第230節 充電技術研發和測試
更新時間:2021-04-03 作者:樹葉上的水珠
芯片產業帝國 第230節 充電技術研發和測試
由于mp3存儲的容量擴大到128兆，以及可以自建歌單…，而MP3自建歌單，這是CD碟片無法比較的，因為cd碟片上只有一首歌好聽，就必須購買整張碟片。 當消費者在Music音樂網站下載數字音樂歌曲，都是喜歡的歌曲，所以，只要一打開mp3音樂播放器，收聽數字音樂根本聽不下來，那么，就很容易造成，正在享受音樂的過程中，MP3突然沒電...， 這樣的狀況，就如同21世紀的智能手機，看到精彩的電視機和足球比賽，在不知不覺，手機提示沒有電了，就十分的難受… 那么，mp3充電用專業的充電器需要3小時左右，而用電腦usb接口充電可能需要4個小時。這對全球老百姓來說，是實在難以忍受MP3充電時間過長，就紛紛在雅虎論壇上抱怨： “哎呀，用mp3聽歌真是很方便，只不過，充電時間太長了，” “是啊，確實，充電一次需要三個小時，太耽誤時間了，也太慢了” “就是，mp3內置鋰電池雖然有好處，可以循環充電，但是，在充電時，等待時間太長了，需要3個小時，” “Mp3外置7號電池雖然在時間上比不了鋰電池，但是，可以隨時收聽.，這就是外置電池唯一的好處.” “這樣吧，咋們在music音樂網站留言，或者發郵件給大深市芯片產業有限公司，看不能把充電時間縮短一點。” “應該可以吧，大深市芯片產業有限公司的研發技術這么強大，應該能解決MP3充電時間的問題。” 同時，國內的消費者，在網絡論壇上也抱怨mp3充電時間問題： “Mp3真是一個不錯的音樂播放器電子產品，這音樂效果太好了，可是，一戴上耳機，就完全沉浸在音樂世界...” “是啊，mp3好是好，但是聽著聽著就電池沒有電了，在這方面，實在是不爽，太令人掃興.” “大家都在討論mp3應該是充電的問題，這mp3充電時間，對我們喜歡音樂來說這實在是太長了。要是充電時間減少一個小時，真是不錯，” “是啊，mp3充電時間3個小時實在是太長，最好在2個小時，或者在一個小時，這樣的話，那實在是太好了，” “什么？一個小時？肯定是不可能了，看能不能縮短在2個小時，要是在充電技術上縮短到2個小時，我立即換購一臺MP3.”天才一秒鐘就記住：(72文學 “是啊，要是MP3充電時間縮短在2個小時，我一定會更換…，3個小時充電時間，真是太長了。” “這樣吧，咋們作為消費者，是不是像大深市芯片產業有限公司，反應這一個問題啊。看能不能在MP3充電時間上縮短到2個小時，” 大家一起發郵件大深市芯片產業有限公司的公共郵箱，據說，公司創始人李飛會每周看郵件，如提出問題有用，回有一定獎勵。 在周一，李飛每天打開公司的公開郵箱，查看郵件的內容，不過，看到郵件內容，多數是反應充電時間的問題， 李飛就舒坦一口氣，這快充技術終于閃亮登場，用在mp3音樂播放器， 其實，快充技術，在mp3立項研發時，李飛打算用在mp3產品上，不過，處于市場上的考慮，就并沒有在一開始用在mp3，總之來說，現在mp3市場成熟，在技術上也需要更新升級，這樣的話，就也可以增加mp3銷量。 也就說大深市芯片產業有限公司的研發，是根據市場對需求，市場上需要什么，我們就研發什么， 李飛就寫了一封郵件，關于充電時間的問題，發給芯片多媒體一部和二部，并在二個小時后，在會議室開會，李飛站在寫字板前，并沒有直接先拋出mp3充電時間的問題，而是，先是大概講解鋰電池充電過程，以及充電器的電子電路： 鋰電池的充電過程可以分為以下三個部分：預充、恒流、恒壓，先是檢測電池的電壓，如果電壓低于3V，那么，就先進行預充電，充電電流為設定電流的1/10，電壓升到3V后，進入標準充電過程，以設定電流進行恒流充電，電池電壓升到4.20V時，改為恒壓充電，保持充電電壓為4.20V。 