Part 01、前言
提起羅馬仕,那可是充電寶界的性價比,價格親民、容量逆天,堪稱學生黨和打工人的手機續(xù)命神器??烧l能想到,充電寶最近也攤上大事了——因存在過熱起火風險,羅馬仕宣布召回2023年6月5日至2024年7月31日生產(chǎn)的近50萬臺充電寶! 消息一出,網(wǎng)友們炸開了鍋:“啥?我的‘續(xù)命寶’要變‘燙手寶’了?
今天,咱們就從硬件電路可靠性的角度來扒一扒這樁“羅馬仕充電寶召回事件”。根據(jù)深圳市市場監(jiān)督管理局的公告,羅馬仕召回的充電寶涉及三款20,000mAh型號(PAC20-272,批次C14-P6/P7、M14-P6/P7、C13-P6/P7),共計49.1745萬臺,原因是部分電芯原材料問題,可能導致極少數(shù)產(chǎn)品在使用時過熱,甚至有起火風險。 這事兒可不是小打小鬧,2019年南開大學女生充電寶自燃事件就曾讓羅馬仕的品控問題被推上風口浪尖,當時還被曝出缺少溫控探頭! 網(wǎng)友直呼:“這波召回,是不是又要重演‘火燒連營’?”
召回事件暴露了充電寶設計中的硬傷,尤其是硬件電路的可靠性問題。充電寶雖小,內(nèi)部卻是個“微型發(fā)電站”,包含電池、充電管理芯片、電路板和散熱系統(tǒng),任何一個環(huán)節(jié)翻車,都可能讓用戶從“滿電狂歡”變成“滿臉抓狂”。下面,咱們就從技術角度,提升充電寶電路設計的可靠性。
Part 02、充電寶的命脈:硬件電路的可靠性設計
充電寶的硬件電路就像人體的命脈,負責能量的高效傳輸和安全管理。設計一個靠譜的充電寶,不僅要充得快、用得久,還得確保它不會“耍脾氣”——過熱、短路、爆炸可不是鬧著玩的。以下從幾個關鍵點入手,聊聊如何打造一個穩(wěn)如老狗的充電寶電路。
1. 電池管理:別讓“電芯”變“炸芯”
充電寶的核心是鋰電池,能量密度高,但有時候也有點暴脾氣,稍有不慎就可能“炸場”。羅馬仕召回的原因明確指向電芯原材料問題,很大可能是電池管理BMS設計方面的問題。BMS的任務是實時監(jiān)控電池的電壓、電流和溫度,防止過充、過放和過熱。
過充保護:電池充滿后,BMS得果斷踩剎車,切斷充電電流。如果芯片反應慢半拍,電池可能被撐爆,輕則鼓包,重則起火。
過放保護:電量過低時,BMS要及時拉閘,避免深度放電損傷電池壽命。
溫度監(jiān)控:內(nèi)置NTC熱敏電阻,實時檢測溫度,超過閾值就得降功率或停機。
所以靠譜的設計需要選用高精度BMS芯片,并在PCB布局時確保信號線遠離高電流路徑,降低電磁干擾。
2. 充電協(xié)議:快充別“快炸”
現(xiàn)在的充電寶都愛標榜“快充”,但快充協(xié)議的兼容性和穩(wěn)定性是門技術活。常見協(xié)議如PD、QC、VOOC對控制芯片要求極高,若芯片兼容性差或固件算法不完善,充電時可能出現(xiàn)電流波動,導致過熱或短路。
比如控制芯片標稱支持PD3.0,但實際測試時協(xié)議握手失敗,強制輸出高電壓,結果就會燒壞設備。選用支持多協(xié)議的成熟芯片如英飛凌CYPD4226進行嚴格的協(xié)議兼容性測試。同時加入TVS二極管和熔斷器,防止電壓尖峰損壞電路。
3. 散熱設計:別讓充電寶變“燙手寶”
充電寶工作時,電池和電路板都會發(fā)熱。如果散熱設計跟不上,溫度飆升不僅影響性能,還可能引發(fā)安全事故。羅馬仕召回公告提到“過熱現(xiàn)象”,也可能是散熱設計沒跟上,電芯和芯片就過熱。在設計階段用Ansys或COMSOL進行熱仿真,優(yōu)化散熱路徑。高發(fā)熱元件如MOS管、電感分散布局,靠近導熱墊或散熱片。
4. PCB可靠性
PCB是充電寶的“骨架”,設計不合理可能導致信號干擾、短路或開路。尤其對于大容量充電寶,電路復雜度高,PCB空間還得壓縮,設計難度堪比“螺螄殼里做道場”。
電源線和信號線混排,產(chǎn)生電磁干擾。焊點質(zhì)量差,高溫下容易脫焊,出廠前可以進行高溫高濕測試,模擬極端使用場景。元件耐壓值偏低,容易擊穿。
Part 03、總結一下
羅馬仕的召回事件,給充電寶行業(yè)敲響了警鐘,也讓我們看到了硬件可靠性設計的重要性。硬件圈有句名言:“好產(chǎn)品不是吹出來的,是測出來的!”以下幾點,值得所有硬件工程師深思:
別在原材料上摳門,元器件選型一定不能只考慮價格,對設計來說可靠性一定是第一位的!
測試是產(chǎn)品的照妖鏡,從電池循環(huán)測試到協(xié)議兼容性測試,再到高溫老化測試,每一步都得較真。
安全永遠是第一位,充電寶不是擺件,安全和實用才是核心。49萬臺的召回規(guī)模,代價不可謂不大!
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