市場上已有幾元錢的廉價充電器出售，而某些山寨機所配置的充電器成本也僅幾元錢。這些低廉的手機充電器質量有保證嗎？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，否則后果不堪設想。 劣質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應分為以下三部分：充電器端、主機端、電池包。其各自的保護功能環(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。

充電器一般分為Switch(開關型)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，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本身。因為手機制造商無法預測其終端客戶是否只使用合格的充電器對主機充電， 所以，很多國際品牌廠商為了保障其商譽及減少返修之售后成本，都會在手機充電線路前端再加一顆保護芯片。 在2007年時國家信產(chǎn)部所出臺的移動通信手持機充電器標準中，特別要求手機廠家在主機端增加輸入過壓保護功能，但市面上很多公司為節(jié)省成本，在正式量產(chǎn)出貨后就取消了當時申請入網(wǎng)認證時所使用的過壓保護芯片。同時，在電池包方面，取消電池包內(nèi)應有的NTC過溫過冷保護電阻，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，可能造成意外災難。

從主機端來看一些手機的充電管理功能由單獨的電源管理芯片PMU完成，亦或與基帶集成為單芯片，其中充電的相關工作皆須仰賴PMU或基帶單芯片內(nèi)的軟件來實現(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現(xiàn)較高的輸入耐壓，所以，當用戶使用劣質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現(xiàn)的保護功能皆無法工作，可能會產(chǎn)生無法預期的后果；第三，一些內(nèi)建充電管理只能實現(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，這一點可能會導致電池的壽命過短，在以后不同手機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，會有比主機端更多的隱患。通常存在性能與產(chǎn)品說明指標不符，或者抗電強度不合格。抗電強度是考核充電器產(chǎn)品安全性能的重要指標。如果消費者選用了這樣的產(chǎn)品，有可能會發(fā)生觸電，危及消費者人身安全。 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。

安全的設計方式是在電源的高壓側與低壓側之間保持適當?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計，還有許多安全機構在監(jiān)控生產(chǎn)標準。 高品質產(chǎn)品包含熱停機功能，可在充電器過熱時斷開電源；還具有過電流關機功能，可以在電池短路(可能導致發(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)務開發(fā)經(jīng)理張洪為：

新一代的手機充電管理芯片需要具備以下幾個特點： 更高的耐壓，一般在18V~26V；路徑管理功能，提供獨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時自動降低充電電流從而保證系統(tǒng)的安全；LDO功能，當電池沒有安裝時可以啟動系統(tǒng)，這一點特別適合調試或量產(chǎn)測試，某些場合如無線公話，電池可以不是標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，實行開關模式的充電將最大化利用USB端口2.5W的最大功耗。

安森美半導體中國區(qū)銷售副總裁林劍銘：

不久的將來，手機和適配器的銷售會徹底分開，這將給手機側充電安全帶來考驗。

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

在手機充電接口上，過電壓無疑是最危險的。在適配器品質差、發(fā)生故障或用戶錯接了不同設備的適配器時都有可能發(fā)生。一般情況，手機內(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電路，電池將會有可能因過充造成爆炸這樣的嚴重后果。為此在YD/T1591-2006中規(guī)定了手機側必須包含有過壓保護電路防止上述情況的發(fā)生。過壓保護(OVP)電路在檢測到過壓故障狀況時，檢測電路就會將開關斷開，使手機與適配器輸出斷開。

美國國家半導體電源管理產(chǎn)品資深應用工程師鐘建鵬：

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，并且應具有防止過熱的保護機制。高級的充電管理電路還應該具有對輸入電壓的過壓保護功能。這些保護功能對產(chǎn)品本身的安全性非常重要。一些不合格的充電管理電路，通常缺乏保護功能的設計，有可能造成電路本身損壞，系統(tǒng)過熱，甚至更嚴重的安全問題。

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現(xiàn)，可靠性較高外，還應該有OVP(過壓保護)，OCP(過流保護)，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。針對USB充電的電池管理IC更應符合低待機功耗/具有可編程式切換充電電流/多重輸入充電模式/可根據(jù)輸入電源設為充電器或USB端口，同時自動分配對電池充電及手機工作所需電流；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確的輸出電壓。這樣可以降低成本，有利于設計更小的充電器，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?，勞動力成本上升已為每個元件帶來大約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?！盌oug 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且符合低待機功耗要求。為符合USB OTG低待機功耗要求，新一代MP-2605X系列產(chǎn)品更將待機電流降低至40uA，并增加反向輸入電壓保護(-16V)功能，以下為目前業(yè)界廣泛使用的MPS充電芯片: MP2605標準型充電芯片適用于所有一般手持式便攜設備；MP26056支持USB/適配器雙輸入接口，適用于需要USB接口充電的便攜設備；MP2607內(nèi)置pwr path，可自動分配對電池充電及手機工作所需電流，針對高端手持式便攜設備如智能手機、GPS導航儀、PDA等應用。 “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)品質量上都可取得了平衡?！痹牧直硎?。 TI的bq24070系列和bq24032A系列提供了獨立的充電路徑和系統(tǒng)電源路徑，有效地防止了系統(tǒng)反復充放電的問題，電池壽命大大延長；解決了手機充電一滿就開始消耗電池的問題，延長待機時間10~20%；有效防止了系統(tǒng)因CPU死機而充電失控的危險，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倡導的動態(tài)電源功率路徑管理在電池充電管理上的應用已經(jīng)得到廣大客戶的認可，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。 安森美半導體推出一系列過壓保護芯片。針對插墻式AC適配器充電的NCP347/348，可為手機提供高達2A的充電電流和高達28V的故障瞬態(tài)電壓的保護；NCP360和NCP361適用于USB接口的正向過壓保護控制器，具有極低的35μA電流消耗，滿足USB待機要求，NCP361還具有電流限制功能；為了滿足手機充電/向附件供電這樣的雙向電流控制的需求，安森美半導體還即將推出NCP370，提供±28V過壓保護以及可調整電流限制。 SGM4054作為圣邦微電子在充電管理領域推出的首款產(chǎn)品，目前已經(jīng)在多種應用中通過測試并批量應用，主要特點有：可編程充電電流高達800mA，可以實現(xiàn)大容量電池的快速充電；熱校準功能可以防止恒流、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準流程(涓流充電、恒流充電、恒壓充電、關斷識別)；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，滿足新的手機對更多電量需求的應用。 美國國家半導體針對不同的應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。還有很多為手機應用設計的PMU如LP3919，更具有高達28V過壓保護功能。