然后，充電電流逐漸下降，當電流下降至設定充電電流的1/10時，那么，內部檢測電路就會關閉充電開關，充電結束。 充電器的充電電路：220V交流電經過保險絲，再經過4個全波整流二極管進行整流，再經過高容量的電解電容器進行濾波，濾波變成300V直流，再經過開關場效應管將直流再轉換為交流...所以，一般充電電路由整流、振蕩、穩壓、保護四個電路系統所組成的。 對充電相關技術有一定基本了解后，正式開始討論，從研發助手升到研發總監孫一誠，沉思半刻，試著回答道：“李工，要想減少充電時間，那么，就必須增加充電的電壓和電流，這樣的話，可以實現減少mp3充電時間。” 李飛微笑著，點頭，示意思路是對的，然后，李飛環視著在座的工程師，希望對孫一誠所說的做一個補充。 也從助手升到研發總監陳迅，用擔心的語氣說道：“李工，如果提高充電電壓和電流，去減少充電時間，那么，這樣的話，會不會對鋰電池造成損害？或者會縮短鋰電池使用的時間。 接著，一位穿短袖，新來的工程師也積極地加入討論：“李工，要想縮短MP3充電的時間，同時，也要防止對鋰電池造成損害…，那么，要想實現，我想應該適當提高電壓和電流，并且在充電電路額外添加電壓和電流保護電路，” “是啊，我覺得應該適當提高電壓和電流，再加額外充電保護電路，應該可以實現。” 雖然員工們對快充技術不理解，但是都有思路…，李飛十分欣慰地點頭，并對方才所說得進行總結：要想縮短充電時間，就必須增加電流和電壓，但是，增加了電壓和電流，就必須考慮鋰電池充電安全和使用時間上…，然后，李飛就接著引導員工們，關于充電時間縮短的問題： 各位，我們目前使用mp3鋰電池是1000毫安，每小時充電限制在300毫安...，所以，MP3鋰電池充滿大概需要3個小時， 目前，國內外的消費者都抱怨這MP3充電的時間太長了，希望縮短一個小時，即充電時間為2個小時， 雖然李飛先說出國內外消費者的意見，把MP3充電時間縮短為2個小時…，但是，還是打破員工們的想象力，紛紛感到這充電技術很難，因為員工們認為適當減少MP3充電時間，減少半個小時是沒有問題： 李工，充電時間減少1個小時？這實在是太難了吧？ 是啊，李工，把MP3充電時間縮短在2個小時，這是在是太難了， 確實，要是再2個小時內，充滿MP3充電電池，也就是說每小時充電電流為500毫安，這對電池安全有影響。 是啊，這MP3充電電流差不多直接提高了一半，這樣的話，MP3充電保護電路就不知道如何設計了，要求是十分嚴格了。 見員工們對充電技術研發沒有經驗，李飛再問下去，就沒有用處了，就微笑地說道： 各位，我們作為芯片研發工程師，對于消費者提出的需求，我們應該去做的更好…，這樣的話，我們公司才會獲得消費者的認可… “要實現MP3充電時間縮短為2個小時，這不是一個難題，這是很簡單。”李飛淡定地說道。 員工們對李飛露出敬佩之色， 然后，李飛環視著在座員工們，語氣堅定地說道： 我們應該把MP3充電技術縮短在5分鐘，也就是說充電5分鐘，聽歌10小時。 員工們瞪大眼睛，完全不相信： “什么？李工，5分鐘就能完成對MP3充電？” “我的天，5分鐘就能對MP3電池完成充電。這太厲害了吧！” “5分鐘？這電池能承受了嗎？充電電路能承受住？” 