孫 超,王春芳
(青島大學 自動化工程學院,山東青島266071)
手機的發(fā)展經(jīng)歷了從模擬手機到數(shù)字手機再到智能手機的變化[1],作為手機附件的充電器也經(jīng)歷了同樣的變化過程[2,3],不僅體積越來越小、重量越來越輕、充電時間越來越短、充電效率越來越高[4],而且具有各種智能保護功能。針對手機充電器的發(fā)展變化,本文對不同時期的3種典型手機充電器做了一些比較。
不同時期的3種手機充電器外形如圖1所示。
圖1(a)為20世紀90年代末期出現(xiàn)的模擬式手機充電器。其原理為輸入220 V/50 Hz交流電經(jīng)工頻變壓器降壓,再整流濾波后給手機充電。此類充電器效率低,沒有保護電路,當負載發(fā)生短路時很容易被燒壞。
圖1(b)為2005年左右出現(xiàn)的開關電源式手機充電器。該充電器的設計采用了開關電源技術,具有體積小、功耗小、效率高等優(yōu)點,而且具有一些保護電路,其帶載率有所提高。
圖1(c)為2010年左右出現(xiàn)的集成度很高的模塊式手機充電器。該充電器采用了功率開關管和控制器集成在一起的技術,減少了由引線電容和寄生電容引起的開關應力,從而使得充電器相對于圖1(b)所示的充電器充電效率更高,充電時間更短。此外,此類充電器還增加了更多的保護功能,例如欠壓鎖定、過壓保護、過流保護、輸出短路保護等,提高了充電器的穩(wěn)定性和安全性。
圖1 不同充電器外形圖
3種手機充電器具體參數(shù)如表1所示。
表1 不同時期3種手機充電器參數(shù)
用上述三種不同時期的手機充電器分別對某電池容量為1 900 mAh的手機進行充電實驗,所得充電實驗波形圖如圖2所示。
圖2(a)為圖1(a)所示充電器的充電曲線,其充電時間為14 h,充電電流平穩(wěn)減小,且整個充電過程充電電流一直較小,充電電壓平穩(wěn)升高,在充電結(jié)束時達到4.18 V電壓;圖2(b)為圖1(b)所示充電器的充電曲線,其充電時間為8 h,充電電流在整個充電過程較大,充電電壓在充電結(jié)束時達到4.2 V;圖2(c)為圖1(c)所示充電器的充電曲線,其充電時間僅為3 h,充電電流在充電前期變化率比充電后期要大,且整個充電過程中電流較大,充電電壓在充電后期變化率較小,充電結(jié)束時充電電壓達到4.2 V。
圖2 不同充電器充電曲線圖
通過以上3種不同時期手機充電器比較、分析可知,手機充電器正向著充電時間短、充電電流大、充電器體積小、重量輕、安全性高的方向發(fā)展。
[1] 丁 慶.手機充電器種類和選購[J].家電檢修技術,2005,(16):52-53.
[2] 劉 琳.基于反激變換器的手機充電器的設計[J].中國制造業(yè)信息化,2011,(13):39-42.
[3] 王亞林.單端反激式變壓器開關電源在手機充電器中的應用[J].信息通信,2011,(6):189-190.
[4] 沙占友,馬洪濤,安兵菊.特種單片開關電源模塊的電路設計[J].電源技術應用,2005,(1):20-24.