充电器原理揭秘:探究手机充电背后的科技和工作原理
2023-12-01

  现代手机基本都是内置电池管理芯片,负责电池的充电、保护、测量等工作。那对于充电电源来讲,要求就会比较低,一般我们手机原配的充电器,就是一个紧凑型的小型开关电源。

充电器是如何给手机充电的?

  这是一个典型的开关电源电路,用来吧220V的市电高效率的变换成我们需要的低电压。输出电压一般为5-5.5V之间,输出电流为0.5A-3A不等。当然支持最新的快充规范的会有更多输出电压档,这个我们后面讲。

  然而手机里面的可充锂聚合物电池的标称电压是3.7V,放电范围一般是3.2-4.2V,外置电源不能直接的接入电池进行充电,这会导致电池电流过大,而且超电压,从而损坏锂电池。

充电器是如何给手机充电的?

  就算电压降低到合适电池的电压,锂电池也不能用这种恒压充电方式,毕竟锂电池比较娇贵,为了控制发热,延长寿命,增加安全性,现在大多数种类的电池都采用更安全的恒流充电方式。

充电器是如何给手机充电的?

  采用恒流充电方式可以很好的控制热量,电池会更安全也更可靠。

  这部分的功能是手机内置的电池管理芯片来完成的,因为电压电流的转换不可能完美,尤其是在大电流充电的手机上,会明显的感觉到手机会发热,这是必然的。因为毕竟有损耗,损耗就算有热量产生。转换效率只能无限的接近100%而不可能达到。

  说到不同品牌的手机,还有个东西不得不说,这就是识别电路。

  这部分的东西,是直接连接在充电器的USB输出接口附近的,用于手机识别充电器是否符合要求。

充电器是如何给手机充电的?

  这是苹果手机的典型识别电路,用的是电阻方式,通过检测D+ D-脚上面的电压值来决定设备处于何种充电电流下,决定设备能不能充电。

  如果没有这个电路,设备只会工作在最低限度下。三星等一票安卓手机也是类似,只是方案更简单粗暴一些,D+ D-直接相连就可以了。两种方案其实两边都能兼容,但是混插的结果,就是只能小电流充电,按照以前的实际测试经验看,大概也就100-200mA之间的样子,不能大电流充电。

  题外话,相同充电电流下,感觉发热高的手机实际上可能散热设计更好一些,因为在差不多发热的情况下,导热快才能保证核心温度更低。所以不用太纠结充电发热了,散热设计合理的情况下,发热大充的快,发热小充的慢,基本是普适的。

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