變革將至,ZMI 10號移動電源引發的思考

10號在足球場上代表了核心人物,如馬拉多納,梅西,齊達內等等,他們都擁有強大的衝擊力和得分能力,是整支球隊的發動機。紫米10號移動電源採用最新的USB Type-C接口,基於標準USB PD2.0協議紫米自主開發實現了自身的雙向協議流程,憑藉雙動力引擎設計,擁有最大雙向45W充放電能力,延續著10號的優良血統。

一.一流雙電源方案

紫米10號移動電源採用美國intersil最新的 BUCK-BOOST和Ti的大電流Buck雙電源方案,猶如兩個動力引擎,馬力十足。 如下圖所示。]

變革將至,ZMI 10號移動電源引發的思考

美國Intersil:

全球電源管理和精確模擬技術方面的市場領導者,滿足了計算、消費、工業和高可靠性市場的嚴苛應用需求。

蘋果的New macbook充電芯片也採用了intersil同架構的電源芯片。

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美國德州儀器TI:

TI 是一家成立80多年的美國公司,目前也是在電源及模擬器件上世界第一強公司,同樣也是蘋果等大廠的核心供應商。小米移動電源從第一代就一直採用Ti的電源芯片(如下圖)。

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.獨特

電源架構

傳統的移動電源採用充電Buck和放電Boost單向架構,內置MOSFET,電池並聯,這樣的架構簡單且性價比高,但一般不超過24W,功率再大電路損耗也隨之加大,導致電感/芯片等發熱嚴重,效率變差。

紫米10號移動電源採用了和蘋果new macbook一樣的Buck-Boost雙向架構,外置四顆低阻抗MOSFET,實現5-20V寬電壓雙向輸入/輸出,最大功率45W。這種架構複雜且成本高,優點是效率高,功率大,同時可適用1-4串電池。

USB Type-C口充放電的同時,紫米10號移動電源的USB-A口 依然可以保持5V輸出,這是因為除了Buck-Boost電源外又內置了一顆Ti的大電流Buck電源芯片,可單獨輸出5V給USB-A口,這樣可實現三個口同時輸出給三臺設備充電。

BUCK-BOOST架構:

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三. 雙90分+的高效設計

紫米10號移動電源最快約3.8小時可自充滿(配合45W PD充電器),相比傳統的5V/2A 輸入20000mAh移動電源約9小時充滿的時間縮短了一半以上。如此極速的充電速度離不開雙90分+的高效設計。

1. 電路設計高效:

採用Intersil Buck-Boost芯片配合四顆阻抗低至7毫歐內的MOSFET,在滿載功率下效率最高近92%。Ti的Buck電源芯片配合阻抗低至7毫歐MOSFET,效率最高約93%。

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2. 電池架構高效

傳統的單節電池並聯架構,若要升壓到20V 45W輸出,電路中電流最大要15A以上,如此大的電流普通升壓芯片和電池均會發熱嚴重,效率低下。嚴重的發熱甚至會引起電池的安全問題。

紫米10號移動電源採用兩串三並架構(6顆LG 3350mAh鋰電池),使得電路中最大工作電流降低至約7-8A,僅為傳統單節電池架構的一半,大大降低了板級線路/器件損耗以及電池端電流,降低了所有零部件發熱,提升了轉換效率。

四. 比傳統AC適配器優點

1. 廣泛的兼容性

紫米10號移動電源內置美國Fairchild PD芯片,結合紫米自主開發的PD雙向協議,可以兼容具有Type-C接口PD協議的不同型號筆記本電腦。同時內置不同模式手機協議,兼容QC3.0/QC2.0/蘋果/BC1.2等協議手機/平板充電,比筆記本電腦標配充電器有更廣泛的兼容性。


小米筆記本air蘋果macbook華為matebookMI5手機(QC3.0快充)蘋果ipad5V/2.1A
紫米10號移動電源20V/2A20V/1.5A20V/2AQC3.0快充5V/2.1A
蘋果macbook29W適配器不能充14.5V/2A14.5V/2A不支持快充5V/2.1A
華為matebook24W適配器 不能充12V/2A12V/2A不支持快充5V/1A
小米筆記本air45W適配器20V/2A20V/1.5A20V/1.3A不支持快充5V/1A

備註:表格中電壓/電流是設備發給充電器的請求電壓/電流值,實測值會受電腦工作狀態而不同。

2. 無電網交流紋波和低頻共模電壓干擾

國內工頻是50Hz,經過AC-DC內部全波整流後會形成100Hz的工頻紋波疊加在適配器的輸出端,當給負載充電時此工頻紋波也會引入到設備內部,形成一定的干擾和熱損耗。 如下是工頻紋波波形

變革將至,ZMI 10號移動電源引發的思考

另外現在的手機都是電容觸摸屏,部分用戶在充電時可能會遇到觸摸屏失靈或者跳屏的現象,特別是使用了非標配的適配器。這是因為適配器輸出會有一個低頻的共模電壓產生,不同的適配器輸出共模電壓大小不一樣,嚴重的就會導致觸摸屏失靈或者跳屏現象。如下是共模干擾波形。

變革將至,ZMI 10號移動電源引發的思考

紫米10號移動電源直接從電池供電,沒有工頻紋波和低頻共模電壓,給筆記本/手機等用電設備提供更加純淨的輸入工作電壓。

綜上所述,紫米工程師基於最新的USB Type-C接口,經過一年時間研究USB PD協議選擇一流的供應商,高效的電源方案多串並電池架構,最終完成了紫米10號

移動電源高效的雙動力引擎設計,在移動電源領域踢出一記漂亮的‘世界波開啟支持USB PD協議筆記本電腦移動充電的大門。一款面向未來而研發的移動電源,不但充滿了探索,也向整個移動電源市場發出了強烈的信息,移動電源的變革即將來臨,如何整合產品功能讓移動電源更有隨身攜帶的價值,將是未來移動電源市場二次增長的重要突破點。


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