谁是手机充电管理的指挥官?——手机、电池、充电器三件套之充电篇(2)
在前期的博文“边充电,边打电话的危害”中,给大家介绍过下面这幅充电连接框图,不过上次讨论的是充电时,手机也在使用的情况下,对电池寿命是否会产生影响问题!
今天再次讨论的是在手机充电过程中,谁在执行电池充电管理的控制,包括:
1. 何时恒流充电?
2. 恒流充电电流多大?
3. 何时从恒流切换到恒压充电?
4. 何时充电截至等?
我曾经就这个问题请教过很多的工程师:
——有的说是电池的控制保护电路板?
——也有人说是手机的电源管理芯片?
——如果说是手机的电源管理芯片,那用“万能充”的时候又是如何控制呢?
我们在前面已经讨论过电池控制和保护电路板的性能测试,针对充电性能,保护板有充电过压保护和充电过流保护,并没有所谓的“充电恒流”控制。
如下图所示的某“万能充”充电器,它的工作电压为4.2V,限电流为300mA;
“万能充”对电池进行充电时,它只负责提供最高的4.2V电池充电截至电压,和限定的电流,当电池电压远小于4.2V时,工作在限定的电流;而当电压接近4.2V时,电流将逐渐减小,直至电流接近0.这种似乎和电池的充电曲线比较相似,但还是存在一些不足,建议不要长期使用:
1. “万能充”为了适应各种容量的电池,通常电流都比较小。如上面的“万能充”标称可适用250mAh-5000mAh的电池,如果给某3000mAh电池充电,需要至少10个小时才能充满。
2. 与普通的充电器不同,“万能充”的电压是直接加到电池的正负电极的,如果输出电压不稳定,势必造成电池的无法充满或者“过充”。
3. 一般的“万能充”无法进行电池温度的检测,在异常情况下无法实施相应的保护。
现在估计大家应该已经有了答案,手机才是真正的充电过程的“指挥官”!
在充电时,充电器 充当稳压源的角色,而且电压要高于电池的4.2V,所以充电一般的是5V电压;手机实时检测电池的电压,并按照电池当前电压 来决定 和控制 提供给电池的电流和电压大小,最终按照电池的充电曲线进行精确的控制。
但是,实际充电的效果还取决于:
1. 充电器的输出电压精度,稳定性和提供的最大电流;
2. 手机充电管理芯片 设定的充电电流大小,对电池的电压检测精度;
既然手机在整个充电管理中充当如此重要的“指挥官”角色,因此,快速测量和评估手机充电管理性能也就变得很有必要。
在接下来的一篇博文中,将给大家分享如何使用N6705B 的两个通道实现快速,直观,准确的评估手机充电器的性能!
下图中可以看到,电源1通道仿真的电池的电压(V1)随着充电逐渐增加,电池获得的电流开始保持恒定,然后逐渐减小的过程。