前言
隨著蘋果手機(jī)標(biāo)配了18W PD充電器，PD充電器的普及會(huì)進(jìn)一步加快。然而，由于PD充電器的功率密度提高及輸出電壓范圍變寬，電源設(shè)計(jì)面臨著3大安全挑戰(zhàn)：
一、電網(wǎng)波動(dòng)
市電異常高壓易導(dǎo)致輸入電容爆裂，開關(guān)管，保險(xiǎn)絲等元器件損壞！
二、功率器件發(fā)熱
快充因功率密度提高，異常工況下，功率器件大量發(fā)熱，有熔化外殼的分險(xiǎn)！
三、輸出電壓
異常工況下（開環(huán)），輸出電壓高上加高，若超過PMU耐壓，有損壞手機(jī)風(fēng)險(xiǎn)！
本期，為大家詳細(xì)分析這三大安全挑戰(zhàn)對(duì)充電器的影響及解決對(duì)策，并以18~65W充電器方案為例，進(jìn)行詳細(xì)說明！
1. 市電異常高壓對(duì)充電器的影響及對(duì)策:
市電高壓下，高壓電解電容的漏電流損耗會(huì)增加，當(dāng)C2過熱開閥損壞后，等價(jià)為nF級(jí)電容，差模電感L1加變壓器漏感與寄生電容發(fā)生振蕩，振蕩尖峰電壓高達(dá)數(shù)百伏，易導(dǎo)致Q1擊穿，進(jìn)而損壞CS電阻等多個(gè)元器件。
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功率器件發(fā)熱對(duì)策：
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由于快充功率密度的提高，在異常工況下，功率器件可能大量發(fā)熱，存在熔化外殼的風(fēng)險(xiǎn)。
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對(duì)策：首先，采用高品質(zhì)的散熱材料和技術(shù)，提高充電器的散熱性能。其次，設(shè)計(jì)合理的散熱結(jié)構(gòu)，如增加散熱片、散熱孔等，提高散熱效率。此外，加入過熱保護(hù)電路，一旦檢測(cè)到功率器件溫度過高，立即降低充電功率或切斷電源，防止過熱損壞。
3. 輸出過壓對(duì)策：
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異常工況下（開環(huán)），輸出電壓可能持續(xù)升高，若超過PMU（電源管理單元）耐壓值，可能導(dǎo)致充電設(shè)備損壞。
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對(duì)策：在充電器內(nèi)部加入精密的電壓檢測(cè)電路和過壓保護(hù)電路。一旦檢測(cè)到輸出電壓異常升高，立即切斷電源或降低充電功率，防止過壓損壞充電設(shè)備。同時(shí)，優(yōu)化PMU的設(shè)計(jì)，提高其耐壓能力，確保在異常工況下仍能正常工作。
除了以上三大安全挑戰(zhàn)的對(duì)策外，還可以采取以下措施提高PD快充的安全性：
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嚴(yán)格遵循USB PD快充標(biāo)準(zhǔn)，確保充電器和充電設(shè)備的兼容性和安全性。
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在充電器內(nèi)部加入電流、電壓、溫度等多重保護(hù)電路，提高充電器的穩(wěn)定性和安全性。
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采用高品質(zhì)的元器件和材料，提高充電器的可靠性和耐用性。
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加強(qiáng)用戶教育和培訓(xùn)，提高用戶對(duì)PD快充安全性的認(rèn)識(shí)和重視程度。
綜上所述，通過采用上述對(duì)策和措施，可以有效地提高PD快充的安全性，保障用戶的充電體驗(yàn)和設(shè)備安全。 |
