解密最新手機快充散熱技術實例分享
2016年,快充技術成為各大手機廠家著力宣傳的賣點??斐涑蔀榱似炫炇謾C的標配。不過伴隨著省時方便,相信大家都有過這樣的經歷:充電時拿起手機的一瞬間,手機非常燙。市面上,很多手機在充電時的溫度能達到將近40度,這么燙手的手機,雖說冬天能當個暖手寶,但是我們恐怕還是擔心會不會有危險。加之國際電子巨頭三星的旗艦機Note 7都發(fā)生了大面積炸機,消費者更是擔憂這一問題。消費者的擔憂,正是商家的商機,因此,對于企業(yè)而言,研發(fā)解決充電發(fā)熱的問題極有必要。
現在用戶手機不離手,對手機溫度的感知非常直接。人的體溫恒定在36.7℃,皮膚溫度通常在33~35℃,這意味著手機外殼超過35℃,有熱量傳遞給皮膚,人就感覺到發(fā)熱。傳遞的熱量越多越快,人感覺就越燙。金屬比玻璃和塑料導熱快,因此金屬手機更容易感覺到熱。
手機快充時為何發(fā)熱更為嚴重
從功能機時代起,手機發(fā)熱就是一個躲不開的話題,到了智能機時代,熱老虎更是變本加厲。充電的時候自不必說了,摸摸身邊的充電頭,發(fā)現原來也是個發(fā)熱大戶。與近年來快充技術相伴而生的,是充電時發(fā)熱量的上升。充電本質上是一個能量轉移(從外接電源轉移到手機電池),同時伴隨形式轉化的過程(電能轉化成化學能)的過程,無論是能量的轉移還是形式的轉換,其損耗都是不可避免的。而這所有的損耗,最終都會以熱的形式表現出來。當充電速率上升,發(fā)熱速率也會迅速隨之暴增,手機上若沒有相應渠道及時散掉,就會引起外殼溫度的上升,給消費者帶來直接的不適。
快充帶來的散熱問題有兩段,一是充電器發(fā)熱,二是手機發(fā)熱。
相對而言,充電器對于外觀、體積等方面的要求遠不如手機苛刻,因此,手機快充引出的主要挑戰(zhàn)是在手機側的溫度控制??梢灶A言,手機充電過程中的熱管理投入將與高速運行時CPU熱量管理平齊。由于充電過程中熱管理不當將可能引起手機爆炸,其重要性甚至超過正常運行時計算芯片的溫度控制。
目前市面上采用高壓快充技術的幾款手機,經過簡單的溫度測試,來對比下他們的快充溫度。一起來看一下。
市面主流機型快充溫度測量
我們選擇了三星S6edge+、魅族MX5和華為榮耀NOTE8三款,他們均支持9V2A高壓快充。將這幾部手機放在一起,環(huán)境溫度為26℃,均從10%電量開始使用標配充電器充電,經過30分鐘溫度上升平衡,使用紅外測溫儀記錄下溫度圖像。
正面溫度圖像顯示,玻璃觸屏最高溫度分別升至39.8℃、38.4℃和37.3℃。
觸屏紅外溫度圖像(左:魅族MX6;中:三星S6 Edge+;右:榮耀NOTE8)
背面溫度圖像顯示,金屬后蓋最高溫度分別升至42.9℃、39.3℃和37.7℃。
后蓋紅外溫度圖像(左:魅族MX6;中:三星S6 Edge+;右:榮耀NOTE8)
雖然高壓快充技術容易使手機在充電時發(fā)熱(如前面所說,這是正?,F象)。但我們可以看到,榮耀NOTE8的溫度就明顯低于魅族MX5和三星S6 Edge+,快充時僅僅是微微發(fā)熱。這應該和榮耀NOTE8發(fā)布會上提到的含DX19超導溫材料的六層熱傳導結構以及智能溫控技術有關。
最新手機快充散熱實例解析
榮耀NOTE8
NOTE 8在系統(tǒng)層面還引入了特有的智能節(jié)電4.0技術。從而實現智能溫控技術,有效緩解手機快充過程中的發(fā)熱問題。
充電發(fā)熱通常也與充電速度有關,充電速度越快發(fā)熱現象越明顯。手機的充電模塊在工作過程中會產生較大熱量,機身會出現輕微發(fā)熱,屬于正?,F象。充電發(fā)熱通常也與充電速度有關,充電速度越快發(fā)熱現象越明顯。
NOTE 8采用了自有專利的6層散熱架構設計,利用多種導熱材料結合智能溫控技術,最終實現了理想的發(fā)熱控制。除了能夠改善金屬機身帶來的發(fā)燙感受,也更利于提高充電的轉換率,
華為Mate 9
據華為介紹,Super Charge超級快充技術比QuickCharge更快,配合4000mAh典型值的大電池,華為表示用戶充電 10 分鐘可以觀看兩部電影;充電20分鐘,可以使用一天。與市面上常見的高電壓快充方案對比,華為SuperCharge快充技術讓充電器直接向Mate 9輸出低電壓,避免機身內部“高壓到低壓”轉換帶來的高發(fā)熱,因此整機在充電溫度上更低,低發(fā)熱也有利于充電速率的提升。
華為Super Charge的技術規(guī)格為4.5V/5A,與傳統(tǒng)的9V/2A快充相比,減少一半熱能損耗,此外結合Mate 9的八層散熱結構、低阻抗的設計、動態(tài)電壓算法,自動調整最佳輸出值,更是通過五層溫度監(jiān)控保護網自動監(jiān)控電壓、電流和溫度,能有效降低熱能累積,避免充電過熱導致的安全隱患。
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