手机充电器的简介与质量管理（连载五）

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本期给大家讲述作为手机附件充电器的基本知识及质量管理，希望对各位读者有帮助、也期望得到各位读者的一贯支持与喜爱。

一、手机行业充电器介绍

作为手机重要附件的充电器，承担手机能源供应的角色，在手机产业链是不可忽视的一个环节。手机充电器其实质简单而言就是AC/DC变换器，将输入的交流式电通过内部电路转换为手机充电需要的直流电压。

所有手机充电器其实都是由一个稳定电源（主要是稳压电源、提供稳定工作电压和足够的电流）加上必要的恒流、限压、限时等控制电路构成。

手机充电器大致可以分为旅行充电器、座式充电器和维护型充电器，一般用户接触的主要是旅行充电器（简称：旅充）和座式充电器（简称：座充），如下图。

手机充电器工作原理主要是AC/DC变换器，将输入的交流式电通过内部电路转换为手机充电需要的直流电压，其工作原理图如下图：

充电器工作原理：

220V电经VD1-VD4桥式整流后在V2的集电极上形成一个300V左右的直流电压，由V2和开关变压器组成间歇振荡器。开机后，300V直流电压经过变压器初级加到V2的集电极，同事电压还经启动电阻R2为V2的基极提供一个偏置电压，由于正反馈作用，V2 Ic迅速上升而饱和，在V2进入截止期间，开关变压器次级绕组产生的感应电压使VD7导通，向负载输出一个9V左右的直流电压，开关变压器的反馈绕组产生的感应脉冲经VD5整流，C1滤波后产生一个与震荡脉冲个数成正比的直流电压，此电压若超过稳压管VD17的稳压值，VD17导通，此负极电流整流电压便加在V2基极，使其迅速截止。V2的截止时间与其输出电压呈反比，V1是过流保护管，R5是V2 Ic的取样电阻，当V2 Ic 过大时，R5上的电压降使V1导通，V2截止，可有效消除开关机瞬间的冲击电流，同时对VD17的控制功能也是一种补偿，VD17以电压取样来控制V2的震荡时间，而V1是以电流取样来控制V2震荡时间。

由于手机电池的结构的差异化，不同的手机充电器厂家提供不同的充电器，这在某些方面给消费者手机充电带来了一些困扰，为了解决消费者的困扰，不少的充电器厂家开发出了万能充电器，其原理图如下图:

万能充电器原理图

万能充电器工作原理：

它将市电220V电源经二极管D1整流后，送到变频、偶和变压器和三管Q1、三极管Q2、Z1稳压管元件组成的振荡电路。通过变压器次级绕组感应低压电源，经二极管整流、C4电容滤波后送到开关管Q3然后输出，开关管受IC的控制，同时控制LED指示灯，以确定电池的充电程度。较好的万能充还可以用光电偶合管反馈充电程度用以控制电源的输入。

充电器（指旅充）上所标注的输出参数：比如输出4.4V/1A、输出5.9V/400mA，其内容就是指内部稳压电源的相关参数。明白了这个道理，你很会知道一个（品质好的）手机充电器很容易改成一个质量优良的稳压电源！比如输出4.4V可以给4.5V的设备用，5.9V的可以给6V的设备用.

信产部在2006-12-14发布并实行YD/T 1591-2006《移动通信手持机充电器及接口技术要求和测试方法》，规定了国内手机充电器的接口标准及测试方法，这个也成为行业内通用执行的标准。

目前国内山寨市场占据份额最大的还是超低端充电器，很多技术指标不达标，无CCC认证，但由于价格便宜及用户的使用意识（普遍认为能充电就行）却销量最大的。这类充电器没有必要的保护功能，在充电过程中对电池、手机有很大的伤害，甚至还可能造成人身伤害。而经过严格测试与认证的品牌机型上采用的充电器比较正规，通过CCC及CTA认证，对手机、锂电及使用安全方面有较好的保障，相应的价格也提高了。

质量好的座充能够识别锂电池与镍氢电池，进而决定充电模式。锂电池的保护电路板上有一块集成电路储存着锂电池的特性资料，它一方面让座充能够识别锂电池，以决定“定电流”及“定电压”充电模式；另一方面也让手机能识别锂电池，以决定放电方式。　　

