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一“芯”为快 O2Micro用“芯”提效让手机更完美

导读: 从功能机到智能机,消费者得到了更大的屏幕、更好的移动互联网体验、更流畅的影音娱乐体验、更清晰的拍照功能以及……更短的续航。智能手机千好万好,就是续航短,为解决这一难题,手机产业链上各级厂商纷纷出谋划策各显神通,其中快速充电技术正是当下缓解续航问题最有效的途径。

从功能机到智能机,消费者得到了更大的屏幕、更好的移动互联网体验、更流畅的影音娱乐体验、更清晰的拍照功能以及……更短的续航。智能手机千好万好,就是续航短,为解决这一难题,手机产业链上各级厂商纷纷出谋划策各显神通,其中快速充电技术正是当下缓解续航问题最有效的途径。

“充电5分钟,通话2小时”这句广告语响遍街头巷尾,让消费者对于快充有了最基本的认识。但快充会不会损伤手机电池?快充技术的长期发展前景如何?除了手机还有哪些终端产品可以搭载这项技术?这些疑问也会不时地出现在我们脑海中。为解开这些疑惑,OFweek电子工程网在本月19日参加了致力于电源管理IC开发的O2Micro在深圳召开的春季新品发布会。通过公司产品经理彭新生先生的介绍,和对公司销售总监李上管先生的访问,OFweek电子工程网对于以上疑惑有了答案。

一“芯”为快 O2Micro用“芯”提效让手机更完美 

O2Micro销售总监 李上管

增加电池容量和加快充电速度是目前解决消费者续航焦虑症最有效的两个办法,其中快速充电技术对于追求机身纤薄的手机厂商和消费者无疑是更有吸引力的。那么实现快充有哪些途径呢?相信大家都知道P=U*I(P:功率;U:电压;I:电流)这个公式,因此提高充电功率,就要提高电压、电流或两者均提高。

通过提高电压或电流实现快速充电,为消费者带来便利的同时,却不免让人忧心使用这项技术是否会缩短电池的使用寿命。李上管先生对此表示:“从技术方面看,这种担心是没有必要的。最大允许充电电流取决于电池本身,与快充技术搭配使用的电池都是符合电流容限的,且锂电池是没有记忆效应的,不存在充放电循环问题。而影响电池使用寿命的因素主要包括充电过压、放电过放、高温老化等,但这些问题通过常规充电管理IC就能得到解决。”对于部分人对快充技术的误解,李上管进一步表示:“快充技术不只不会损伤手机电池,充电时功率损耗较小、没有发热问题的快充技术对于延长电池使用寿命其实是一个利好因素。”

当前市面上快充技术多种多样百花齐放,但归根结底可以分为高压小电流和低压大电流两种模式,前者注重于优化适配器和线材上的损耗,后者注重于降低系统端的发热。高通、联发科、展讯等平台厂商,O2Micro、德州仪器等Charge厂商以及OPPO、华为等系统厂商所提供的快充技术,追本溯源都是基于以上两种模式中的某一种实现的。

一“芯”为快 O2Micro用“芯”提效让手机更完美

常见快充方案

快充技术方案繁多,手机厂商要如何选择最适合自家终端产品的技术呢?可以从充电功率、热设计、成本、复杂性、广泛性以及互操作性等六项指标出发,分析各类快充方案的优劣势。

主流的高压低电流充电模式,强于复杂性、广泛性及成本等三个方面,但却弱于热设计方面。而当充电功率高于15W时,发热将严重影响用户体验并削弱成本优势。

低压大电流快充模式分为私有标准和USB PD公有标准两类。USB PD标准最高可以支持100W的充电功率,搭配Type-C线后能够支持任意一家厂商的快充,在充电功率、互操作性以及热设计上具有明显优势,但由于标准一直在变化而存在广泛使用的弊端;私有标准则存在广泛性和成本方面的劣势。

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O2Micro产品经理 彭新生介绍Express Charge技术的优势

最后再来看看O2Micro的Express Charge。从下图可以看出,相较于其他技术,Express Charge主要的优势体现在充电功率和热设计方面,但与其他技术不同,Express Charge并无明显的短板表现均衡。

一“芯”为快 O2Micro用“芯”提效让手机更完美

各类快充技术的优势与劣势

以上快充解决方案各有优缺点,但也正是它们的出现和不断升级让手机厂商和消费者有了更多的选择,以及……一些小烦恼。各家的私有技术标准互不兼容,很多时候需要集齐专线、专头(充电头)、专机(手机)才能实现快充,否则顶多只能实现5V/2A的充电能力。因此从长期来看,快速充电技术势必会从分散的私有技术变成统一的行业标准技术,从目前各自为政互不兼容的方案变成兼容性互操作性良好的方案。

今年春节期间,USB-IF组织发布了USB PD 3.0的重要更新,旨在一统快速充电技术规范的PPS,同时USB Type-C接口也被诸多手机厂家应用于自家机型之上,这令行业标准的统一获得了契机。因为支持USB PD的设备从兼容性和标准性方面考量都必然要使用Type-C接口,互操作性将不存在问题。

作为充电管理IC供应商,O2Micro几年前已开始参与行业标准的讨论,并已开发了USB PD 2.0的相关产品,USB PD 3.0 PPS也正在开发中。李上管对OFweek电子工程网表示:“下一次发布会就可以看到我们的新产品。O2Micro的产品策略是高压(快充)与低压(快充)并进,专有(技术)与标准(技术)齐发。充分满足各个市场段位的需求。”

在快速充电技术领域深耕多年,O2Micro的Express Charge技术在终端厂商间极受欢迎。据悉,Express Charge技术诞生于2000年,2004年获得专利授权,截止至今年,O2Micro已在大陆、台湾、日本、美国、英国……等多个国家和地区获得了授权,强大的专利池有效地保护了合作伙伴的知识产权。据彭新生向OFweek电子工程网介绍,Express Charge具有以下5大优势:

·成本低

·温度低

·设计易

·专利强

·适配器线缆合作

一“芯”为快 O2Micro用“芯”提效让手机更完美 

O2Micro Express Charge的好处

在手机使用体验中充电时是否发热是评价一款机型好坏的标准之一,毕竟我们不需要手机具备暖手宝的功能,因此一项快充技术是否会在产品热结构设计上拖后腿,增加成本的投入,也是评估它市场竞争力的指标之一。O2Micro Express Charge技术基于低压直充实现模式,从原理上就解决了发热问题,拥有典型5A充电条件下96%的充电效率,充电管理能力比市场上其他方案高出很多。并且Express Charge是成熟的芯片集成方案,相比其他用分立器件搭建的低压快充方案,在BOM成本上有明显优势。

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