上可以被充电的能力约在23W及32W；而MacBook Air被充电的能力也是高于原厂附的30W PD电源适配器，这对于需要短时间快充的消费者来说，是一大好消息！ 如果有画面延伸或是接USB-A设备的需求，很多果粉都会购买轻巧好携带的Apple USB-C Digital Multiport Adapter。但从表三的数值来看，许多PD移动电源的充电能力都降低了，有些甚至不到10W。我们解析后发现，原来Apple USB-C Digital Multiport Adapter里面的PD控制芯片会将部分电源预留7～8W下来给连接的设备；有些不受影响的Apple设备则是因为PD供给的能力较强，即使被预留7～8W，还是可以满足Apple设备的最大电力需求。 那轻便考虑、小瓦数供电能力的PD移动电源，不就不符合使用期待了吗？其实并不是，除了iPad Pro 12”之外，MacBook Pro 以及 MacBook Air因为配有两个以上的USB-C孔位，大不了插另一个就是啰！ 实验2： 最大受电能力测量 PD移动电源容量有大有小，容量小，充不了几下电，容量大移动电源没电之后充满电要等半天；那这些PD移动电源受电能力表现如何？我们用Apple PD 18W与Apple PD 61W电源适配器来实验看看。 （表四： 透过Apple PD 18W 与61W看受电的表现能力） 从结果来看，一般能提供最大供给电量的PD移动电源也有兼容的受电能力，但部分则是会减少受电能力，从安全角度来看，很有可能是为了维持受电时电池产生的温度掌控。 实验3： 从MacBook Pro受电能力量测 人在江湖飘，哪能不挨刀。有时出门在外，咖啡厅就一个插座……，要充MacBook又得充移动电源，到底 MacBook Pro能给PD移动电源多少的电力呢？ （表五： 从同时支持供/受电的MBP连接实验） 几年前 USB-IF协会公布PowerDelivery相关充电规范时，愿景图就是各式USB-C接口的设备可以透过沟通或是物理转换来达成供／受电 (Power Role)的需求。但从实验结果图来看，可能还要再磨合一段日子了（注）。不过部份的PD移动电源也有设置USB-Micro B的受电孔，还是可以边充笔记本电脑边充移动电源。 （注：Apple MacBook Pro如连接Apple任何外围产品可提供12W电力） 除了上述的供／受电的性能与功能的确认之外，在百佳泰与Apple合作的 Apple QATest 功能性测试中，经由错误报告数据库分析，针对移动电源归类出以下几种导致用户体验不好的常见问题： 1. USB-C 线材瑕疵 在百佳泰的测试经验里，时常可以发现一些兼容性的问题，解析后是来自于线材的不完善。在USB-IF的规范里面，对于USB线材的接头、内阻抗、线芯等都有明确的建议数值。不完善的线材，可能会导致接触不良，进而造成PD或是充电功能失效。 2. USB-C 座充（电源适配器）兼容性问题 我们实际分析后发现，大多是来自USB-C之CC脚位阻值瑕疵，这是一个很容易出现的问题。因为现在很多的PD移动电源是USB-C 双向共享（充放电都做在同一个孔位上），但在规范里面，充、放电角色不同，阻值也不同，有时数值只差一点，就无法运作了。 3. USB-C Hub串接问题 在笔记本电脑与移动电源之间，有时也会发生因为多串了一个可供充电的USB-C Hub，结果就无法运作了。像这类型的问题，通常都是USB-C Hub里面与移动电源的PD芯片在沟通上出了些问题，或是响应时间(response time)所导致。 4. USB-C 脚位质量问题 偶尔我们也会遇到移动电源或是笔记本电脑的USB-C烧毁，这是不常见但却非常严重的现象。这类情形大多为USB-C里面的脚位（铜片）质量极差，经过一段时间的拔插使用后会有剥落移位的情形，进而导致某次通电后发生短路而烧毁。另一种则是提供电源的PD芯片，为依照规范时间去提升电压而导致烧毁。

  移动电源标准横空出世 行业变革在即 近日，移动电源行业标准发布。深圳市致尚微电子CEO胡盛华为大家解读下这个标准，并分析了该标准对移动电源相关行业将哪些影响。 移动电源行业标准是由国内主要电池、移动电源厂商共同起草，由中国化学与物理电源行业协会发布的首个行业标准。 先看移动电源行业的乱象： 据报道，2013年6月2日南航CZ6917发生移动电源冒烟，7月29日海航HU7364发生移动电源爆炸。民航总局已经禁止在飞机上用移动电源给手机充电。 据报道，2014年4月14日小米移动电源无故起火。后来小米官方宣布是山寨小米移动电源。 据报道，2014年5月9日，一位乘客移动电源爆炸后，行驶中的列车突然停下，受到惊吓的乘客打开了车厢尾部的应急疏散门，300余名乘客被迫从隧道里行走20分钟到市民中心站台，疏散过程中有四人受到不同程度轻伤，搭乘深圳龙华线(四号线)的3 0 0余名乘客经历惊险一幕。 