市場(chǎng)調(diào)查顯示,可攜式裝置使用者最希望電池充電間隔時(shí)間能有所改善,但是,由于可攜式裝置開(kāi)發(fā)過(guò)程中所涉及的關(guān)鍵設(shè)計(jì)因素,如更大的螢?zāi)怀叽纭⒏叩慕馕龆群凸δ芨鼜?qiáng)大的處理器,讓電力更快耗盡,使得須要頻頻充電的困擾不易解決。
最近,市面上出現(xiàn)了4.3吋和4.7吋,甚至是超過(guò)5吋的螢?zāi)?,螢?zāi)唤馕龆雀哌_(dá)720p。相較于較早推出的解析度更低、螢?zāi)怀叽绺〉娘@示器而言,這些顯示器所需的功率大幅增加,以便讓液晶(LCD)螢?zāi)贿_(dá)到令人滿意的亮度(表1)。
來(lái)自NPD DisplaySearch的另一項(xiàng)調(diào)查顯示,移動(dòng)裝置的螢?zāi)唤馕龆瘸掷m(xù)提高。2010年,超過(guò)200ppi畫(huà)素密度的螢?zāi)粌H占市場(chǎng)22%,然而,到2015年則將增至50%,至2018年,高畫(huà)素密度螢?zāi)坏氖姓几鼘⒃鲋?5%(圖1)。

移動(dòng)裝置上的處理器也存在同樣的問(wèn)題。在很短的時(shí)間內(nèi),處理器從單核架構(gòu)演進(jìn)到四核架構(gòu),儘管如今的中央處理器(CPU)採(cǎi)用的是先進(jìn)的製程技術(shù),但是功耗仍繼續(xù)增加。

資料來(lái)源:DisplaySearch
圖1 各螢?zāi)划?huà)素密度的市場(chǎng)占有率
雖然LCD螢?zāi)缓吞幚砥鞑⒉皇菍?dǎo)致功耗增加的唯一因素,但在「移動(dòng)裝置無(wú)處不在」成為必然發(fā)展趨勢(shì)的大環(huán)境下,可攜式裝置所需的電池容量將愈來(lái)愈大,因此,延長(zhǎng)電池容量將是緩解使用者煩惱最簡(jiǎn)單的方法。
增加電池容量聽(tīng)起來(lái)很容易,但背后也有著一系列的問(wèn)題--優(yōu)化充電器的額定功率正是亟須解決的問(wèn)題之一。長(zhǎng)期以來(lái),通用串行總線(USB)充電器標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致智慧手機(jī)充電器廣泛採(cǎi)用5伏特(V)/1安培(A)的功率格式。由于大趨勢(shì)將促使電池容量從目前的1,800毫安培小時(shí)(mAh)增至3,500毫安培小時(shí),且以后電池容量將進(jìn)一步超出這一範(fàn)圍,因此,5伏特/1安培的充電器顯然不敷需求。若使用現(xiàn)在的5伏特/1安培格式充電器為大容量的電池充滿電,需要較長(zhǎng)的等待時(shí)間。
在業(yè)界努力改善電池週期同時(shí),散熱問(wèn)題亦浮出檯面。使用目前1安培的電流為超過(guò)2,000毫安培小時(shí)容量的電池充電,會(huì)導(dǎo)致溫度較高,這是因?yàn)槌潆娖鞅3秩?fù)載的狀態(tài)會(huì)產(chǎn)生熱量,而熱量又會(huì)使充電器外殼的溫度升高。
提升充電器額定功率
要想在合理時(shí)間內(nèi)為可攜式裝置的大容量電池充滿電,製造商所能採(cǎi)用的最簡(jiǎn)單的辦法就是增加充電器的額定功率。依照USB標(biāo)準(zhǔn)的5伏特輸出,一些製造商選擇將工作電流從1安培增至2安培或3安培,以縮短充電時(shí)間,也有一些製造商選擇透過(guò)增加工作電壓來(lái)提高效率。
儘管看似沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),但是至少就目前而言,有一些基本準(zhǔn)仍然適用,因?yàn)獒槍?duì)可攜式充電器設(shè)計(jì)一直都有一些基本的「根本」要求,如小尺寸的充電器(考慮其針對(duì)行動(dòng)裝置)和較低的待機(jī)功耗,以便省電。最重要的是,任何功率更大的新充電器都必須安全、高效。如果能符合以上所有要求,終端使用者將會(huì)樂(lè)于擁有安全且高效的充電器--具備充足的充電容量,且額定功率超過(guò)目前的USB充電器標(biāo)準(zhǔn)。
從一個(gè)體積小巧的充電器中「擠」出更多電量并非易事,但仍有一些方向可供業(yè)界遵循。要想讓充電器的尺寸保持小巧,變壓器的選擇最為重要。如果要遵循充電器尺寸越來(lái)越小的趨勢(shì),就需要高開(kāi)關(guān)頻率的脈衝寬度調(diào)變(PWM)控制器。工作頻率相對(duì)較高的PWM控制器,如85kHz,讓使用者能夠選擇尺寸更小的變壓器--大小差不多是5kHz控制器所需變壓器的叁分之一。近來(lái),市面上已經(jīng)出現(xiàn)工作頻率為140kHz的PWM控制器,如此變壓器的尺寸就能進(jìn)一步壓縮。圖2列出5W/50kHz充電器和5W/85kHz充電器所用變壓器的大小比較。
圖2 工作頻率為50kHz(左)和85kHz(右)的變壓器的大小差別
電子發(fā)燒友App







評(píng)論