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5G 折疊手機來臨,你的電池充電還在上個世紀怎么辦?

發布時間:2019-09-19 10:22:08  來源:上海網    背景:

  自從iPhone 2007 問世以來,手機的電池容量已經增長4倍。 由于物理限制, 如果用同樣的電流充電,手機電池則需要4倍的充電時間。 情況更加緊急的是,5G 折疊手機來臨,你的電池還在上個世紀怎么辦?5G手機需不需要更快的快充方式?答案顯而易見:必須的!

  從2019年8月開始,手機行業正式步入5G時代。5G手機將會成為智能控制終端,由于高寬帶、低延時等通訊特征,5G手機勢必可以實現真正的移動辦公、智能生活、遠程遙控,更不用說傳統意義上的通話、支付、拍照、玩游戲等功能,5G手機的使用頻率將前所未有,用得越多,使用頻率越高,5G手機耗電就越快。而且,5G基站多手機信號的接收頻率就高,5G基帶本身也需要手機處理更多任務,所以耗電量相比4G手機要多得多,因而需要更快的充電速度。

  這種情況下,耗電頻繁,5G手機電池怎么樣可以迅速“回血”呢?解決方法是:手機需要匹配更大功率的快充,毫不夸張的講:5G手機需要閃充!你可以全天候重度使用手機,閃充5分鐘就可以使5G手機滿血復活。怎么實現呢?凹凸科技(O2Micro)給你答案。

  目前市售的帶快充功能的手機大部分充電功率都在20W以下,剛剛發布的iPhone11也僅有Pro和Pro Max機型支持18W的USB PD充電,這樣的充電功率遠遠落后于手機性能的提升速度和人們日益增長的對手機的依賴,北京大學今年4月發布的一篇調查報告顯示,95后的年輕人每天使用手機的時間超過8小時。這種情況下,手機還是擺脫不了一天一充甚至一天幾充的尷尬局面。

  如果進一步增加手機的充電功率,就會帶來一些其他的問題。首先是接口和線纜會出現問題,目前支持USB PD協議的Type C接口,只支持到5A充電電流,線材也是5A的標準, 進一步增加充電電流會使成本急劇增加;其次增加充電功率會進一步讓一直困擾業內人士的發熱問題雪上加霜。

  有業內人士指出,手機的發熱問題一直是困擾他們進一步提升手機性能和充電功率的瓶頸,通過對手機內部散熱空間的設計以及新材料如石墨烯的應用,可以進行改善,但是解決根本問題還是要從提高效率做起,能夠提高哪怕0.5%的效率都是彌足珍貴的。

  有沒有兩全其美的辦法呢,既能提高充電功率,又能從根本上解決發熱問題,提高充放電效率;同時又不帶來額外更多的成本壓力?關鍵時刻,凹凸科技集團(O2Micro) CEO 杜珣弤先生提出:“提高輸入電壓可以提高充電功率;同樣地,如果提高電池的電壓,讓電池從一節提高到兩節串聯,在同樣的輸入電流下輸入功率會變為原來的兩倍,這樣我們就可以進一步把充電功率提高到50W左右。”

  根據杜珣弤先生提出的方案,凹凸科技(O2Micro)研發推出的新產品OZ1C313, 就是專門為進一步提高充電功率到50W的應用而開發的一款高效電荷泵式電壓轉換器,與傳統的Buck電路相比,它不用外接電感,外圍只需要簡單的電阻電容,最高輸出效率可達97%以上,輸出電流最高可達10A,并且對負載效率做了專門優化,在整個負載區間都能保持超高效率。

  OZ1C313根據電池的搭配方式,可以分為兩種應用模式:

  一種是針對兩節串聯電池的應用。這種情況下,由于電池電壓是單節電池的兩倍,所以5A的充電電流充電功率就可以達到50W左右。OZ1C313可以接在電池和系統負載之間把兩節電池電壓轉換為單節電池電壓給系統供電,對系統設計者來說不用做任何的改變。

  另一種情況還是單節電池應用,OZ1C313置于適配器輸入端和系統之間,從適配器出來的高壓經過OZ1C313之后電壓變為輸入的二分之一,電流變為輸入的兩倍,這樣可以維持線纜電流5A的情況下,充電電流可達10A。同樣可以達到充電50W的目標。

  綜上所述,凹凸科技(O2Micro)的最新電荷泵方案可以讓手機的充電功率在快充的基礎上再提升一倍,解決手機電池容量增大和充電時間縮短的需求之間的矛盾,并且從根本上解決發熱問題,為手機帶來超長續航時間。

  附:凹凸科技CEO杜珣弤先生(Mr. Sterling Du) 介紹:

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  杜珣弤先生(Mr. SHYUN DII DU),生于中國臺灣臺中市,祖籍湖南長沙,畢業于國立臺灣大學工程學專業,之后赴美留學,1984年進入加州大學圣塔芭芭拉分校跟隨計算機架構大師Dr. Wood攻讀電機工程理科碩士學位。在攻讀碩士學位的過程中,杜先生鉆研Intel CPU的整套中央架構體系的韜略要領,從而深刻的領悟到電耗散熱是制約CPU計算的核心因素之一,這對杜先生今后的半導體創業領域選擇產生了深遠的影響。

  杜先生碩士畢業之后, 迫于生計,做過搬運工、技工等非常接地氣的工作,之后才在當時行業內第三大的電腦終端機公司KIMTRON找到了正式的研發工作機會,運用8列平行單機進行運算設計,并且一版成功,一舉成名后,才得以進入Intel公司架構設計團隊, 從事Mobile CPU 80386SX/SL的主架構的研發工作。在1987年,他定義了世界第一款電源管理的Intel CPU架構---80386SL,其中包括世界第一個電源管理中斷的架構SMM,并再接再厲定義設計出一直沿用至今的 SMI(System Management Interrupt), 奠定了今天所有移動裝置的電源管理架構的基礎,包括筆記本電腦、手機等。(參考Wikipedia: The i386SL variant 1988. The i386SL was introduced as a power-efficient version for laptop computers. The processor offered several power-management options (e.g. SMM), as well as different "sleep" modes to conserve battery power. It also contained support for an external cache of 16 to 64 kb. The extra functions and circuit implementation techniques caused this variant to have over 3 times as many transistors as the i386DX. The i386SL was first available at 20 MHz clock speed, with the 25 MHz model later added.)

  1989年,杜先生又發明了第一款觸屏控制芯片,同時開啟了申請專利之路。第一個專利來自多手指屏幕觸控,以及鼠標速度受控制于手指的速度的特性一直沿用至今每一臺移動裝置上。(參考:Patent US5856822, 10.27.1995)

  在經歷了五次創業失敗之后,1995年,杜珣弤先生在美國硅谷創辦了O2Micro(凹凸科技集團),同時擔任董事長兼執行總裁(CEO), 并于1997年3月搬至開曼群島,杜先生仍然擔任董事長兼執行總裁(CEO)的職務。無論在哪里,杜先生都是O2Micro勇冠三軍的領導者。一以貫之的強大內驅力使杜先生從來沒有放棄的念頭,率領公司于2000年在美國納斯達克上市, 并且納斯達克Power Management(電源管理)這一全新領域就是其創建的。自幼躊躇滿志、博覽群書、崇尚人文科技的杜先生始終是一位具有創新、科研精神的工程師。

  時至今日,杜珣弤先生仍然致力于創新技術、突破性技術的研發,他本人的國際專利至2019年止,共有217項之多,杜先生仍然在為公司開辟更廣闊的模擬電源管理產品領域不斷地奮斗拼搏、進取前行。

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