从功能机到智能机，消费者得到了更大的屏幕、更好的移动互联网体验、更流畅的影音娱乐体验、更清晰的拍照功能以及……更短的续航。智能手机千好万好，就是续航短，为解决这一难题，手机产业链上各级厂商纷纷出谋划策各显神通，其中快速充电技术正是当下缓解续航问题最有效的途径。

“充电5分钟，通话2小时”这句广告语响遍街头巷尾，让消费者对于快充有了最基本的认识。但快充会不会损伤手机电池？快充技术的长期发展前景如何？除了手机还有哪些终端产品可以搭载这项技术？这些疑问也会不时地出现在我们脑海中。为解开这些疑惑，OFweek电子工程网在本月19日参加了致力于电源管理IC开发的O2Micro在深圳召开的春季新品发布会。通过公司产品经理彭新生先生的介绍，和对公司销售总监李上管先生的访问，OFweek电子工程网对于以上疑惑有了答案。

O2Micro销售总监李上管

增加电池容量和加快充电速度是目前解决消费者续航焦虑症最有效的两个办法，其中快速充电技术对于追求机身纤薄的手机厂商和消费者无疑是更有吸引力的。那么实现快充有哪些途径呢？相信大家都知道P=U*I（P：功率；U：电压；I：电流）这个公式，因此提高充电功率，就要提高电压、电流或两者均提高。

通过提高电压或电流实现快速充电，为消费者带来便利的同时，却不免让人忧心使用这项技术是否会缩短电池的使用寿命。李上管先生对此表示：“从技术方面看，这种担心是没有必要的。最大允许充电电流取决于电池本身，与快充技术搭配使用的电池都是符合电流容限的，且锂电池是没有记忆效应的，不存在充放电循环问题。而影响电池使用寿命的因素主要包括充电过压、放电过放、高温老化等，但这些问题通过常规充电管理IC就能得到解决。”对于部分人对快充技术的误解，李上管进一步表示：“快充技术不只不会损伤手机电池，充电时功率损耗较小、没有发热问题的快充技术对于延长电池使用寿命其实是一个利好因素。”

当前市面上快充技术多种多样百花齐放，但归根结底可以分为高压小电流和低压大电流两种模式，前者注重于优化适配器和线材上的损耗，后者注重于降低系统端的发热。高通、联发科、展讯等平台厂商，O2Micro、德州仪器等Charge厂商以及OPPO、华为等系统厂商所提供的快充技术，追本溯源都是基于以上两种模式中的某一种实现的。

常见快充方案

快充技术方案繁多，手机厂商要如何选择最适合自家终端产品的技术呢？可以从充电功率、热设计、成本、复杂性、广泛性以及互操作性等六项指标出发，分析各类快充方案的优劣势。

主流的高压低电流充电模式，强于复杂性、广泛性及成本等三个方面，但却弱于热设计方面。而当充电功率高于15W时，发热将严重影响用户体验并削弱成本优势。

低压大电流快充模式分为私有标准和USBPD公有标准两类。USBPD标准最高可以支持100W的充电功率，搭配Type-C线后能够支持任意一家厂商的快充，在充电功率、互操作性以及热设计上具有明显优势，但由于标准一直在变化而存在广泛使用的弊端；私有标准则存在广泛性和成本方面的劣势。

O2Micro产品经理彭新生介绍ExpressCharge技术的优势

最后再来看看O2Micro的ExpressCharge。从下图可以看出，相较于其他技术，ExpressCharge主要的优势体现在充电功率和热设计方面，但与其他技术不同，ExpressCharge并无明显的短板表现均衡。

各类快充技术的优势与劣势

以上快充解决方案各有优缺点，但也正是它们的出现和不断升级让手机厂商和消费者有了更多的选择，以及……一些小烦恼。各家的私有技术标准互不兼容，很多时候需要集齐专线、专头（充电头）、专机（手机）才能实现快充，否则顶多只能实现5V/2A的充电能力。因此从长期来看，快速充电技术势必会从分散的私有技术变成统一的行业标准技术，从目前各自为政互不兼容的方案变成兼容性互操作性良好的方案。

今年春节期间，USB-IF组织发布了USBPD3.0的重要更新，旨在一统快速充电技术规范的PPS，同时USBType-C接口也被诸多手机厂家应用于自家机型之上，这令行业标准的统一获得了契机。因为支持USBPD的设备从兼容性和标准性方面考量都必然要使用Type-C接口，互操作性将不存在问题。

作为充电管理IC供应商，O2Micro几年前已开始参与行业标准的讨论，并已开发了USBPD2.0的相关产品，USBPD3.0PPS也正在开发中。李上管对OFweek电子工程网表示：“下一次发布会就可以看到我们的新产品。O2Micro的产品策略是高压（快充）与低压（快充）并进，专有（技术）与标准（技术）齐发。充分满足各个市场段位的需求。”

在快速充电技术领域深耕多年，O2Micro的ExpressCharge技术在终端厂商间极受欢迎。据悉，ExpressCharge技术诞生于2000年，2004年获得专利授权，截止至今年，O2Micro已在大陆、台湾、日本、美国、英国……等多个国家和地区获得了授权，强大的专利池有效地保护了合作伙伴的知识产权。据彭新生向OFweek电子工程网介绍，ExpressCharge具有以下5大优势：