其他如容量虚标，装水泥块，电流虚标，没有安全保护，输出电压不合格，烧毁手机，甚至一个二极管都直接用来给电池充电…越差的东西销量越大，对整个国家和人民造成了巨大的安全隐患，而整个移动电源行业也成为过街老鼠。而另一方面，欧美日采购的移动电源标准甚高，很多移动电源公司都无法达到。国内国外两样，国人都无法买到优质安全的移动电源。价格的恶性竞争也使得产品更加没有底线，移动电源行业正迅速走向不归路。这是千呼万唤的行业标准(虽然不是国家标准)发布，也是行业内自发自律的结果。致尚微电子也在努力净化整个移动电源市场，提供行业最优质、最安全的芯片和方案。 从协议内容来看，主要分为如下几个部分： 1、规范性引用文件： 文件引用的相关标准。 2、定义： 对于移动电源专用术语的统一定义，如额定容量、额定能量等。 3、要求： 对移动电源外观、电性能、安全保护性能、机械性能、环境适应性、接口附件的要求。 4、试验方法： 对于试验条件、测量仪器设备的要求和测试方法。 5、型式检验： 抽样检验标准和合格标准。 6、标志、包装、运输和储存： 产品和包装上应有的信息，包装、运输和储存条件。 这里将几点比较关键的点总结如下： 1、输出电压应该在±5%以内，也就是说输出电压要求在4.75V到5.25V之间。这完全是为了保护被充电手机的安全。这个要求显然将大量使用MCU软件方案的厂家极为恼火，因为软件方案的输出电压大多随放电电流增大而大幅度降低，甚至低至4V以下。这是极其危险的事情。因此极有可能未来移动电源厂家会采用更加安全的硬件方案。这一条如果严格执行，至少50%的移动电源将被列为不合格产品。致尚芯片方案可以实现±1%以内的输出电压稳定性，远高于行业标准。 2、输出电流不低于额定值的95%。一些设计不好的移动电源会出现电池电压较低时无法输出额定电流，甚至标称2A输出的移动电源实际只能出1A就已经关闭。或者一些芯片在电池低电压时直接发生过温关闭移动电源。这一条如果严格执行，至少70%的移动电源将被列为不合格产品。致尚芯片方案可以实现不低于额定输出电流，远高于行业标准。 3、输出纹波峰峰值不能超过100mV，也就是±1%。大量质量不过关的产品输出纹波过大，造成手机损坏。很多MCU方案因为开关频率很低，造成输出纹波过大，甚至出现刺耳的叫声。这一条如果严格执行，至少40%的移动电源将被列为不合格产品。致尚芯片方案可以实现40mV以内的纹波，远高于行业标准。 4、额定容量规定。经过三次容量测试，至少有一次合格。电池容量虚标是行业内的潜规则。但是这一条如果严格执行，至少50%的移动电源将被列为不合格产品。 5、静态消耗电流小于100uA。这条看似比较轻松，但很多移动电源不能检测到输出空载，会持续消耗电流，远远大于100uA。这一条如果严格执行，至少30%的移动电源将被列为不合格产品。致尚芯片方案可以实现10uA的静态电流，远高于行业标准。 6、输入电流定义为充电过程中输入电流的最大有效值。这个定义比较混乱。很多公司把电池输入电流当作标称输入电流，少数公司把适配器输入电流当作输入电流。实际上电池端充电电流更合适，但测量会很困难。这条可能有待商榷。 7、转换效率定义为电池满电压90%时的充放电效率。这条比较松。其实目前大部分同步充放电做到90%以上效率都没有问题。但电池没电时放电效率将会非常低，发热非常严重。致尚芯片方案可以实现94%(1A充电、2A放电)的效率。 8、短路保护、过充电保护、过放电保护和放电过流保护。这几个保护要求比较低，但有些移动电源连最基本的输出过压保护都没有，很多手机充电时发烫就是因为移动电源输出电压过低引起的。这一条如果严格执行，至少80%的移动电源将被列为不合格产品。实际上致尚实现了12重纯硬件高速保护，除上述保护外，还包括适配器过压、适配器欠压、输入过流、电池涓流充电超时、输出过压、充电反向电流、输出反向电流、过温等，远超行业标准。 9、机械性能包括震动、自由跌落、机械冲击测试。 10、环境适应性测试包括：高温放电、低温放电、ESD、恒定湿热、温度循环、外壳温度测试。 11、规定了线缆和端口的可靠性测试。 相信现在移动电源大部分没有经过这样的测试就流通到消费者的手里，甚至到了海外。严格执行标准，甚至将标准上升为国家标准，无疑会净化产业环境，保护消费者和公共安全。企业作为社会的组成部分，也应该担当起社会责任。致尚微电子愿为移动电源提供前所未有的最安全，最强大、最灵活的高集成度芯片方案，全面保护我们的消费者，提升移动电源品质，促进移动电源行业健康发展。 想了解更多移动电源及移动电源解决方案资讯，请登录致尚微电子官网：www.zasem.net了解更多