市場上已有幾元錢的廉價充電器出售，而某些山寨機(jī)所配置的充電器成本也僅幾元錢。這些低廉的手機(jī)充電器質(zhì)量有保證嗎？安全嗎？他們是如何節(jié)約成本的呢？俗語“一分錢一分貨” 雖然在今天已不完全正確，但是，在手機(jī)充電器市場，它仍是真理。下面，將為您揭開一些低廉充電器的秘密，同時為了防范這些低廉充電器帶來的危害，手機(jī)端的電源管理方案必須防微杜漸，不能偷工減料以節(jié)約成本，否則后果不堪設(shè)想。 劣質(zhì)充電裝置的成因與危害

MPS亞洲區(qū)市場總監(jiān)袁文林：

完整的充電管理及保護(hù)應(yīng)分為以下三部分：充電器端、主機(jī)端、電池包。其各自的保護(hù)功能環(huán)環(huán)相扣，缺一不可。

袁文林：很多市場上售賣的低價充電器可能只是使用了簡單的繞線變壓器，沒有任何過流過壓等保護(hù)。

充電器一般分為Switch(開關(guān)型)和Linear(線型)兩種，很多市場上售賣的低價充電器為了牟取暴利，可能只是使用了簡單的繞線變壓器，沒有任何過流過壓等保護(hù)，也沒有考慮到電網(wǎng)供電穩(wěn)定度等因素，把潛在危險帶給了手機(jī)本身。因為手機(jī)制造商無法預(yù)測其終端客戶是否只使用合格的充電器對主機(jī)充電， 所以，很多國際品牌廠商為了保障其商譽(yù)及減少返修之售后成本，都會在手機(jī)充電線路前端再加一顆保護(hù)芯片。 在2007年時國家信產(chǎn)部所出臺的移動通信手持機(jī)充電器標(biāo)準(zhǔn)中，特別要求手機(jī)廠家在主機(jī)端增加輸入過壓保護(hù)功能，但市面上很多公司為節(jié)省成本，在正式量產(chǎn)出貨后就取消了當(dāng)時申請入網(wǎng)認(rèn)證時所使用的過壓保護(hù)芯片。同時，在電池包方面，取消電池包內(nèi)應(yīng)有的NTC過溫過冷保護(hù)電阻，在電池芯溫度變化時無法及時反饋給充電管理芯片，這都給終端用戶在充電時帶來輕者充電線路損壞，電池壽命減短；重者如電池爆炸/起火等潛在危險。

德州儀器高性能模擬業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理張洪為：

從充電器端來說，最大的問題是所用光耦、變壓器絕緣是不是絕對可靠，如果為了省錢，用了質(zhì)量差的材料，就有較大的安全危害；其次空載功耗太大，現(xiàn)在主流要求小于300mW，日本已經(jīng)開始要求150mW；第三點(diǎn)是一致性差，不同的適配器互換后不能保證適用。

張洪為：一些手機(jī)的充電管理功能對軟件依賴大，一旦出現(xiàn)軟件錯誤，可能造成意外災(zāi)難。

從主機(jī)端來看一些手機(jī)的充電管理功能由單獨(dú)的電源管理芯片PMU完成，亦或與基帶集成為單芯片，其中充電的相關(guān)工作皆須仰賴PMU或基帶單芯片內(nèi)的軟件來實(shí)現(xiàn)。雖然成本低，但對軟件依賴性大，一旦出現(xiàn)軟件錯誤，可能造成意外災(zāi)難；另一方面，CPU內(nèi)建充電管理功能，由于工藝的限制往往不能實(shí)現(xiàn)較高的輸入耐壓，所以，當(dāng)用戶使用劣質(zhì)充電器或因為插拔充電器產(chǎn)生的浪涌電壓皆可能造成PMU或基帶芯片的損壞，此時許多透過軟件而實(shí)現(xiàn)的保護(hù)功能皆無法工作，可能會產(chǎn)生無法預(yù)期的后果；第三，一些內(nèi)建充電管理只能實(shí)現(xiàn)脈沖電流的充電以及平均電流的管理，對于峰值電流的限制則依靠充電器本身，這一點(diǎn)可能會導(dǎo)致電池的壽命過短，在以后不同手機(jī)采用公共交流適配器后還則將成為隱患。

