最近，市場上已推出屏幕尺寸為4.3英寸和4.7英寸、屏幕分辨率為720p的便攜式設備，部分屏幕尺寸甚至達到5英寸。與早期尺寸較小且分辨率較低的屏幕相比
，這些顯示器需要更多電量才能使LCD屏幕維持令人滿意的亮度級別。下表顯示了近幾年屏幕分辨率的發展。


DisplaySearch公司進行的另一項調查也表明：移動設備的屏幕分辨率持續提高。圖1顯示了2010年像素密度在200 ppi以上的移動設備的份額僅為22%。到2015年
，此份額將上升至 50%，2018年將進一步達到55%。


我們可以看到移動處理器也遇到了同樣的問題。在很短的時間內，處理器已從單核架構過渡到四核架構。雖然當今的CPU采用高級處理技術，但功耗仍持續增加。當然
，LCD屏幕和處理器並不是導致功耗增加的唯一因素。如果考慮所有可能因素，則在追逐“Mobile Everywhere”（移動無處不在）的趨勢下

，便攜式設備的電池容量需求將不可避免地升高。這似乎成了最終用戶減輕電池循環時間煩惱的最簡單方法。

增加電池容量看似容易，但會導致許多問題，充電器的最佳額定功率便是有待解決的因素之一。長久以來
，USB充電器標準促使製造商將5 V/1 A功率格式廣泛應用於智能手機充電器。由於電池容量的趨勢是從當前的1800 mAh增加到3500 mAh
，未來可能更高，因此5 V/1 A充電器明顯不足。使用目前的5 V/1 A格式充電器為較大的電池充電時，等待過程會使用戶抓狂。另外，在拚命延長電池循環時間的同時會產生另一個問題：散熱。製造商麵臨的巨大設計挑戰是大功率充電器的高溫問題。用1 A的電流給2000 mAh以yi上shang的de電dian池chi充chong電dian將jiang產chan生sheng高gao溫wen，因yin為wei充chong電dian器qi保bao持chi全quan負fu載zai時shi間jian更geng長chang，長chang期qi產chan生sheng的de熱re量liang將jiang使shi充chong電dian器qi外wai殼ke的de溫wen度du升sheng高gao。考kao慮lv到dao以yi上shang問wen題ti，充chong電dian器qi行xing業ye如ru何he才cai能neng打da破po更geng大da電dian池chi容rong量liang的de瓶ping頸jing呢ne？

要在合理的時間內將容量更大的電池充滿電，製造商可采用的最簡單方法就是增加充電器的額定功率。根據USB標準的5 V輸出
，部分製造商選擇將工作電流從1 A增加到2 A或3 A 以縮短充電時間

；其qi他ta製zhi造zao商shang則ze選xuan擇ze增zeng加jia工gong作zuo電dian壓ya以yi提ti高gao效xiao率lv。雖sui然ran業ye界jie看kan似si沒mei有you統tong一yi的de標biao準zhun

，但dan至zhi少shao目mu前qian仍reng有you一yi些xie適shi用yong的de基ji本ben準zhun則ze。為wei了le省sheng電dian，業ye界jie對dui便bian攜xie充chong電dian器qi設she計ji始shi終zhong具ju有you一yi些xie基ji本ben的de“必需”要求，例如高度緊湊的充電器尺寸（假如是設計用於移動設備）和較低的待機功耗。最為重要的是，任何新的、更geng強qiang大da的de充chong電dian器qi必bi須xu兼jian顧gu安an全quan性xing和he功gong能neng。如ru果guo滿man足zu了le所suo有you這zhe些xie要yao求qiu

，我wo們men相xiang信xin最zui終zhong用yong戶hu樂le於yu見jian到dao安an全quan高gao效xiao的de充chong電dian器qi，也ye就jiu是shi能neng夠gou提ti供gong充chong足zu充chong電dian能neng力li且qie額e定ding功gong率lv超chao出chu當dang前qianUSB充電器標準的充電器。
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充分發揮微型充電器的充電能力並不是件容易的事，但在累積了多年的充電器解決方案開發經驗之後，業界已經有一些方向可以遵循。
·要保持高度緊湊的充電器尺寸，至關重要的環節是變壓器選擇。如果我們要順應充電器尺寸不斷縮小的趨勢，則需要具有較高開關頻率的PWM控製器。工作頻率相對較高（例如 85 kHz）的PWM控製器可讓您選擇尺寸較小的變壓器（約為控製器工作頻率為50kHz時所需的變壓器尺寸的三分之一）。目前，工作頻率為140 kHz的PWM控製器已經上市，製造商能夠進一步縮小變壓器的尺寸。下麵的圖2顯示了用於5 W/50 kHz充電器的變壓器（左邊）與用於5 W/85 kHz充電器的變壓器（右邊）的尺寸對比。


●下一個設計考慮因素是效率。要充分發揮微型充電器的充電能力
，效率顯然是個關鍵問題，因為這直接影響發熱量。AC-DC轉zhuan換huan導dao致zhi產chan生sheng一yi定ding程cheng度du的de功gong率lv損sun耗hao是shi相xiang當dang常chang見jian的de情qing況kuang

