一、 快充背后的隱憂

智能手機的硬件在不斷發展，包括多核心處理器、超高清屏幕、媲美卡片相機的攝像頭，儼然成為了一個口袋中的強大計算機。不過，電池技術卻仍然停滯，導致了很多智能手機只能在高負荷狀態下使用幾個小時，所以，手機電池容量越來越大。用“通貨膨脹”來形容手機電池壽命或許再貼切不過了，幾年前，即便是諸如三星Galaxy、摩托羅拉Droid的旗艦機型，通常也僅僅搭載了1600mAh左右的電池，而且足以完整使用一整天。而現在，具有3000mAh電池容量的旗艦機型比比皆是，甚至出現了5000mAh的機型。為如此大容量的電池充電已經成為現時大家討論的一個熱門話題，一系列的快充技術也應運而生。

市場上應用最多的快充技術有以下三種：高通的Quick Charge 2.0/3.0、MTK的PUMP EXPRESS PLUS以及OPPO的VOOC閃充。圖1為手機充電演示圖，簡單地說，進入到手機端的電壓為5V、9V和12V三種，電流也經常在2A以上，OPPO閃充的充電電流為4A，華為Mate 9的充電電流甚至達到了5A。在高電壓大電流的充電環境下，各種危險信號也隨之而來，充電端的浪涌等級，然而印度市場的電網等基礎設施較差，這就對手機充電的安全防護提出了更高的要求。

 

圖1 手機充電演示圖

 

二、 防護等級及解決方案

由于快充的廣泛應用和充電環境的不可預測，手機充電端的（8/20μs）浪涌防護等級已經從之前的100V、200V提高到現在普遍的300V要求。

為解決（8/20μs）300V浪涌的防護要求，長園維安可提供一種在充電端口上的過壓保護方案，圖2為5V和9V充電的防護方案，圖3為12V充電的防護方案。在5V和9V的充電方案中選用12V工作電壓的TVS（WS12P4N3），在12V的充電方案中選用15V工作電壓的TVS（WS15P4N3），OVP選用WP3881或WP3881L。

 

 

圖2 5V/9V充電防護方案

圖3 12V充電防護方案

 

本方案的防護原理為，當（8/20μs）300V的浪涌進入手機充電端口時，TVS率先動作將大部分浪涌能量進行疏導，然而剩余的殘壓對充電管理IC（Charger）來說仍然是危險的，OVP檢測到此危險脈沖斷開線路中的MOSFET，實現對Charger的保護，直至危險信號完全消失OVP中的MOSFET打開，手機繼續正常充電。

OVP的使用位置就在手機充電端口的附近（注意：根據不同的手機設計方案，位置可能有所不同），如圖4所示：

 

圖4 OVP在手機中的使用位置

 

WP3881和WP3881L均為WLCSP12封裝，尺寸小適合用于手機PCB板面積非常小的設備。圖5為芯片的外觀圖。

 

 

圖5 OVP的外觀示意圖

 

三、 結束語

手機現已成為人們日常生活中必不可少的電子產品，因此手機的安全性顯得尤為重要，上海長園維安電子線路保護有限公司為手機終端提供了全面的充電浪涌保護方案，實現了讓快充更安全！