圣邦微電子產(chǎn)品線經(jīng)理呂亮：

充電器作為產(chǎn)品的配件，由于市場競爭，成本壓力太大，會有比主機(jī)端更多的隱患。通常存在性能與產(chǎn)品說明指標(biāo)不符，或者抗電強(qiáng)度不合格。抗電強(qiáng)度是考核充電器產(chǎn)品安全性能的重要指標(biāo)。如果消費(fèi)者選用了這樣的產(chǎn)品，有可能會發(fā)生觸電，危及消費(fèi)者人身安全。 安全防范措施

PI高級副總裁Doug Bailey：

電池充電器存在三種安全隱患，即觸電、起火和破壞環(huán)境。

Doug Bailey：電池充電器存在觸電、起火和破壞環(huán)境等安全隱患。

安全的設(shè)計方式是在電源的高壓側(cè)與低壓側(cè)之間保持適當(dāng)?shù)慕^緣與間隙。國際電工委員會(IEC)的規(guī)則覆蓋電源的安全設(shè)計，還有許多安全機(jī)構(gòu)在監(jiān)控生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。 高品質(zhì)產(chǎn)品包含熱停機(jī)功能，可在充電器過熱時斷開電源；還具有過電流關(guān)機(jī)功能，可以在電池短路(可能導(dǎo)致發(fā)熱和起火)時將功率降到額定功率的1%左右。通過采用高效的控制算法，以及確保產(chǎn)品不含鹵化物和PVC來最大限度地降低對環(huán)境的危害。這些算法確保充電器在非充電狀態(tài)消耗的功率最小。

德州儀器高性能模擬業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理張洪為：

新一代的手機(jī)充電管理芯片需要具備以下幾個特點(diǎn)： 更高的耐壓，一般在18V~26V；路徑管理功能，提供獨(dú)立的充電路徑和系統(tǒng)電源路徑；熱管理功能，一旦芯片內(nèi)核溫度上升到某一點(diǎn)時自動降低充電電流從而保證系統(tǒng)的安全；LDO功能，當(dāng)電池沒有安裝時可以啟動系統(tǒng)，這一點(diǎn)特別適合調(diào)試或量產(chǎn)測試，某些場合如無線公話，電池可以不是標(biāo)配的時候還可以降低成本。 USB充電需要滿足USB IF的電源規(guī)范，低功率電源100mA， 高功率電源500mA；此外，實(shí)行開關(guān)模式的充電將最大化利用USB端口2.5W的最大功耗。

安森美半導(dǎo)體中國區(qū)銷售副總裁林劍銘：

不久的將來，手機(jī)和適配器的銷售會徹底分開，這將給手機(jī)側(cè)充電安全帶來考驗。

林劍銘：內(nèi)部若沒有完善的過充保護(hù)電路，電池將會可能因過充造成爆炸的嚴(yán)重后果。

在手機(jī)充電接口上，過電壓無疑是最危險的。在適配器品質(zhì)差、發(fā)生故障或用戶錯接了不同設(shè)備的適配器時都有可能發(fā)生。一般情況，手機(jī)內(nèi)的充電管理IC可以控制充電的電流與電壓，維持電池安全充電。但如果額定電流充電時輸入的電壓太高，超過充電管理電路能夠承受的值，電路中充電調(diào)整元件將會因為過功率而燒毀或失去控制作用。最惡劣情況下，此時如果用戶同時使用低成本的鋰電池，內(nèi)部沒有完善的過充保護(hù)電路，電池將會有可能因過充造成爆炸這樣的嚴(yán)重后果。為此在YD/T1591-2006中規(guī)定了手機(jī)側(cè)必須包含有過壓保護(hù)電路防止上述情況的發(fā)生。過壓保護(hù)(OVP)電路在檢測到過壓故障狀況時，檢測電路就會將開關(guān)斷開，使手機(jī)與適配器輸出斷開。

