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第二百三十节 充电技术研发和测试

小说:芯片产业帝国 作者:树叶上的水珠

由于mp3 存储的容量扩大到128兆,以及可以自建歌单…,而MP3自建歌单,这是CD碟片无法比较的,因为cd碟片上只有一首歌好听,就必须购买整张碟片。

当消费者在音乐网站下载数字音乐歌曲,都是喜欢的歌曲,所以,只要一打开mp3音乐播放器,收听数字音乐根本听不下来,那么,就很容易造成,正在享受音乐的过程中,MP3突然没电...,

这样的状况,就如同21世纪的智能手机,看到精彩的电视机和足球比赛,在不知不觉,手机提示没有电了,就十分的难受…

...

那么,mp3 充电用专业的充电器需要3小时左右,而用电脑usb接口充电可能需要4个小时。这对全球老百姓来说,是实在难以忍受MP3充电时间过长,就纷纷在雅虎论坛上抱怨:

“哎呀,用mp3 听歌真是很方便,只不过,充电时间太长了,”

“是啊,确实,充电一次需要三个小时,太耽误时间了,也太慢了”

“就是,mp3 内置锂电池虽然有好处,可以循环充电,但是,在充电时,等待时间太长了,需要3个小时,”

“Mp3外置7号电池虽然在时间上比不了锂电池,但是,可以随时收听.,这就是外置电池唯一的好处.”

“这样吧,咋们在music,com音乐网站留言,或者发邮件给大深市芯片产业有限公司,看不能把充电时间缩短一点。”

“应该可以吧,大深市芯片产业有限公司的研发技术这么强大,应该能解决MP3充电时间的问题。”

...

同时,国内的消费者,在网络论坛上也抱怨mp3充电时间问题:

“Mp3真是一个不错的音乐播放器电子产品,这音乐效果太好了,可是,一戴上耳机,就完全沉浸在音乐世界...”

“是啊,mp3好是好,但是听着听着就电池没有电了,在这方面,实在是不爽,太令人扫兴.”

“大家都在讨论mp3应该是充电的问题,这mp3充电时间,对我们喜欢音乐来说这实在是太长了。要是充电时间减少一个小时,真是不错,”

“是啊,mp3 充电时间3个小时实在是太长,最好在2个小时,或者在一个小时,这样的话,那实在是太好了,”

“什么?一个小时?肯定是不可能了,看能不能缩短在2个小时,要是在充电技术上缩短到2个小时,我立即换购一台MP3.”

“是啊,要是MP3充电时间缩短在2个小时,我一定会更换…,3个小时充电时间,真是太长了。”

“这样吧,咋们作为消费者,是不是像大深市芯片产业有限公司,反应这一个问题啊。看能不能在MP3充电时间上缩短到2个小时,”

大家一起发邮件大深市芯片产业有限公司的公共邮箱,据说,公司创始人李飞会每周看邮件,如提出问题有用,回有一定奖励。

...

在周一,李飞每天打开公司的公开邮箱,查看邮件的内容,不过,看到邮件内容,多数是反应充电时间的问题,

李飞就舒坦一口气,这快充技术终于闪亮登场,用在mp3音乐播放器,

其实,快充技术,在mp3立项研发时,李飞打算用在mp3 产品上,不过,处于市场上的考虑,就并没有在一开始用在mp3,总之来说,现在mp3市场成熟,在技术上也需要更新升级,这样的话,就也可以增加mp3 销量。

也就说大深市芯片产业有限公司的研发,是根据市场对需求,市场上需要什么,我们就研发什么,

...

李飞就写了一封邮件,关于充电时间的问题,发给芯片多媒体一部和二部,并在二个小时后,在会议室开会,李飞站在写字板前,并没有直接先抛出mp3充电时间的问题,而是,先是大概讲解锂电池充电过程,以及充电器的电子电路:

锂电池的充电过程可以分为以下三个部分:预充、恒流、恒压,先是检测电池的电压,如果电压低于3V,那么,就先进行预充电,充电电流为设定电流的1/10,电压升到3V后,进入标准充电过程,以设定电流进行恒流充电,电池电压升到4.20V时,改为恒压充电,保持充电电压为 4.20V。

然后,充电电流逐渐下降,当电流下降至设定充电电流的1/10时,那么,内部检测电路就会关闭充电开关,充电结束。

...

