鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1086次 | 2020年06月03日
鋰離子充電器技術(shù)要求高 芯片成本品質(zhì)缺一不可
在產(chǎn)品中,手機(jī)充電器是市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品。雖然鋰離子充電器市場(chǎng)被看好,但鋰離子電池對(duì)充電器的要求非??量?。設(shè)計(jì)生產(chǎn)鋰離子充電器,要滿(mǎn)足幾大要求。在鋰離子充電器中,電池充電器在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中扮演著重要的角色。高性?xún)r(jià)比的芯片受市場(chǎng)歡迎。
在手機(jī)、個(gè)人媒體播放器、數(shù)碼相機(jī)、導(dǎo)航系統(tǒng)等便攜產(chǎn)品市場(chǎng)的推動(dòng)下,鋰離子充電器市場(chǎng)的前景被業(yè)界廣泛看好。
鋰離子充電器市場(chǎng)巨大
根據(jù)諾基亞公司的預(yù)測(cè),2008年全球手機(jī)銷(xiāo)售量將達(dá)12億部,比2007年上升10%。即使按照每部手機(jī)在出廠(chǎng)時(shí)只配一個(gè)鋰離子充電器,該市場(chǎng)的需求也要12億個(gè)之多。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研公司賽迪顧問(wèn)的預(yù)測(cè),2007年我國(guó)Mp3銷(xiāo)量達(dá)到200多萬(wàn)臺(tái),與此同時(shí),Mp4和Mp5等新概念播放器也突破200萬(wàn)臺(tái),去年這兩個(gè)市場(chǎng)總計(jì)要400多萬(wàn)個(gè)鋰離子充電器。
記者了解到,目前我國(guó)是全球鋰離子充電器最大的生產(chǎn)地,去年共計(jì)生產(chǎn)了5億個(gè)充電器,其中1億多個(gè)銷(xiāo)售在國(guó)內(nèi),其余都銷(xiāo)往國(guó)外。而內(nèi)地市場(chǎng)上有超過(guò)幾百家的鋰離子充電器制造商,其中大多數(shù)為中小型公司,平均每家廠(chǎng)商的月產(chǎn)量在幾十萬(wàn)個(gè)以上,廣東省聚集了最多的鋰離子充電器制造商。
在鋰離子充電器產(chǎn)品中,手機(jī)充電器是市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品。崧順國(guó)際有限公司研發(fā)部技術(shù)總監(jiān)喻德茂向《我國(guó)電子報(bào)》記者介紹說(shuō),今年他們公司重要設(shè)計(jì)生產(chǎn)手機(jī)充電器以及pDA、Mp4、隨身充等一些特殊的充電器。而東莞市石龍富華電子有限公司開(kāi)發(fā)中心經(jīng)理林俊容則介紹說(shuō),今年他們?cè)O(shè)計(jì)的手機(jī)充電器中,重要是5V充電器,充電電流在500mA-800mA之間,這些產(chǎn)品的特色包括:安全,,節(jié)能,通用。
充電器要符合安全環(huán)保法規(guī)
雖然鋰離子充電器市場(chǎng)被看好,但鋰離子電池對(duì)充電器的要求非??量蹋O(shè)計(jì)生產(chǎn)鋰離子充電器,要滿(mǎn)足幾大要求。其中,基本要求是充電時(shí)要保持特定的充電電流和充電電壓,即恒流恒壓方式,這才能保證電池的安全充電。而且,為有效利用電池容量,需將鋰離子電池充電至最大電壓,但是過(guò)壓充電會(huì)造成電池?fù)p壞,這就要求過(guò)壓保護(hù)。
另外,鋰離子電池還新增了其他充電輔助功能,目的是為了改善電池壽命,簡(jiǎn)化充電器的操作,其中包括給過(guò)放電的電池使用涓流充電,電池電壓檢測(cè),輸入電流限制,充電完成后關(guān)斷充電器,電池部分放電后自動(dòng)啟動(dòng)充電等。這些所有及部分功能都可以在充電芯片中實(shí)現(xiàn),當(dāng)然,也可利用ASIC(專(zhuān)用集成電路)、分立器件或在微處理器的基礎(chǔ)上用軟件實(shí)現(xiàn)。
而最近幾年,解決鋰離子充電器的靜態(tài)能耗問(wèn)題也逐步成為充電器設(shè)計(jì)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。