就在員工們一臉震驚之時，李飛直接寫出21世紀的快充技術，分為四個類型：OPPO公司VOOC閃充快速充電技術、高通QuickCharge2.0快速充電技術、聯發科PumpExpressPlus快速充電技術，以及水果公司的PD快充技術… 為了讓員工們擴大充電技術，李飛把以上四個類型快充技術寫在寫字板上，同時，一一分析三種類型的特點： OPPO的充電技術具有一套定制的電路、電芯、接口、數據線，配以智能MCU芯片的充電器。其把恒流電路、恒壓電路、溫度檢測電路以及各類保護電路都設計在了充電器，在手機內部僅有一個限流電阻，防止充電電流過大... MTK的快充技術有兩種規格，一種是PumpExpress，另一種就是PumpExpressPlus。內置于手機內部的電源管理芯片（PowerManagerIC，PMIC），通過PumpExpressPlus，PumpExpress協議，允許適配器根據電流決定充電所需要的初始電壓，PMIC通過USB連接線的Vbus把指令傳輸給適配器， 李飛把四種快速充電技術寫在寫字板，進一步解釋…，再根據四個類型，研發出大深市芯片產業有限公司的快充芯片，并直接寫出快充主控芯片的規格： 芯片封裝：SOP MP3快速充電的輸入電壓和電流：5V/5A 確定快充主控芯片的規格后，那么，就要開始芯片設計，交給芯片多媒體技術1部和2部共同完全，李飛提高芯片技術指導。 很快，快充主控芯片設計完成，發給臺積電流片打樣… 那么，在快充主控芯片打樣期間，就要準備快充的電子電路設計，在PCB板極電子電路圖的設計中，使用的板極EDA軟件，是分為兩種功能軟件：邏輯電路軟件和PCBLAYOUT軟件… 首先，在邏輯EDA軟件繪制器件的邏輯封裝，再畫出邏輯電路圖，而這個邏輯電路圖是根據u盤的整個模塊功能進行設計的。不過，需要說明的是，在繪制邏輯封裝和電路圖設計時，相關器件的資料一定要向供應商索取，去確定電子器件的參數， 在邏輯EDA軟件繪制完邏輯電路圖后，接下來的工作，就是在PCBEDA軟件對器件進行PCB封裝制作，包括快充主控芯片，MOS管的封裝，二極管封裝…，同樣，PCB封裝是需要按照供應商提供的器件參數進行設計的… 在PCBEDA軟件里制作好PCB器件封裝后，然后，就是邏輯EDA軟件和PCBEDA軟件進行同步更新，把邏輯EDA的電路圖導入到PCBEDA軟件…，這樣的話，就可以在PCBEDA軟件里，出現了PCB封裝器件和連接電路線路， 接著在PCBEDA軟件，進行布局，走線，完成后，進行連接和規則檢測，確定沒有錯誤后，在PCBEDA軟件輸出制造PCB加工文件，發給板廠進行PCB制作。 完成快充主控芯片的電子電路設計后，就下了就是整理快充主控芯片電子物料BOM單子，供成本核算和電子物料準備 很快三周后，從臺積電生產打樣的100片快充主控芯片回到公司，那么，接下來就是快充主控芯片測試過程， 快充主控芯片放入ATE儀器的測試臺內的芯片插座后，打開儀器電源按鈕，然后，確定ATE儀器與U盤主控芯片連接正常，再開始進行芯片測試， ATE對芯片測試基本的范圍為：芯片引腳的連通性測試，芯片漏電流測試，芯片引腳DC（直流）測試，芯片功能測試，芯片ESD靜電測試，芯片老化測試（也就是芯片質量驗證） 以及芯片穩定性測試，在溫度（零下30度和高溫50度）進行測試，確定芯片是否能正常工作… 先是對快充主控芯片的引腳的連通性測試，芯片漏電流測試，DC（直流）測試，這是芯片測試的第一步，檢測快充主控芯片的連通性是否正常，確定快充主控芯片的內部電路連通，芯片內部電路是否有缺陷。 芯片產業帝國 第230節 充電技術研發和測試