充电器的充电电路:220V交流电经过保险丝,再经过4个全波整流二极管进行整流,再经过高容量的电解电容器进行滤波,滤波变成300V直流,再经过开关场效应管将直流再转换为交流...所以,一般充电电路由整流、振荡、稳压、保护四个电路系统所组成的。

...

对充电相关技术有一定基本了解后,正式开始讨论,从研发助手升到研发总监孙一诚,沉思半刻,试着回答道:“李工,要想减少充电时间,那么,就必须增加充电的电压和电流,这样的话,可以实现减少mp3充电时间。”

李飞微笑着,点头,示意思路是对的,然后,李飞环视着在座的工程师,希望对孙一诚所说的做一个补充。

也从助手升到研发总监陈迅,用担心的语气说道:“李工,如果提高充电电压和电流,去减少充电时间,那么,这样的话,会不会对锂电池造成损害?或者会缩短锂电池使用的时间。

接着,一位穿短袖,新来的工程师也积极地加入讨论:“李工,要想缩短MP3充电的时间,同时,也要防止对锂电池造成损害…,那么,要想实现,我想应该适当提高电压和电流,并且在充电电路额外添加电压和电流保护电路,”

“是啊,我觉得应该适当提高电压和电流,再加额外充电保护电路,应该可以实现。”

...

虽然员工们对快充技术不理解,但是都有思路…,李飞十分欣慰地点头,并对方才所说得进行总结:要想缩短充电时间,就必须增加电流和电压,但是,增加了电压和电流,就必须考虑锂电池充电安全和使用时间上…,然后,李飞就接着引导员工们,关于充电时间缩短的问题:

各位,我们目前使用mp3 锂电池是1000毫安,每小时充电限制在300毫安...,所以,MP3锂电池充满大概需要3个小时,

目前,国内外的消费者都抱怨这MP3充电的时间太长了,希望缩短一个小时,即充电时间为2个小时,

虽然李飞先说出国内外消费者的意见,把MP3充电时间缩短为2个小时…,但是,还是打破员工们的想象力,纷纷感到这充电技术很难,因为员工们认为适当减少MP3充电时间,减少半个小时是没有问题:

李工,充电时间减少1个小时?这实在是太难了吧?

是啊,李工,把MP3充电时间缩短在2个小时,这是在是太难了,

确实,要是再2个小时内,充满MP3充电电池,也就是说每小时充电电流为500毫安,这对电池安全有影响。

是啊,这MP3充电电流差不多直接提高了一半,这样的话,MP3充电保护电路就不知道如何设计了,要求是十分严格了。

...

见员工们对充电技术研发没有经验,李飞再问下去,就没有用处了,就微笑地说道:

各位,我们作为芯片研发工程师,对于消费者提出的需求,我们应该去做的更好…,这样的话,我们公司才会获得消费者的认可…

“要实现MP3充电时间缩短为2个小时,这不是一个难题,这是很简单。”李飞淡定地说道。

员工们对李飞露出敬佩之色,

然后,李飞环视着在座员工们,语气坚定地说道:

我们应该把MP3充电技术缩短在5分钟,也就是说充电5分钟,听歌10小时。

员工们瞪大眼睛,完全不相信:

“什么?李工,5分钟就能完成对MP3充电?”

“我的天,5分钟就能对MP3电池完成充电。这太厉害了吧!”

“5分钟?这电池能承受了吗?充电电路能承受住?”

就在员工们一脸震惊之时,李飞直接写出21世纪的快充技术,分为四个类型:OPPO公司VOOC闪充快速充电技术、高通Quick Charge 2.0快速充电技术、联发科Pump Express Plus快速充电技术,以及水果公司的PD快充技术…

...

