我们可以看到移动处理器也遇到了同样的问题。在很短的时间内,处理器已从单核架构过渡到四核架构。虽然当今的CPU采用高级处理技术,但功耗仍持续增加。当然,LCD屏幕和处理器并不是导致功耗增加的唯一因素。如果考虑所有可能因素,则在追逐“Mobile Everywhere”(移动无处不在)的趋势下,便携式设备的电池容量需求将不可避免地升高。这似乎成了最终用户减轻电池循环时间烦恼的最简单方法。 增加电池容量看似容易,但会导致许多问题,充电器的最佳额定功率便是有待解决的因素之一。长久以来,USB充电器标准促使制造商将5 V/1 A功率格式广泛应用于智能手机充电器。由于电池容量的趋势是从当前的1800 mAh增加到3500 mAh,未来可能更高,因此5 V/1 A充电器明显不足。使用目前的5 V/1 A格式充电器为较大的电池充电时,等待过程会使用户抓狂。另外,在拼命延长电池循环时间的同时会产生另一个问题:散热。制造商面临的巨大设计挑战是大功率 充电器的高温问题。用1A的电流给2000mAh以上的电池充电将产生高温,因为充电器保持全负载时间更长,长期产生的热量将使充电器外壳的温度升高。考虑到以上问题,充电器行业如何才能打破更大电池容量的瓶颈呢? 要在合理的时间内将容量更大的电池充满电,制造商可采用的最简单方法就是增加充电器的额定功率。根据USB标准的5V输出,部分制造商选择将工作电流从1A增加到2A或3A 以缩短充电时间;其他制造商则选择增加工作电压以提高效率。虽然业界看似没有统一的标准,但至少目前仍有一些适用的基本准则。为了省电,业界对便携充电器 设计始终具有一些基本的“必需”要求,例如高度紧凑的充电器尺寸(假如是设计用于移动设备)和较低的待机功耗。最为重要的是,任何新的、更强大的充电器必 须兼顾安全性和功能。如果满足了所有这些要求,我们相信最终用户乐于见到安全高效的充电器,也就是能够提供充足充电能力且额定功率超出当前USB充电器标准的充电器。 充分发挥微型充电器的充电能力并不是件容易的事,但在累积了多年的充电器解决方案开发经验之后,业界已经有一些方向可以遵循。 要保持高度紧凑的充电器尺寸,至关重要的环节是变压器选择。如果我们要顺应充电器尺寸不断缩小的趋势,则需要具有较高开关频率的PWM控制器。工作频率相 对较高(例如 85kHz)的PWM控制器可让您选择尺寸较小的变压器(约为控制器工作频率为50kHz时所需的变压器尺寸的三分之一)。目前,工作频率为140kHz的PWM控制器已经上市,制造商能够进一步缩小变压器的尺寸。下面的图2显示了用于5 W/50 kHz充电器的变压器(左边)与用于5 W/85kHz充电器的变压器(右边)的尺寸对比。 图2:工作频率为50 kHz的变压器(左边)与工作频率为85 kHz(右边)的变压器的尺寸差别。
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