电源设计说明:三星和苹果技术

电源设计说明:三星和苹果技术,第1张

通常,用户对智能手机和平板电脑的电源并没有给予足够的重视,但它们是重要的设备。它们确保电池的正确充电,它们的质量也决定了可充电元件的持续时间和平均寿命。市场提供各种价格的电源,从 1 美元到数百美元不等。让我们看看真正的区别是什么,将我们的注意力集中在三星苹果品牌上。

小型设备供电功能

电池充电器是一种非常紧凑的开关电源,可将交流线路(230 V 或 110 V)转换为 5-VDC 输出。交流输入转换为高压直流,然后切换并馈入一个小型变压器。最后,输出通过 USB 端口转换为 5V 过滤的低压直流电。根据质量的不同,残余波纹可能会发生变化。小型设备(平板电脑和智能手机)变得越来越强大,并且需要更高的电流来运行和充电。因此,拥有随时可用的能源非常重要。市场提供不同的型号,或多或少与设备兼容并具有不同的充电速度。当今市场上有数以千计的解决方案,并且有许多接线图,从效率最低的到最复杂的,图 1显示了许多可能的解决方案之一。

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图 1:锂电池充电的众多解决方案之一

一些复杂的电源还通过 USB 电缆传输一些数字信息以及电源。出于这个原因,一些智能手机只能使用自己的充电器。最后,没有更好也没有更坏的电流。只有控制系统、供应系统和安全系统发生变化;正是后者导致价格上涨。许多智能手机型号,尤其是最新款,无需电源即可使用。这清楚地表明,公司让用户选择他们的充电工具。之所以采用这种策略,有以下几个原因:

节省包装(现在更小更便宜)

尊重环境

设备数量较多的货件

更便宜的产品

市场上的所有充电器都具有电气特性(瓦特或安培小时)。因此,在购买充电器之前,最好先查看制造商的规格。便宜的型号几乎无法提供大量电流,并且很容易过热和烧坏。为安全起见,我们建议使用 5V 型号和至少 2A,以便与几乎所有智能手机最大程度地兼容。显然,电流将根据连接的设备提供。计算各种量的基本公式与欧姆定律有关,排除材料“不完美”造成的损失,它们如下:

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在充电器内部,或多或少有复杂的电路,都装在一个非常小的空间内。小尺寸增加了制作高效优质充电器的难度。巨大的市场需求导致制造商生产更简单的电路和更便宜的组件,并且设备价格较低但质量较差。显然,用户无法从外部评估设备的性能。如果电源不好,可能会出现各种问题。如果输出电压没有正确过滤,噪声和纹波可能会损坏手机,触摸屏将无法工作。此外,随着负载的增加,电压可能会下降,充电时间也可能会急剧增加。

三星和苹果相比

两大巨头处理电池充电器问题的方式略有不同。苹果拆开电源,只留下“Lightning USB Type-C”数据线,称现在所有用户都有自己的充电器,造成污染垃圾。此外,通过从包装中取出充电器,超快充电可以转变为付费选项。今天,真正的区别在于电缆和连接器的种类。每个制造商都试图建立某种垄断,即使市场正在推动连接的全球标准化。

当今技术的好处在于连接器在大多数情况下是标准配置。用户可以从广泛的产品中进行选择。所有主要制造商(Apple 除外)都遵循 micro-USB Type-B 标准(最近还有 Type-C),现在可以使用任何类型的充电器为手机充电。从 iPhone 8 开始,Apple iPhone 可以通过 USB Power Delivery 标准快速充电。需要使用匹配的充电线将 iPhone 通过 Lightning 插座连接到电源上的 USB-C 插座。必须在实验室中对电源进行可靠的测试

事实上,苹果和三星的产品质量都非常出色,但是如果你购买了USB充电器,仅仅从外观上检查设备,仅仅读取铭牌数据是无法判断真正的质量的。仅凭观察无法确定电源是否为电平良好且连续或有振荡和噪声。有必要使用精确和复杂的仪器检查最多的模型并进行许多实验室测试。

每个人都可以做的一个非常简单的测试是快速充电(对于提供它的智能手机)从 20% 到 80% 并检查所需的时间和设备背面的温度,这是紧密接触的与电池。在图 2 中,您可以看到苹果和三星的一些充电解决方案。