由于mp3存儲的容量擴大到128兆，以及可以自建歌單…，而MP3自建歌單，這是CD碟片無法比較的，因為cd碟片上只有一首歌好聽，就必須購買整張碟片。 當消費者在Music音樂網站下載數字音樂歌曲，都是喜歡的歌曲，所以，只要一打開mp3音樂播放器，收聽數字音樂根本聽不下來，那么，就很容易造成，正在享受音樂的過程中，MP3突然沒電...， 這樣的狀況，就如同21世紀的智能手機，看到精彩的電視機和足球比賽，在不知不覺，手機提示沒有電了，就十分的難受… 那么，mp3充電用專業的充電器需要3小時左右，而用電腦usb接口充電可能需要4個小時。這對全球老百姓來說，是實在難以忍受MP3充電時間過長，就紛紛在雅虎論壇上抱怨： “哎呀，用mp3聽歌真是很方便，只不過，充電時間太長了，” “是啊，確實，充電一次需要三個小時，太耽誤時間了，也太慢了” “就是，mp3內置鋰電池雖然有好處，可以循環充電，但是，在充電時，等待時間太長了，需要3個小時，” “Mp3外置7號電池雖然在時間上比不了鋰電池，但是，可以隨時收聽.，這就是外置電池唯一的好處.” “這樣吧，咋們在music音樂網站留言，或者發郵件給大深市芯片產業有限公司，看不能把充電時間縮短一點。” “應該可以吧，大深市芯片產業有限公司的研發技術這么強大，應該能解決MP3充電時間的問題。” 同時，國內的消費者，在網絡論壇上也抱怨mp3充電時間問題： “Mp3真是一個不錯的音樂播放器電子產品，這音樂效果太好了，可是，一戴上耳機，就完全沉浸在音樂世界...” “是啊，mp3好是好，但是聽著聽著就電池沒有電了，在這方面，實在是不爽，太令人掃興.” “大家都在討論mp3應該是充電的問題，這mp3充電時間，對我們喜歡音樂來說這實在是太長了。要是充電時間減少一個小時，真是不錯，” “是啊，mp3充電時間3個小時實在是太長，最好在2個小時，或者在一個小時，這樣的話，那實在是太好了，” “什么？一個小時？肯定是不可能了，看能不能縮短在2個小時，要是在充電技術上縮短到2個小時，我立即換購一臺MP3.”天才一秒鐘就記住：(72文學 “是啊，要是MP3充電時間縮短在2個小時，我一定會更換…，3個小時充電時間，真是太長了。” “這樣吧，咋們作為消費者，是不是像大深市芯片產業有限公司，反應這一個問題啊。看能不能在MP3充電時間上縮短到2個小時，” 大家一起發郵件大深市芯片產業有限公司的公共郵箱，據說，公司創始人李飛會每周看郵件，如提出問題有用，回有一定獎勵。 在周一，李飛每天打開公司的公開郵箱，查看郵件的內容，不過，看到郵件內容，多數是反應充電時間的問題， 李飛就舒坦一口氣，這快充技術終于閃亮登場，用在mp3音樂播放器， 其實，快充技術，在mp3立項研發時，李飛打算用在mp3產品上，不過，處于市場上的考慮，就并沒有在一開始用在mp3，總之來說，現在mp3市場成熟，在技術上也需要更新升級，這樣的話，就也可以增加mp3銷量。 也就說大深市芯片產業有限公司的研發，是根據市場對需求，市場上需要什么，我們就研發什么， 李飛就寫了一封郵件，關于充電時間的問題，發給芯片多媒體一部和二部，并在二個小時后，在會議室開會，李飛站在寫字板前，并沒有直接先拋出mp3充電時間的問題，而是，先是大概講解鋰電池充電過程，以及充電器的電子電路： 鋰電池的充電過程可以分為以下三個部分：預充、恒流、恒壓，先是檢測電池的電壓，如果電壓低于3V，那么，就先進行預充電，充電電流為設定電流的1/10，電壓升到3V后，進入標準充電過程，以設定電流進行恒流充電，電池電壓升到4.20V時，改為恒壓充電，保持充電電壓為4.20V。 