美國國家半導(dǎo)體電源管理產(chǎn)品資深應(yīng)用工程師鐘建鵬：

充電管理電路功能一般由單顆的充電管理芯片(Charger IC)，或者集成充電管理功能的電源管理芯片(PMU)實(shí)現(xiàn)。充電管理電路需要支持針對鋰電池特性的涓流充電，恒流充電，恒壓充電的三種充電過程，并且應(yīng)具有防止過熱的保護(hù)機(jī)制。高級的充電管理電路還應(yīng)該具有對輸入電壓的過壓保護(hù)功能。這些保護(hù)功能對產(chǎn)品本身的安全性非常重要。一些不合格的充電管理電路，通常缺乏保護(hù)功能的設(shè)計，有可能造成電路本身損壞，系統(tǒng)過熱，甚至更嚴(yán)重的安全問題。

MPS亞洲區(qū)市場總監(jiān)袁文林：

新一代充電IC除了將PMU所具備的充電功能透過高度集成的硬件來實(shí)現(xiàn)，可靠性較高外，還應(yīng)該有OVP(過壓保護(hù))，OCP(過流保護(hù))，NTC功能，同時具備高輸入耐壓，體積小，外圍線路簡單等優(yōu)點(diǎn)。針對USB充電的電池管理IC更應(yīng)符合低待機(jī)功耗/具有可編程式切換充電電流/多重輸入充電模式/可根據(jù)輸入電源設(shè)為充電器或USB端口，同時自動分配對電池充電及手機(jī)工作所需電流；并符合USB端口之限流規(guī)范。 優(yōu)秀性價比芯片推薦 Power Integrations公司的初級調(diào)節(jié)器件，如LinkSwitch，可以保持電氣絕緣，并能在不需要光隔離器反饋的情況下提供準(zhǔn)確的輸出電壓。這樣可以降低成本，有利于設(shè)計更小的充電器，同時維持必要的安全間隙。 最新的LinkSwitch-II產(chǎn)品具有精確的電壓控制，可以非常精確地模擬USB端口。另外，該產(chǎn)品包括電纜下降補(bǔ)償，因此不管電纜上面流失的電流有多大，電壓都能保持恒定。 LinkSwitch-II的電壓精度為5%，電流精度為10%，對于適配器和充電器來說非常理想。并且，它只需要20個元件就能搭建一個完整的充電器電源，這節(jié)省了元件本身的成本，同時也節(jié)省了生產(chǎn)時間、裝配與庫存成本?！霸谥袊瑒趧恿Τ杀旧仙褳槊總€元件帶來大約0.003美元的成本，對于小型片狀電阻與電容器來說，所造成的成本上漲幅度更大。”Doug Bailey分析道。 MPS全系列電池充電芯片皆采用高壓生產(chǎn)工藝，均有最低20V，最高28V之耐壓，并已全部集成過壓保護(hù)且符合低待機(jī)功耗要求。為符合USB OTG低待機(jī)功耗要求，新一代MP-2605X系列產(chǎn)品更將待機(jī)電流降低至40uA，并增加反向輸入電壓保護(hù)(-16V)功能，以下為目前業(yè)界廣泛使用的MPS充電芯片: MP2605標(biāo)準(zhǔn)型充電芯片適用于所有一般手持式便攜設(shè)備；MP26056支持USB/適配器雙輸入接口，適用于需要USB接口充電的便攜設(shè)備；MP2607內(nèi)置pwr path，可自動分配對電池充電及手機(jī)工作所需電流，針對高端手持式便攜設(shè)備如智能手機(jī)、GPS導(dǎo)航儀、PDA等應(yīng)用。 “根據(jù)客戶反饋，他們在使用MPS的充電芯片之前，大多數(shù)因為成本考量而采用PMU/單芯片實(shí)現(xiàn)充電管理，但最后卻發(fā)現(xiàn)充電線路的損壞占了所有客退返修數(shù)量的20%以上，反而造成總體成本增加；但若欲使用外部元器件來加強(qiáng)PMU 之安全系數(shù)， 額外增加的成本和板面積，又令業(yè)者難以承受。