，如ru果guo所suo有you損sun耗hao均jun符fu合he同tong一yi個ge比bi率lv
，則ze增zeng加jia額e定ding功gong率lv甚shen至zhi會hui產chan生sheng更geng多duo熱re損sun耗hao。這zhe意yi味wei著zhe如ru果guo希xi望wang保bao持chi較jiao小xiao的de充chong電dian器qi尺chi寸cun
，同tong時shi希xi望wang將jiang額e定ding功gong率lv翻fan倍bei或huo提ti高gao更geng多duo倍bei
，您nin需xu要yao做zuo的de第di一yi件jian事shi就jiu是shi提ti高gao效xiao率lv。要yao提ti高gao效xiao率lv，您nin必bi須xu了le解jie產chan生sheng功gong率lv損sun耗hao的de所suo有you因yin素su。最zui為wei重zhong要yao的de是shi，充chong電dian器qi尺chi寸cun和he係xi統tong效xiao率lv必bi須xu保bao持chi平ping衡heng。如ru果guo隻zhi想xiang縮suo小xiao充chong電dian器qi的de尺chi寸cun，並bing且qie選xuan擇ze了le具ju有you極ji高gao開kai關guan頻pin率lv的dePWM IC
，開關損耗將大幅度增加，並為設計人員帶來難題。如果提高了工作頻率，您將會發現：如果不為係統選擇性能更高的元器件（例如具有較低Rds(on)的MOSFET和具有較低正向壓降的整流器二極管等），則通常難以重獲效率。簡而言之，由於尺寸仍然重要，當您嚐試增加額定功率時
，效率便是最關鍵的考慮因素。對於PWM IC本身，為了提高效率
，目前部分PSR PWM控製器在邊界導通模式(BCM)下工作，以取代當前最常用的非連續導通模式(DCM)控製器。使用這些BCM控製器是我們應當考慮的一個途徑。

●如USB充電器標準所定義的
，移動充電器一直實施5 V的充電電壓。如果您想定義的是以2 A或3 A作為工作電流並麵向較高額定功率的5 V充電器
，則需要考慮的下一個主題將是動態響應。目前
，大多數移動充電器采用5 V/1 A規格。對於5 V/1 A規格的充電器，為防止因漏電流突然從零負載切換到半負載或全負載而導致發生充電故障，USB充電器標準已明確定義壓降。從根本上說，如果輸出電壓維持在5 V，則輸出電流越大，壓降的幅度也越大。原因是絕對漏電流（無論是介於零負載到半負載之間還是介於零負載到全負載之間）將變大
，進而導致輸出壓降。從這個觀點來看，傳統的PSR PWM可能難以實施
，製造商可以改用SSR PWM

，因為後者具有出色的性能。

●如果充電器從5 V/1 A轉變為5 V/2 A或5 V/3 A，USB電纜上的功率損耗隻會讓壓降變得更嚴重。如果希望將輸出電壓保持在5 V，則需要認真考慮電纜上的壓降
，並謹記有些電纜可能未通過USB認證。選擇具有較低損耗水平的特定輸出線可能是一個解決方案。另外應清楚：如果輸出線連接到與5 V/1 A版本相同的5 V/2 A或5 V/3 A充電器，輸出壓降會延長充電時間。這將稍微抵銷增加額定功率帶來的益處。

●最後一個考慮因素是待機功耗。長久以來
，零負載下30 mW的待機功率一直被視為移動充電器約定俗成的標準
，即使在需要更高額定功率的時候，製造商也必須堅持30 mW的標準。雖然輸出功率已翻倍甚至增至三倍，但業內部分製造商希望待機功率下降至10 mW或甚至接近0 mW。要設計具有極低待機功率的充電器，最通用的解決方案是嚐試使用外部電路或附加設備來使外部電路斷路或強製IC本ben身shen進jin入ru睡shui眠mian模mo式shi
，但dan這zhe些xie方fang法fa同tong時shi也ye會hui提ti高gao設she計ji的de複fu雜za度du，增zeng加jia元yuan器qi件jian數shu量liang和he電dian路lu板ban尺chi寸cun。對dui於yu充chong電dian器qi應ying用yong，我wo們men建jian議yi選xuan擇ze具ju備bei創chuang新xin的de綠lv色se模mo式shi或huo突tu發fa模mo式shi控kong製zhi功gong能neng的dePWM控製器。這有助於設計具有較小電路板尺寸和較低BOM成本的低待機功耗解決方案。

現(xian)在(zai)，電(dian)源(yuan)行(xing)業(ye)將(jiang)經(jing)曆(li)一(yi)場(chang)革(ge)命(ming)，以(yi)便(bian)滿(man)足(zu)便(bian)攜(xie)式(shi)設(she)備(bei)對(dui)更(geng)長(chang)電(dian)池(chi)循(xun)環(huan)時(shi)間(jian)和(he)更(geng)大(da)充(chong)電(dian)能(neng)力(li)的(de)需(xu)求(qiu)。製(zhi)造(zao)商(shang)的(de)任(ren)務(wu)是(shi)在(zai)安(an)全(quan)級(ji)別(bie)更(geng)高(gao)且(qie)待(dai)機(ji)功(gong)率(lv)更(geng)低(di)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)充(chong)分(fen)發(fa)揮(hui)微(wei)型(xing)充(chong)電(dian)器(qi)的(de)充(chong)電(dian)能(neng)力(li)，而(er)這(zhe)場(chang)革(ge)命(ming)正(zheng)是(shi)由(you)這(zhe)項(xiang)挑(tiao)戰(zhan)推(tui)動(dong)的(de)。

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