然后，充電電流逐漸下降，當電流下降至設定充電電流的1/10時，那么，內部檢測電路就會關閉充電開關，充電結束。 充電器的充電電路：220V交流電經過保險絲，再經過4個全波整流二極管進行整流，再經過高容量的電解電容器進行濾波，濾波變成300V直流，再經過開關場效應管將直流再轉換為交流...所以，一般充電電路由整流、振蕩、穩壓、保護四個電路系統所組成的。 對充電相關技術有一定基本了解后，正式開始討論，從研發助手升到研發總監孫一誠，沉思半刻，試著回答道：“李工，要想減少充電時間，那么，就必須增加充電的電壓和電流，這樣的話，可以實現減少mp3充電時間。” 李飛微笑著，點頭，示意思路是對的，然后，李飛環視著在座的工程師，希望對孫一誠所說的做一個補充。 也從助手升到研發總監陳迅，用擔心的語氣說道：“李工，如果提高充電電壓和電流，去減少充電時間，那么，這樣的話，會不會對鋰電池造成損害？或者會縮短鋰電池使用的時間。 接著，一位穿短袖，新來的工程師也積極地加入討論：“李工，要想縮短MP3充電的時間，同時，也要防止對鋰電池造成損害…，那么，要想實現，我想應該適當提高電壓和電流，并且在充電電路額外添加電壓和電流保護電路，” “是啊，我覺得應該適當提高電壓和電流，再加額外充電保護電路，應該可以實現。” 雖然員工們對快充技術不理解，但是都有思路…，李飛十分欣慰地點頭，并對方才所說得進行總結：要想縮短充電時間，就必須增加電流和電壓，但是，增加了電壓和電流，就必須考慮鋰電池充電安全和使用時間上…，然后，李飛就接著引導員工們，關于充電時間縮短的問題： 各位，我們目前使用mp3鋰電池是1000毫安，每小時充電限制在300毫安...，所以，MP3鋰電池充滿大概需要3個小時， 目前，國內外的消費者都抱怨這MP3充電的時間太長了，希望縮短一個小時，即充電時間為2個小時， 雖然李飛先說出國內外消費者的意見，把MP3充電時間縮短為2個小時…，但是，還是打破員工們的想象力，紛紛感到這充電技術很難，因為員工們認為適當減少MP3充電時間，減少半個小時是沒有問題： 李工，充電時間減少1個小時？這實在是太難了吧？ 是啊，李工，把MP3充電時間縮短在2個小時，這是在是太難了， 確實，要是再2個小時內，充滿MP3充電電池，也就是說每小時充電電流為500毫安，這對電池安全有影響。 是啊，這MP3充電電流差不多直接提高了一半，這樣的話，MP3充電保護電路就不知道如何設計了，要求是十分嚴格了。 見員工們對充電技術研發沒有經驗，李飛再問下去，就沒有用處了，就微笑地說道： 各位，我們作為芯片研發工程師，對于消費者提出的需求，我們應該去做的更好…，這樣的話，我們公司才會獲得消費者的認可… “要實現MP3充電時間縮短為2個小時，這不是一個難題，這是很簡單。”李飛淡定地說道。 員工們對李飛露出敬佩之色， 然后，李飛環視著在座員工們，語氣堅定地說道： 我們應該把MP3充電技術縮短在5分鐘，也就是說充電5分鐘，聽歌10小時。 員工們瞪大眼睛，完全不相信： “什么？李工，5分鐘就能完成對MP3充電？” “我的天，5分鐘就能對MP3電池完成充電。這太厲害了吧！” “5分鐘？這電池能承受了嗎？充電電路能承受住？” 