此時若使用MPS電池充電芯片，在成本及產(chǎn)品質(zhì)量上都可取得了平衡。”袁文林表示。 TI的bq24070系列和bq24032A系列提供了獨(dú)立的充電路徑和系統(tǒng)電源路徑，有效地防止了系統(tǒng)反復(fù)充放電的問題，電池壽命大大延長；解決了手機(jī)充電一滿就開始消耗電池的問題，延長待機(jī)時間10~20%；有效防止了系統(tǒng)因CPU死機(jī)而充電失控的危險，防止了因外電壓過壓而擊穿的問題，大大增加了系統(tǒng)的可靠性；免除了外加過壓保護(hù)以及路徑切換MOSFET和肖特基二極管，降低了系統(tǒng)總成本。把適配器電流在系統(tǒng)消耗和充電之間自動按需重分配，用一個小小的適配器反而大大加快了充電時間，降低成本的同時改善了用戶體驗。 “TI倡導(dǎo)的動態(tài)電源功率路徑管理在電池充電管理上的應(yīng)用已經(jīng)得到廣大客戶的認(rèn)可，如雙端口(USB，交流適配器分別輸入)線性充電管理芯片bq24032A系列，單端口bq24070系列(USB，交流適配器共享一個輸入)”張洪為表示。 安森美半導(dǎo)體推出一系列過壓保護(hù)芯片。針對插墻式AC適配器充電的NCP347/348，可為手機(jī)提供高達(dá)2A的充電電流和高達(dá)28V的故障瞬態(tài)電壓的保護(hù)；NCP360和NCP361適用于USB接口的正向過壓保護(hù)控制器，具有極低的35μA電流消耗，滿足USB待機(jī)要求，NCP361還具有電流限制功能；為了滿足手機(jī)充電/向附件供電這樣的雙向電流控制的需求，安森美半導(dǎo)體還即將推出NCP370，提供±28V過壓保護(hù)以及可調(diào)整電流限制。 SGM4054作為圣邦微電子在充電管理領(lǐng)域推出的首款產(chǎn)品，目前已經(jīng)在多種應(yīng)用中通過測試并批量應(yīng)用，主要特點(diǎn)有：可編程充電電流高達(dá)800mA，可以實(shí)現(xiàn)大容量電池的快速充電；熱校準(zhǔn)功能可以防止恒流、恒壓操作模式下電池過熱，提高用戶產(chǎn)品的安全性；可以通過USB直接對單電池充電，滿足產(chǎn)品的多兼容性；具有充電指示，提供用戶識別信息；1%充電精度，保證電池壽命；關(guān)斷電流低至25μA，提升電源的有效利用率；自帶2.93V涓流充電閥值，可以完全符合鋰電池充電的標(biāo)準(zhǔn)流程(涓流充電、恒流充電、恒壓充電、關(guān)斷識別)；具有自動回充功能，提供充足的能源。后續(xù)會推出高耐壓，大充電電流的充電管理芯片，滿足新的手機(jī)對更多電量需求的應(yīng)用。 美國國家半導(dǎo)體針對不同的應(yīng)用提供豐富的充電管理解決方案。有單芯片的充電管理芯片(LM3658)，支持USB，AC-DC穩(wěn)壓器兩種輸入，并具有過熱保護(hù)功能。此外還有很多高集成度的電源管理芯片(PMU)集成有完善的充電管理功能。如為GPS，PMP設(shè)計的PMU LP3913，就集成有支持USB，AC-DC穩(wěn)壓器兩種輸入，并且支持電流路徑管理功能的充電管理單元。還有很多為手機(jī)應(yīng)用設(shè)計的PMU如LP3919，更具有高達(dá)28V過壓保護(hù)功能。