• 首页
  • 摄像
  • 传感器
  • 音频
  • 电源
  • 充电
    • 有线充电
    • 无线充电
    • 充电头
    • 数据线
    • 电池
  • 接口
    • Type-C
    • SIM卡
  • 防护
  • 器件
    • 平台
    • 存储
    • 屏幕
  • 射频
    • 天线
  • PCB
  • 结构
  • 维修
  • 仪表
  • 电路图
人是万物的尺度
  1. 首页
  2. 防护
  3. 正文

简易浪涌发生器的制作

2025年11月30日

1996年,乔布斯重返故地,在车库门前驻足留影。乔布斯曾经在这里摆动电子元件,与沃兹一起畅想未来,显然这是个这个带有浪漫创业气息的车库,见证了乔布斯年轻时的梦想,是苹果科技的摇篮。

伟大的事业往往始于一个不起眼的角落,而你,我的读者,你同样可以建立一个梦想开始的地方,来对抗这个世界的霸权、巨鳄。

即使没有充裕的资金、没有昂贵的仪器,只要你有炽热的心、并足够勇敢,你同样可以起步,同样可以像堂吉诃德一样,举着长矛冲向风车。

前一篇文章说明了手机USB口的浪涌是充电/不开机问题的重要来源,并重点介绍了浪涌发生器,链接如下:

浪涌发生器的原理和应用简介

该仪器可用来评估浪涌设计是否存在缺陷,比如OVP阈值设定是否合理、防护器件选型是否合理、芯片容差范围是否超标等。

但浪涌发生器是个昂贵的玩意,你高攀不起的情况下,如何用简易方法评估产品抗浪涌性能呢?

手机VBUS防护背景

手机的充电口使用的是通用USB接口,而市场上充电设备众多,不同厂家的充电器差异性较大,用户在使用时会混用。在市电网络波动较大时(印度电网就是个典型例子),充电器的输出可能存在浪涌,故对手机的浪涌防护性能提出了挑战。

如果缺乏抗浪涌能力评估标准,工程师们将像在迷宫里转圈圈,不梳理清楚的话,便无法设计出高质量的产品。

不同于标准的浪涌发生器,下面介绍一种基于电子开关的浪涌评估方法。它虽然不够华丽(像土法炼钢一样),但至少可以作为一个辅助、一个补充,从一个不同的角度来检视浪涌设计是否OK。

测试方案

该方案是本人偶然间浏览网页时看到的,文章为《USB端口浪涌防护》,所属公司为深圳市金立通信设备有限公司,2014年,那时部分手机的充电功率还停留在5V/2A,这篇文章一定程度上属于手机行业的考古了。

这个小测试设备原理很简单,本质上就是一个受电子脉冲控制的电子开关,最终产生受控的高压浪涌,有三个设计要点:

  • 该开关接到程控电源上,由程控电源提供浪涌能量,改变程控电源大小,即可控制加在手机VBUS端口的浪涌电压幅值;
  • 电子开关的控制信号连接到信号发生器,高电平开通,低电平关断,能实现所加的浪涌频率/高、低电平持续时间可调。如同你不停锤击石头,石头终会露出破绽、砰然碎裂,半导体器件亦容易因累积冲击而损坏,故以周期性的脉冲轰击之;
  • 可以先制定一个测试标准,比如暂定程控电源的幅值,控制脉冲的参数,然后不断调整,找到手机的崩溃点。也可以使用上位机软件进行压力测试,即控制脉冲不断自动调整、程控电源幅值亦不断自动调整,cover千变万化的情形,不间断的测试,看手机能撑多长时间。

作者从她所在公司找出9款机型各10台,统一按照浪涌幅值20V、高电平持续10mS/低电平持续400mS、连续折磨30分钟,进行摸底和汇总。

结果发现,能撑过30分钟测试的机型,市场充电浪涌导致的故障都很低;而未通过的机型,市场失效率都较高。由此印证本测试方案作为一种区别于正规方案(浪涌发生器)的土方案,是有效的,是能诊断病情的,并能指导工程师进行浪涌防护改进的。

测试方案改进

本人认为上述方案没有隔离措施,浪涌能量有可能注入到充电器,把充电器干坏。故可使用肖特基二极管进行路径阻断,这样便能使浪涌能量聚焦到手机端,避免充电器分支影响测试结果。

总结

年轻的乔布斯曾在车库里播下苹果的种子,而你,我的读者,希望你不畏强权,也能在黑暗中为别人点亮一盏灯。

标签: VBUS防护 低成本方案 浪涌测试 电子开关 肖特基二极管
最后更新:2026年1月11日


   备注:
   1、如果转载,请注明转载自:夜枭手机网(www.yexiaoshouji.com)  
   2、网站有部分图片素材来自互联网,不可考源头,或联系不上作者,仅为了讲述原理,不涉及商业用途,如果侵犯您的权利,请联系我删除
   3、如果有技术方面的疑问,可用微信/公众号私信联系我
   

夜枭

夜枭,暗夜里的精灵,雅典娜在凡间的使者,不瞩目于明亮的日光,在意的是万物的启迪。

打赏 点赞
< 上一篇
下一篇 >

COPYRIGHT © 2025 关于手机的一切 ALL RIGHTS RESERVED.

粤ICP备2025461592号-1

粤公网安备44133002100310号