就在員工們一臉震驚之時，李飛直接寫出21世紀的快充技術，分為四個類型：OPPO公司VOOC閃充快速充電技術、高通QuickCharge2.0快速充電技術、聯發科PumpExpressPlus快速充電技術，以及水果公司的PD快充技術… 為了讓員工們擴大充電技術，李飛把以上四個類型快充技術寫在寫字板上，同時，一一分析三種類型的特點： OPPO的充電技術具有一套定制的電路、電芯、接口、數據線，配以智能MCU芯片的充電器。其把恒流電路、恒壓電路、溫度檢測電路以及各類保護電路都設計在了充電器，在手機內部僅有一個限流電阻，防止充電電流過大... MTK的快充技術有兩種規格，一種是PumpExpress，另一種就是PumpExpressPlus。內置于手機內部的電源管理芯片（PowerManagerIC，PMIC），通過PumpExpressPlus，PumpExpress協議，允許適配器根據電流決定充電所需要的初始電壓，PMIC通過USB連接線的Vbus把指令傳輸給適配器， 李飛把四種快速充電技術寫在寫字板，進一步解釋…，再根據四個類型，研發出大深市芯片產業有限公司的快充芯片，并直接寫出快充主控芯片的規格： 芯片封裝：SOP MP3快速充電的輸入電壓和電流：5V/5A 確定快充主控芯片的規格后，那么，就要開始芯片設計，交給芯片多媒體技術1部和2部共同完全，李飛提高芯片技術指導。 很快，快充主控芯片設計完成，發給臺積電流片打樣… 那么，在快充主控芯片打樣期間，就要準備快充的電子電路設計，在PCB板極電子電路圖的設計中，使用的板極EDA軟件，是分為兩種功能軟件：邏輯電路軟件和PCBLAYOUT軟件… 首先，在邏輯EDA軟件繪制器件的邏輯封裝，再畫出邏輯電路圖，而這個邏輯電路圖是根據u盤的整個模塊功能進行設計的。不過，需要說明的是，在繪制邏輯封裝和電路圖設計時，相關器件的資料一定要向供應商索取，去確定電子器件的參數， 在邏輯EDA軟件繪制完邏輯電路圖后，接下來的工作，就是在PCBEDA軟件對器件進行PCB封裝制作，包括快充主控芯片，MOS管的封裝，二極管封裝…，同樣，PCB封裝是需要按照供應商提供的器件參數進行設計的… 在PCBEDA軟件里制作好PCB器件封裝后，然后，就是邏輯EDA軟件和PCBEDA軟件進行同步更新，把邏輯EDA的電路圖導入到PCBEDA軟件…，這樣的話，就可以在PCBEDA軟件里，出現了PCB封裝器件和連接電路線路， 接著在PCBEDA軟件，進行布局，走線，完成后，進行連接和規則檢測，確定沒有錯誤后，在PCBEDA軟件輸出制造PCB加工文件，發給板廠進行PCB制作。 完成快充主控芯片的電子電路設計后，就下了就是整理快充主控芯片電子物料BOM單子，供成本核算和電子物料準備 很快三周后，從臺積電生產打樣的100片快充主控芯片回到公司，那么，接下來就是快充主控芯片測試過程， 快充主控芯片放入ATE儀器的測試臺內的芯片插座后，打開儀器電源按鈕，然后，確定ATE儀器與U盤主控芯片連接正常，再開始進行芯片測試， ATE對芯片測試基本的范圍為：芯片引腳的連通性測試，芯片漏電流測試，芯片引腳DC（直流）測試，芯片功能測試，芯片ESD靜電測試，芯片老化測試（也就是芯片質量驗證） 以及芯片穩定性測試，在溫度（零下30度和高溫50度）進行測試，確定芯片是否能正常工作… 先是對快充主控芯片的引腳的連通性測試，芯片漏電流測試，DC（直流）測試，這是芯片測試的第一步，檢測快充主控芯片的連通性是否正常，確定快充主控芯片的內部電路連通，芯片內部電路是否有缺陷。 芯片產業帝國 第230節 充電技術研發和測試
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