·成本低

·温度低

·设计易

·专利强

·适配器线缆合作

O2MicroExpressCharge的好处

在手机使用体验中充电时是否发热是评价一款机型好坏的标准之一，毕竟我们不需要手机具备暖手宝的功能，因此一项快充技术是否会在产品热结构设计上拖后腿，增加成本的投入，也是评估它市场竞争力的指标之一。O2MicroExpressCharge技术基于低压直充实现模式，从原理上就解决了发热问题，拥有典型5A充电条件下96%的充电效率，充电管理能力比市场上其他方案高出很多。并且ExpressCharge是成熟的芯片集成方案，相比其他用分立器件搭建的低压快充方案，在BOM成本上有明显优势。

快充技术的未来在哪里？

在越来越多的手机都采用不可拆卸的电池之后，快速充电需求更胜以往，因此近两年快充技术发展迅速，经常会在某手机发布会上，听到充电功率可以达到*W，几分钟就能够充满一半以上的电量。但与此同时石墨烯等新型电池技术的研发也在如火如荼的进行着。快充技术和电池技术在未来是否会成为竞争对手拼个你死我活呢？其实不然，快充作为终端用户的刚需和充电管理技术的发展趋势，它的特性不会变，变的是实现的技术和手段。在可预计的将来，快充是不可能被取代的，并会大规模的被电子产品采用成为移动设备的标配。

而随着远程无线充电技术的不断突破，无线充电在手机上的应用前景开始被各方看好，并将其和快充技术相结合。相较于有线快充，无线快充虽然不受线缆束缚，但充电功率不大、充电效率过低却是它的致命伤。李上管也对OFweek电子工程网表示：“目前成熟的WPC无线充电的最大充电电流不超过1A，最大发射功率不超过15W，最高效率不超过73%，远比不上有线快充的效率。虽然某些可穿戴设备或IoT设备由于结构或使用场景的限制，会选择无线充电方案，但在手机这类需要大容量电池的设备上，无线快充只能作为有线快充的补充存在。”

Gartnert发布的数据显示，到2020年全球联网设备数量将达260亿台，物联网市场规模将达1.9万亿美元。而移动物联网设备需要电池供电，因此对于充电管理IC厂商而言，物联网市场的发展前景远优于手机市场，是一个必须参与，放弃就意味着在下一波竞争中将被淘汰的主战场。

但物联网市场碎片化严重，暂时看不到聚集度很高的杀手级应用。可穿戴设备或者传感器节点需要小容量低功耗的充电管理，大型工业物联网设备需要的电池容量则走向另一个极端。

对于在充电管理领域拥有22年行业经验，能够管理单串最高达16串锂电池的O2Micro来说，在物联网领域会继续紧盯单节锂电池充电管理技术。提供从几十毫安时到几千毫安时容量电池的充电管理方案，为加速物联网时代的到来贡献一份力量。

用“芯”实现快速充电

大型手游、高清播放、购物、叫车……等多项功能加身的智能手机造就了大量重度用户，这也使得快充技术成为了许多用户的刚需。越来越多的手机具备这项功能，从旗舰机到千元机，以此为卖点的手机不在少数。而ExpressCharge技术的优越特性让它成为了许多厂商的选择。O2Micro作为一直在推进快充技术进步的模拟半导体厂商，除了拥有ExpressCharge这样强劲的技术外，旗下还有多款优质电源IC，在这次发布会上介绍的OZE202、OZ1C105G、OZ88106等芯片令人印象深刻。

OZE202

OZE202是一款单节锂电池充电控制芯片。基于O2Micro的ExpressCharge专利技术，能够实现高效率大电流低压直充解决方案。极低的功率损耗简化了系统的热设计，同时能提供安全的大功率充电能力。

特性：

·快速5A单节锂电池充电

·充电效率不小于96%@5A

·模拟反馈控制技术，无需MCU软件

·低成本适配器设计

·CV电压精度±1%

·CC电流精度±5%

·可调整的CV/CC

·CC过流保护

·电池过压过流保护

·适配器过压过流保护

·适配器自动识别和反向兼容保护

·超时保护

·VQFN24pin，4mm*4mm封装

OZ1C105G

OZ1C105G内部集成了三部分功能：USB充电控制器，高精度电池电量侦测库仑计和高效率OTG升压控制器。

芯片内部集成的充电是USB/适配器均可充电的开关型控制器，并且支持市场主流快速充电协议。此降压控制器是基于O2Micro的CRC专利架构，具备更快的动态响应。

芯片可通过外部的侦测电阻和电池端NTC电阻来检测动态电流，电池电压、温度、配合软件运算来进行电池容量估算。

同时该芯片可实现USBOTG5V升压输出。

OZ88106

OZ88106是单双节电芯电量计芯片。通过对电池的电流、电压和温度进行实时采样，同时采用独立的硬件累加器进行电量计算，然后基于采样的相关数据对电池的电量进行估算。系统可以通过芯片自带的I2C通讯总线对电池的相关信息进行在线访问。

特性：

·高效能的电池信息监测和高精度的电量计计算O2Micro专利算法

·支持芯片放置系统端或电池包端

·支持电池电压、电流、温度以及电池识别码的监测，支持电池SOC估算

·采用15-bit高精度的多通道ADC，电流采样支持±3.2A的输入范围（电流采样电阻为20mΩ）

·在芯片启动和唤醒时，可以提供电池开路电压的监测

·兼容I2C通信协议

·共有多种工作模式，超低功耗（全速模式<90uA；休眠模式<5uA）

·芯片封装：DFN—10WITH（2mm*2.5mm）