对于苹果来说,用于无线充电的 MagSafe 电源适配器在今天非常方便。内置磁铁与 iPhone 12 或 iPhone 12 Pro 完美匹配,以高达 15 W 的功率充电更快。MagSafe 电源适配器兼容 Qi 充电,可用于 iPhone 8 及以上机型以及带无线充电盒的 AirPods 机型。我们建议将其与 20-W USB-C 电源配对。至于三星的 Galaxy S21,该公司建议使用专为三星设备设计的三星原装电池、充电器和 Type-C 电缆。使用不兼容的电池、充电器和电缆可能会对设备造成严重甚至永久性损坏。可以使用“快速充电”或“超快速充电”功能更快地为电池充电,这些功能可以直接从设备配置和激活。

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图2:苹果和三星的充电方式

消费者往往忽略的关键因素之一与连接电缆有关(见图 3)。它们必须非常高质量。它们通常容易断裂、缠绕和分离,尤其是在最差的产品中。所有设备都通过 USB 充电,尽管有不同的连接器,具体取决于版本。对于 Apple 产品,有 Lightning 插座。大多数 Android 智能手机和平板电脑都使用标准的微型 USB 连接器。今天,新标准是 USB-C 连接,它类似于微型 USB,但插座略有不同。它可以在两侧定向。

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图 3:电缆类型

Power Delivery,快速充电的标准

Apple 使用 Power Delivery 标准,得到所有制造商的普遍认可。Power Delivery 是通用 USB Type-C 充电器的一组规范,可提供 0.1 W 到 100 W 之间的功率。电缆具有重大影响:3-A 电缆可处理高达 60 W,而 5-A 电缆可以处理高达 100 W。兼容的 Power Delivery 充电器动态适应连接设备的请求,修改提供的电压和电流值(见图 4 中的图表))。这允许您根据电池电量和温度调整最佳分配程序。如果电池没电了,就需要更多的安培;另一方面,如果电池快满了,充电将非常缓慢,以免损坏蓄电池。电池充电器会根据电池状况进行调整。如果您使用第三方充电器,您将无法达到最大速度,因为它“无法识别”与其连接的智能手机。要了解支持哪些配置文件,阅读所提供充电器的标签非常重要。

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图 4:Power Delivery 的 *** 作涉及采用不同的配置文件。

适用于三星和苹果的兼容充电器

用户现在可以成功选择 Anker 壁式充电器,配备多个 USB 端口和 Power IQ 快速充电技术,兼容 iPhone、iPad、三星 Galaxy 等。专有的 Anker Power IQ 技术可自动识别设备并最大限度地提高其充电速度,提供最快的解决方案。通过众多 USB 端口,您可以同时为智能手机和平板电脑充电。有些型号还有 10 个 USB 端口,例如 Anker PowerPort 10 型号. 这种类型的充电器可让您产生大量电力,同时为大量设备充电。此外,众多过流和高温保护可确保设备安全、高效(DOE 6)。它们与 iPhone、iPad 和 Android 智能手机和平板电脑(包括 Nexus 7)兼容。

结论

充电器必须兼容此技术才能快速充电;否则,充电时间会更长。事实上,快速充电会缩短电池的使用寿命。充电时间的减少导致组件和元件的轻微发热,一般来说,锂更喜欢在寒冷中工作。在任何情况下,足够的电池冷却系统都应该避免这个问题。通用 USB 充电器可用于为智能手机充电。重要的是它提供的电流量等于或大于原始充电器的电流量。相反,您不能使用更高电压的充电器,因为它会对设备造成无法修复的损坏。增加充电器的安培数无关紧要,因为智能手机只会消耗它需要的电流。在这种情况下,如果我们使用 5 V 和 200 A 的充电器,没有损坏设备的风险。购买充电器时,您当然必须确保它与您的手机兼容。还建议不要购买假冒充电器。尽管其价格极低,但从不方便冒险。另一方面,原装充电器允许您以最大速度为电池充电,因为内部有一个带有固件的芯片,可以控制连接的设备。

审核编辑:汤梓红

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