为了让员工们扩大充电技术,李飞把以上四个类型快充技术写在写字板上,同时,一一分析三种类型的特点:

OPPO 的充电技术具有一套定制的电路、电芯、接口、数据线,配以智能 MCU 芯片的充电器。其把恒流电路、恒压电路、温度检测电路以及各类保护电路都设计在了充电器,在手机内部仅有一个限流电阻,防止充电电流过大...

MTK 的快充技术有两种规格,一种是 Pump Express,另一种就是 Pump Express Plus。内置于手机内部的电源管理芯片(Power Manager IC,PMIC),通过Pump Express Plus,Pump Express 协议,允许适配器根据电流决定充电所需要的初始电压,PMIC通过 USB 连接线的 Vbus 把指令传输给适配器,

...

李飞把四种快速充电技术写在写字板,进一步解释…,再根据四个类型,研发出大深市芯片产业有限公司的快充芯片,并直接写出快充主控芯片的规格:

芯片封装:SOP

MP3快速充电的输入电压和电流:5V/5A

确定快充主控芯片的规格后,那么,就要开始芯片设计,交给芯片多媒体技术1部和2部共同完全,李飞提高芯片技术指导。

很快,快充主控芯片设计完成,发给台积电流片打样…

那么,在快充主控芯片打样期间,就要准备快充的电子电路设计,在PCB板极电子电路图的设计中,使用的板极EDA软件,是分为两种功能软件:逻辑电路软件和PCB LAYOUT软件…

首先,在逻辑EDA软件绘制器件的逻辑封装,再画出逻辑电路图,而这个逻辑电路图是根据u盘的整个模块功能进行设计的。不过,需要说明的是,在绘制逻辑封装和电路图设计时,相关器件的资料一定要向供应商索取,去确定电子器件的参数,

在逻辑EDA软件绘制完逻辑电路图后,接下来的工作,就是在PCB EDA软件对器件进行PCB封装制作,包括快充主控芯片,MOS管的封装,二极管封装…,同样,PCB封装是需要按照供应商提供的器件参数进行设计的…

在PCB EDA软件里制作好PCB器件封装后,然后,就是逻辑EDA软件和PCB EDA软件进行同步更新,把逻辑EDA的电路图导入到PCB EDA软件…,这样的话,就可以在PCB EDA软件里,出现了PCB封装器件和连接电路线路,

接着在PCB EDA软件,进行布局,走线,完成后,进行连接和规则检测,确定没有错误后,在PCB EDA软件输出制造PCB加工文件,发给板厂进行PCB制作。

完成快充主控芯片的电子电路设计后,就下了就是整理快充主控芯片电子物料BOM单子,供成本核算和电子物料准备

很快三周后,从台积电生产打样的100片快充主控芯片回到公司,找书苑 www.zhaoshuyuan.com那么,接下来就是快充主控芯片测试过程,

快充主控芯片放入ATE仪器的测试台内的芯片插座后,打开仪器电源按钮,然后,确定ATE仪器与U盘主控芯片连接正常,再开始进行芯片测试,

ATE对芯片测试基本的范围为:芯片引脚的连通性测试,芯片漏电流测试,芯片引脚DC(直流)测试,芯片功能测试,芯片ESD静电测试,芯片老化测试(也就是芯片质量验证)

以及芯片稳定性测试,在温度(零下30度和高温50度)进行测试,确定芯片是否能正常工作…

先是对快充主控芯片的引脚的连通性测试,芯片漏电流测试,DC(直流)测试,这是芯片测试的第一步,检测快充主控芯片的连通性是否正常,确定快充主控芯片的内部电路连通,芯片内部电路是否有缺陷。

在对快充主控芯片测试的同时,整机电路的测试也要同步,把快充主控芯片的电子元器件,电阻电容,焊接到PCB主板,先是测试PCB主板电流和电压问题,包括快充主控芯片的性能和功能

快充主控芯片功能测试合格后,还要需要老化测试范围包括:温度,环境,电压,跌落…,例如电压测试:加速的方式进行测试,把温度突然提高到50度,外接的电压从正常工作电压5V突然提高到6V,进行长达3小时,甚至20小时或者30小时的老化测试,

如果没有任何的芯片和电子电路出现问题,那么,测试合格...。




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