總體來(lái)說(shuō),鋰離子充電器在設(shè)計(jì)過(guò)程中在安全、環(huán)保和能耗上必需滿(mǎn)足不同的國(guó)際和國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。東莞市石龍富華電子有限公司開(kāi)發(fā)中心經(jīng)理林俊容向《我國(guó)電子報(bào)》記者介紹說(shuō),在安全方面,鋰離子充電器要滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)3C/GB4943的要求,要取得3C認(rèn)證和TLC認(rèn)證,還要滿(mǎn)足YD1591規(guī)定,出口則要完全符合國(guó)際上IEC60950的安全規(guī)定和要求;在環(huán)保方面,鋰離子充電器要符合《電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法》,或要符合國(guó)際的RoHS要求;在能耗方面,鋰離子充電器要滿(mǎn)足YD/T1591中有關(guān)效率與無(wú)負(fù)載能量消耗方面的要求,或國(guó)際上的CEC(加州能源委員會(huì))及能源之星(EnergyStar)的要求。
芯片勝在性?xún)r(jià)比
在鋰離子充電器中,電池充電器芯片在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中扮演著重要的角色。它是控制鋰離子充電狀態(tài)的功率器件。目前,市場(chǎng)上主流的充電器芯片包括技領(lǐng)半導(dǎo)體(ACT)、美國(guó)超捷半導(dǎo)體(pI)、意法半導(dǎo)體(ST)、飛思卡爾(Freescale)、昂寶(OB)及懷格有限公司(IW)等廠(chǎng)家的芯片。
在這些主流芯片中,ACT的芯片單價(jià)最低,各種性能都達(dá)到了廠(chǎng)家的要求,因此市場(chǎng)也最火。去年ACT銷(xiāo)售了1億多個(gè)鋰離子充電器芯片,我國(guó)國(guó)內(nèi)的鋰離子充電器廠(chǎng)商基本都有基于ACT芯片的充電器產(chǎn)品系列。此外,pI和ST的產(chǎn)品在市場(chǎng)上的占有率也非常高。其中,pI的產(chǎn)品性能非常好,但價(jià)格也非常貴,以前,外資鋰離子充電器廠(chǎng)商大多都采用pI的芯片。而市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品型號(hào)包括ACT的ACT30和ACT35、ST的VIpER12系列、pI的LNK系列及昂寶的OB系列。
崧順國(guó)際有限公司研發(fā)部技術(shù)總監(jiān)喻德茂向記者介紹說(shuō),鋰離子充電器公司在選擇芯片時(shí),要考慮芯片的性能穩(wěn)定度,是否便于設(shè)計(jì)生產(chǎn),價(jià)格是否優(yōu)惠,是不是能夠滿(mǎn)足CEC及Energystar等相關(guān)要求。而東莞市石龍富華電子有限公司開(kāi)發(fā)中心經(jīng)理林俊容表示,他們?cè)谶x擇時(shí)考慮的是和品質(zhì)的綜合比較,也就是性?xún)r(jià)比上的考慮。
而充電器芯片廠(chǎng)商重要在安全性,像控制精度、熱處理等方面改善設(shè)計(jì)。像飛思卡爾日前推出了一系列鋰離子電池充電器集成電路產(chǎn)品MC34671、MC34673和MC34674,具有高精確度和高集成度。電池充電器集成電路可以在整個(gè)溫度范圍內(nèi)供應(yīng)±0.4%的輸出電壓精確度和±5%的充電電流精確度。這些電池充電器集成電路為單個(gè)鋰離子或鋰聚合物電池供應(yīng)高達(dá)1.2A的充電電流。高輸入電壓功能(最高達(dá)28V)是專(zhuān)為消除手持器件所需的外部輸入過(guò)電壓保護(hù)電路的要而設(shè)計(jì)的,有助于降低系統(tǒng)成本和電路板空間。
而與此同時(shí),Maxim(美信)也推出MAX8814首款額定28V的單輸入充電器,可以承受高達(dá)28V的輸入瞬態(tài)變化。該器件通過(guò)集成Maxim專(zhuān)有的溫度及恒流恒壓(CCCV)調(diào)節(jié)電路,可以防止快速充電過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)熱,簡(jiǎn)化了硬件設(shè)計(jì)。
此外,微芯等公司也都推出了新的鋰離子充電器芯片產(chǎn)品,而芯片公司在不斷提高產(chǎn)品性能、安全性和低功耗水平之外,降低成本,提高性?xún)r(jià)比也是應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注的。