移动充电器革命即将实现最小尺寸和最佳功率

您使用便携式设备时遇到的最大麻烦是什么？ 市场调查表面：电池循环时间（即两次充电之间的时间长度）是便携式设备用户最希望改进的方面。但是，用户的烦恼似乎无法轻易减轻，因为便携式设备制造过程所涉及的部分关键设计因素（例如更大的屏幕尺寸、更高的屏幕分辨率以及更强大的移动处理器）只会加快电池的耗尽速度，加重电池循环时间的缺陷。最近，市场上已推出屏幕尺寸为 4.3 英寸和 4.7 英寸、屏幕分辨率为 720p 的便携式设备，部分屏幕尺寸甚至达到 5 英寸。与早期尺寸较小且分辨率较低的屏幕相比，这些显示器需要更多电量才能使 LCD 屏幕维持令人满意的亮度级别。下表显示了近几年屏幕分辨率的发展。

智能手机的屏幕分辨率（*来源： 东森新闻)

DisplaySearch 公司进行的另一项调查也表明：移动设备的屏幕分辨率持续提高。图 1 显示了 2010 年像素密度在 200 ppi 以上的移动设备的份额仅为 22%。到 2015 年，此份额将上升至 50%，2018 年将进一步达到 55%。

          图 1： 市场份额（按屏幕像素密度）

          （*来源： DisplaySearch）

我们可以看到移动处理器也遇到了同样的问题。在很短的时间内，处理器已从单核架构过渡到四核架构。虽然当今的 CPU 采用高级处理技术，但功耗仍持续增加。当然，LCD 屏幕和处理器并不是导致功耗增加的唯一因素。如果考虑所有可能因素，则在追逐"Mobile Everywhere"（移动无处不在）的趋势下，便携式设备的电池容量需求将不可避免地升高。这似乎成了最终用户减轻电池循环时间烦恼的最简单方法。

增加电池容量看似容易，但会导致许多问题，充电器的最佳额定功率便是有待解决的因素之一。长久以来，USB 充电器标准促使制造商将 5 V/1 A 功率格式广泛应用于智能手机充电器。由于电池容量的趋势是从当前的 1800 mAh 增加到 3500 mAh – 未来可能更高，因此 5 V/1 A 充电器明显不足。使用目前的 5 V/1 A 格式充电器为较大的电池充电时，等待过程会使用户抓狂。另外，在拼命延长电池循环时间的同时会产生另一个问题：散热。制造商面临的巨大设计挑战是大功率充电器的高温问题。用 1 A 的电流给 2000 mAh 以上的电池充电将产生高温，因为充电器保持全负载时间更长，长期产生的热量将使充电器外壳的温度升高。考虑到以上问题，充电器行业如何才能打破更大电池容量的瓶颈呢？

要在合理的时间内将容量更大的电池充满电，制造商可采用的最简单方法就是增加充电器的额定功率。根据 USB 标准的 5 V 输出，部分制造商选择将工作电流从 1 A 增加到 2 A 或 3 A 以缩短充电时间；其他制造商则选择增加工作电压以提高效率。虽然业界看似没有统一的标准，但至少目前仍有一些适用的基本准则。为了省电，业界对便携充电器设计始终具有一些基本的"必需"要求，例如高度紧凑的充电器尺寸（假如是设计用于移动设备）和较低的待机功耗。最为重要的是，任何新的、更强大的充电器必须兼顾安全性和功能。如果满足了所有这些要求，我们相信最终用户乐于见到安全高效的充电器，也就是能够提供充足充电能力且额定功率超出当前 USB 充电器标准的充电器。

充分发挥微型充电器的充电能力并不是件容易的事，但在累积了多年的充电器解决方案开发经验之后，业界已经有一些方向可以遵循。

要保持高度紧凑的充电器尺