镍氢电池的充电方式采用“定电流”。镍氢电池本身不怕过充电，当镍氢电池过充时会有反向反应，以防止电压过度上升，此反应会使电池微微发热。此外，镍氢电池通常都加有一个热敏电阻，以防止电池过度充电。目前大部分手机的工作电压是3.6V左右（不同的平台略有差异），故需三节镍氢电池芯。而一般镍氢电池芯过充至约1.4～1.5V左右即停止，三节电池最高电压为4.4V左右。

由于锂电池过充会发生危险，故对充放电的设定条件比镍镉电池和镍氢电池都要苛刻。锂电池内部通常附加一块控制电路板以防止过充电。根据锂电池的特性设计，第一段充电是以“定电流”方式充电，等到快充饱时再以“定电压”(约4.1～4.2V之间)充电的方式使电池达到最佳状态。市面上有些座充偷工减料，把手机电池一律识别成镍氢电池，而以“定电流”方式充电，往往容易导致锂电池过度充电。品质佳的保护电路板此时会将锂电池保护，以防止充电器继续充电。若遇到设计不良的电路板，不仅无法保护电池，造成电池过度充电，还可能因过度充电导致电池芯变形、漏液、暴炸等等。　　

座充大多采用快速充电，一般在3～4个小时即已充满。当座充显示充电完毕时，即使不将电池从座充取下，也只剩下极微弱的电量进入电池。　　

镍氢电池的记忆效应并不大，不需常常放电，锂电池则基本不需放电。市面上销售的充电器，其所附的放电装置质量不一。质量差的会有过放电的现象，易造成电池内部负极板的腐蚀(镍氢电池内部的电解质是氢氧化钾碱性溶液)，进而减少电池的寿命及平时可使用的容量。在这种情况下，每次都先放电再充电的话，电池会坏得更快。正常情况下，只要把一节电池的电用到自动关机后再去充电，就是对电池最好的放电处理方法。

二、手机充电器的主要生产流程及测试项目

1、充电器的生产制造流程图：

充电器制造流程为项目需求、定义、设计、试样测试、认证、批量生产等环节组成，充电器主要由主板、外壳、线材焊接、装配而成，制造流程见下图：

2、充电器生产中关键控制点：

充电器生产中关键控制点为线材导通测试、基板测试、半成品测试、高压测试、老化测试、成品测试等等，如下：

v 插头和线材焊接工序：大部分的不能充电和充电不稳就是由该站点引起。线材和插头焊接非常容易锡少，焊接强度不够；插头被氧化导致虚焊等。需要控制焊接面积。

v 贴绝缘胶纸工序需要严格控制胶纸是否完全将插头和线材连接处包裹起来，不允许裸漏金属，否则容易造成短路。

v 上下盖组装工序要检查线材是否被压住，否则会加速线材的老化或短路。

v 老化测试时间的管控，一定要有出入时间记录。防止赶货缩短老化时间；老化测试的参数设定是否符合规定。

v 各阶段的电气测试所带负载是否为有效负载，参数设置是否符合规定，需要注意测试良率，是否有批量问题发生（同一站点高比例不良）。

v 高压测试参数设置是否符合标准（3000AVC，1min，漏电流小于50mA）

v 关键元器件需要核对标准封样，防止更换关键器件供应商或cost down产品。

v 通常情况下，手机行业充电器制造各节点不良率控制在以下范围内。

另外还要对充电器定期做可靠性测试，测试内容包括各类环境测试、振动测试、跌落测试、插拔测试、烧机测试、线材抗拉弯折测试等等，不再一一说明。

3、手机充电器的保养方法：

目前，山寨产品充斥着整个国内市场，这些产品很多技术指标不达标，无CCC认证、没有必要的保护功能，在充电过程中对电池、手机有伤害，甚至还可能造成人身伤害。所以我们在选择充电器是尽量尽量选择比较正规，通过CCC及CTA认证，对手机、电及使用安全方面有较好的保障，平时也多注意对充电器进行必要的保养，其保养方法简单介绍几点:

v 清洗时放静电。定期清洁充电器和充电接口。清理时，要用一块湿布，或者一件抗静电布。切勿使用干燥布（静电电荷）！

v 防水防潮。作为电子产品，不小心进水或者长时间不用时暴露在潮湿的空气中，都会对其内部的电子元件造成不同程度的腐蚀或氧化。

v 防摔防震。手机充电器其实是一个脆弱的部件，内部元器件经不起摔打。尤其要防止在使用过程中不小心落地。不要扔放、敲打或震动充电器。粗暴地对待充电器会毁坏内部电路板

v 防冷防热。不要将充电器放在温度过高的地方。高温会缩短电子器件的寿命，毁坏充电器，使有些塑料部件变形或熔化。也不要将充电器存放在过冷的地方。当充电器在过冷的环境工作时，内部温度升高时，充电器内会形成潮气，毁坏电路板。

v 防烈性化学制品。不要用烈性化学制品、清洗剂或强洗涤剂清洗充电器。清除充电器外观污渍可用棉花沾少量无水酒精擦洗。

4、手机充电器常见故障及对策

充电器行业技术门槛低、企业良莠不齐，公司为了采购低廉的充电器而经常出现质量问题。锂电池行业有一定的进入门槛，在10多年的生产制造历史中形成了若干品牌。但近年来也开始泛滥了，质量问题屡屡出现。下面总结了手机充电器、电池常见质量问题和原因分析及相关对策，供大家参考。

4.1炸机：

所谓炸机就是充电器在上电瞬间或者使用过程中，突然发生故障导致充电器内部电路功能失常，产生炸响，同时伴随一缕青烟和烧焦味道。如果外壳采用防火阻燃材料，则炸机引起的外部影响不会太大；如果外壳采用普通材料，则炸机可能会导致人身伤害、着火等安全性事故。引起炸机常见以下几种原因：

a) 制程问题。PCBA上存在残留锡渣未清理干净，插件式元件引脚挨在一起等等。

b) 材料问题。某些材料供应商以次充好，为了利润私自变更材料。

c) 设计问题。因设计上的某些缺陷，导致产品在长期使用中出现问题。

d) 其他问题。非正常的使用环境导致充电器故障，比如浴室等湿度很大的环境、输入电压超过充电器核定电压范围等等。

4.2 高压测试不通过：

在IQC检验段需要对充电器进行交流高压测试，具体操作为在充电器输入、输出端接入3KV/50Hz交流高压，测试时间60S，漏电流小于5mA，测试过程中无击穿、飞弧现象为OK。常见的引起高压测试NG的原因在于开关变压器，变压器初次级电气间隙不够而引起击穿、飞弧问题。市面上价格4元以下的充电器基本上高压测试都是过不了的。

4.3、纹波参数不合格：

纹波是电源的一个重要技术指标，一个良好的电源应该有着很好的纹波抑制能力。手机充电器的纹波要求为Vpp≤200mV。纹波超标会在充电时对手机产生影响，干扰手机正常工作。纹波超标需要改善相关滤波电路，或者更换为更好性能的相关元件。

5、怎样保养手机充电器：

v 清洗时放静电。定期清洁充电器和充电接口。清理时，要用一块湿布，或者一件抗静电布。切勿使用干燥布（静电电荷）！

v 防水防潮。作为电子产品，不小心进水或者长时间不用时暴露在潮湿的空气中，都会对其内部的电子元件造成不同程度的腐蚀或氧化。

v 防烈性化学制品。不要用烈性化学制品、清洗剂或强洗涤剂清洗充电器。清除充电器外观污渍可用棉花沾少量无水酒精擦洗。

选择充电器合作供应商的一些建议

手机充电器属于安全器件、在选择与购买充电器时需要把该器件的安全性能放在首位。笔者建议选购有一定知名度的品牌厂家，这样对产品的整体性能、可靠性都是有保证的。因为虽上面介绍一些充电器的原理，但实际识别却非常困难。只有具备专业的知识才可以。在不解剖充电器、不使用相关测试仪器的情况下，也很难从充电器外表准确判断充电器的性能与质量。一些知名品牌的产品虽然价格会略高一些，但从线路设计到元件选用都比较正规科学，所以充电效果也比较理想。总体性价比还是值得的、而不要仅仅从显性的成本开考量、而需要更多从总体成本的角度去思考，尤其是安全性方面。

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