淺析快速充電技術在智能手機的應用

席德武

紹興光大芯業微電子有限公司，中國·浙江 杭州 310012

隨著中國經濟的快速發展，國家越來越重視智能手機的移動處理器運算。為了提升快速充電技術在智能手機中的應用效果，必須要根據實際情況增大電池容量，選用高性能的USB 接口對智能手機進行充電處理，從而提供高功率輸出和性能水平。因此，論文主要針對快速充電技術在智能手機的應用進行簡要分析，并提出合理化建議。

快速充電技術；智能手機；應用

1 引言

隨著信息技術的不斷進步，手機芯片廠開始應用新技術，對充電技術進行改進，但是效果不佳。依據傳統的充電器變化情況來看，傳統的充電器需要充2～3 小時才能夠使得手機充滿電，而快速充電幾乎則可以縮短一半時間[1]。

2 快速充電技術分類

目前在電源領域中有多種快充協議以及其他的手機充電方式，主要包括Quick Charge、USB、Pump Express、FCP 等，協議內容多種多樣，都是在USB 技術基礎上實現以高壓低電流或者低壓高電流的方式進行充電，其受到社會各界的廣泛認可和重視。因此，論文主要對其種類進行綜合分析和評定。

2.1 XPM6320 快速充電技術

第一，XPM6320 快速充電技術可以將基本元器件內置于開關同步架構中，做好鋰電池充電管理配比，形成完善性的管理系統。一般來說，該項系統由5 個獨立的控制環路組成，可以通過一定的流程實現對線路參數的優化和PWM 開關調制，形成快速充電系統，為后續的電池充電的便捷性打好基礎[2]。在其充電的三個階段中，包括涓流充電、恒流充電、恒壓充電等，需要簡單的更改周邊電路的電阻值，新添控制系統，做好對電池不同充電階段的電流值的實時監管，實現內部芯片的輸入和輸出，為后續的線路的變化做好基礎性的準備，實現多性能的完善。

第二，XPM6320 芯片屬于一組數據接口處理信號接受載體，其需要根據實際情況做好不同的快充協議的補充和完善，以此響應多個快充信息的請求處理。當其達到標準值以上時需要根據實際情況達到快速的放電識別，應用新標準做好插拔檢測、方向識別以及角色識別等功能。除此之外，還需要根據實際情況對內組的功能做好補充充電協議管控。因此，需要不斷的改進傳統充電器的研發工作，從根本上解決問題，減小對應的充電器體積，使其與標準的USB 充電器相符，促進標準的改進的完善，提升充電器的安全性與攜帶性，促進該項工作的全面進步與發展，實現標準化的數據管控處理。該項技術是目前應用比較廣的技術措施，但是由于更新速度快，有時難以跟上發展步伐，對此，還是需要進行適當改進。

2.2 高通快速充電技術

高通在2013年開始推出了相關的充電芯片，其中就包含了對應的多功能的充電裝置平臺，由于該項工作的工作原理十分簡單，其主要是通過USB 數據通信口將電壓信號輸出給充電器，充電器內置USB 中的解碼芯片根據接收到的電壓信息，做好相應的電壓輸出。雖然快速充電器的輸出電流限制在1.8A以下，但是其整體的電壓強度可以依據電壓的基礎數據進行完善和改變，任意選擇一種即可。按照對應的標準，可知標準快速充電器的額定功率在15W左右，與尋常的相比提升了2～3倍，故需要運用新的解決方案才能夠對其進行綜合的分析和改進，使其能夠滿足實際需求。這種驅動裝置的信息直接輸出給光電耦合器，為了適應不同輸出電壓的應用需求，需對光電耦合器進行全面的處理，從而實現高標準下的芯片自動化數據輸出[3]。利用數字控制的電源管理芯片，必須要在其初級控制階段做好電壓和電流的全面分析和處理，利用波形分析儀器，以循環周期變化的規律使得電壓波形變得更加標準化，以便其能夠形成一個新的反饋電壓，以便其能夠有效地控制輸出電壓。

2.3 聯發科的快充技術

聯發科采用的Pump Express 技術是以內置的PMIC 的電源管理集成電路為基本充電數據載體，根據手機所需的實際電流大小，確定好電源的初始電壓值，再由PMIC 發出脈沖電流指令作為信號指令，使其能夠經過USB 傳遞到充電器中，使得其可以對輸出電壓進行合理調整，使得電壓值逐步增加，當達到最大值時則可以獲取最大化的充電電流。目前的Pump Express 技術主要為輸出功率低于10W 和輸出功率高于15W，其輸出功率都在國家規定的標準范圍內，前者的實際輸出電壓為3.6V-5V，后者的輸出功率為5V/1A 或者5V/1.5A，其中Pump Express 技術的受控輸出電壓則是在該項技術的基礎上新增添三個電壓檔位，該項技術的特點是依據電流的變化決定初始電壓值，并利用USB 將PMIC 脈沖電流輸送到充電器中，依照這個指令調變出新的電壓，并將其電壓加壓以獲取最優化的充電電流值。與通嘉等電源芯片廠開發的電源管理芯片一致，無需使用USB 接口進行數據信號傳輸，但是從架構與設計等各個方面所看，與傳統的USB 充電器無差別[4]。

3 快速充電技術的未來展望

隨著信息技術的不斷進步，必須根據實際情況，做好USB 接口的新規定，通過保護補充協議來實現電壓的調整和完善，明確快充標準，實現技術的創新，促進工作趨向的統一性。在新技術的創新中，快速充電器會逐漸拓展到3V～21V 電壓范圍內，實現高標準的恒壓、恒流、恒功率調節，以順應市場的變化需求，促進電源管理的可持續性進步與發展，使得電源電壓往高集成、多功能的方面改進，減少功能的單一性和簡化性，使得芯片可以實現升壓、降壓、升降壓多功能的自由變換，逐步做好趨勢的歸一。目前智能手機的功能需求越來越多，消費者對手機的續航能力要求愈加重視，實現新技術的完善和改進，提升用戶的手機體驗度，做好最佳的選擇性優化[5]。

4 結語

綜上所述，現階段中國越來越重視智能手機的移動處理器運算，為了提升快速充電技術在智能手機中的應用效果，必須要根據實際情況改變傳統的充電器研制，及時獲取新的充電功能訴求，改變充電器設計，融合新技術與新科技，實現低成本高性能的充電器研制，從而促進相關工作的全面進步[6]。