争辩:关于输出大电流的移动电源给小电流的手机充电的问题

2019-07-13 21:45发布

一言以概之: 移动电源给手机充电,是稳压输出,标识的输出电流是说明其“最大输出电流”,实际手机充电工作时,移动电源输出的实际工作电流,由手机内部的充电电路决定。所以用标识大电流但电压正确的移动电源,给手机充电,是可以的!
特别注意:下文皆为废话,可直接忽略。保留下文的目的,仅为笔者个人留作笔记之用。
近日,笔者有一款产品需要用到移动电源的电路,看到有一款移动电源带双USB输出,分别输出5V/1A和5V/2A,前者为IPHONE充电,后者为IPAD充电。   于是,笔者产生了一个疑惑:此款移动电源带双USB输出,且两个充电端口的输出电流不一样,那么,如果产品的用户错将IPHONE手机插至5V/2A的充电端口上,是否会造成手机损坏的问题呢?   互联网,真是一潭浑水。因为网络上每个个体都有发言权,故而充斥着许许多多真话、遥言,如果想在网上找一个问题的答案,时常会遇到好几派的说法,而且“公说公有理,婆说婆有理”,表面看似有理有据,令人捉摸不透。   回到本文的主题上来讲,笔者也遇到这样的问题。关于移动电源对锂电池的充电电流,网上主要分为2种看法,一是移动电源的输出电流必须与手机本身要求的充电电流一致,否则将损坏手机、电池;二是移动电源的输出电流规格,与手机所要求的充电电流不需要严格匹配,手机内部自带电流管理电路。   关于前者,立论者的主要依据是,锂电池充电电流过大,会导致手机电路、电池的大量发热,从而导致烧毁电路、电池。 关于后者,立论者的主要依据是,移动电源的输出电流指标,只是说明其最大可输出的电流,而不是指衡定输出电流,具体输出电流的大小根据负载而定,手机内部自带了电流管理电路,所以用输出电流规格较高的移动电源或充电器,对手机进行充电,像好比是用牛刀来杀鸡,虽然有些大材小用,但是完全可以胜任。   然后,笔者在网上继续搜索答案,有了以下的结论: 关于前者,假定手机内部没有电流管理电路,那么,充电电流的大小,完全是由充电器内部的电流管理电路来控制。 如果验证这种论点是否正确呢?如果说锂电池的充电电流由充电器内部的电流管理电路来控制,那么假设换一种没有内置锂电池充电电流管理电路的充电器,来对手机进行充电,如电脑上通用的USB接口,那么充电时是否就会对被充锂电池造成破坏呢?如果前面假设的结果成立,那么用电脑的USB接口,一般情况下,可以将手机锂电池充满电的现象如果解释呢? 电子产品设计中,常用TP4056之类的锂电池充电管理芯片进行充电控制,充电的过程一般包括:前半程的大电流衡流充电阶段,后半程的衡压涓流充电。如果手机内部没有充电电路控制电路,而且假设充电器输出的电流为衡定值,那么这种锂电池的充电过程控制是如何实现的呢?显然,这里的假设与现象是矛盾的。 结论是,前者的观点,很大可能是有误的。也就是说,手机内部是有内置的充电电流管理电路的。   关于后者,从当下流行的安卓系统上可以知道有一些电池管理软件,可以指示用户当前手机的充电状态,如“快速充电阶段”、“完全充电阶段”、“涓流电池阶段”等,可以推论得知,手机内部有电路可以查询、控制当前锂电池的充电状态,这也进一步说明了上一个结论的正确性。 从另一方面来看,如果熟悉锂电池充电硬件电路,那么就明白对锂电池的充电是一种专用的充电管理控制芯片的,诸如TP4056等,输入端只需提供稳定的输入电压、足够的输入电流(或功率),那么充电管理芯片就能按理想的充电时序,对充电进行控制,进而保护锂电池。而因为充电电流与锂电池并不直接连接,中间还有充电管理芯片,故而假设充电电流过大,也只会损坏此芯片,而不会损坏锂电池。这个论点是否正确,有待进一步探讨。 再举个实例来讲,电脑的供电电源有一个指标是“输出功率”,比如一个电源的输出功率为500W,那么是否就可以认为我们的电脑主机的实际工作功率为500W呢?答案是否定的,因为主机的实际工作功率,要由外部负载来决定,比如主机的单位时间功耗,在主机内只有一个硬盘工作时,与有两个硬盘工作时的情况是不一样的。也说是说,电源的功率指标,指示的是其负载最大时的最高输出功率,而不是指全部情况的工作功率。进而可知,移动电源的输出电流,应该是指“最大输出电流”的指标,而不是指不同负载的情况下,所输出的电流都是一样的。   简单地总结一下:输出电流指标为2A的移动电源,是指其最大工作电流,具体输出电流的大小,由负载所决定。    最后,遗留一些问题,笔者尚未想明白,如果说充电器输出电流的大小,与手机实际充电电流大小无关,那么: 1. “快充”(即“快速充电器”)和“慢充”(即“慢速充电器”)是怎么回事呢? 初步的答案是:“快充”不是指“手机线充”,而是指“手机座充”? 亦即将锂电池取离手机本身的电路,而使用其它大充电电流的“快充”的充电电路,对“电池”(注意,不是“手机”)进行充电。 2. 为什么国际知名的手机厂商对充电器都有严格的电气指标规定呢?当使用通用的非原厂指定的5V充电器,当充电电流过大时,会导致手机、电池发热量激增,甚至损坏手机部件呢?除了电压因素外,还有其它因素吗? 这个问题有待论证。 (完)