第230節 充電技術研發和測試
由於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.com音樂網站下載數位音樂歌曲，都是喜歡的歌曲，所以，只要一打開mp3音樂播放器，收聽數位音樂根本聽不下來，那麼，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世紀的智慧型手機，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…
...
那麼，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，com音樂網站留言，或者發郵件給大深市晶片產業有限公司，看不能把充電時間縮短一點。」
「應該可以吧，大深市晶片產業有限公司的研發技術這麼強大，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，」
「什麼？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，我立即換購一台MP3.」
「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，是不是像大深市晶片產業有限公司，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晶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，這快充技術終於閃亮登場，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，處於市場上的考慮，就並沒有在一開始用在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。
也就說大深市晶片產業有限公司的研發，是根據市場對需求，市場上需要什麼，我們就研發什麼，
...
李飛就寫了一封郵件，關於充電時間的問題，發給晶片多媒體一部和二部，並在二個小時後，在會議室開會，李飛站在寫字板前，並沒有直接先拋出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、恆流、恆壓，先是檢測電池的電壓，如果電壓低於3V，那麼，就先進行預充電，充電電流為設定電流的1/10，電壓升到3V後，進入標準充電過程，以設定電流進行恆流充電，電池電壓升到4.20V時，改為恆壓充電，保持充電電壓為 4.20V。
然後，充電電流逐漸下降，當電流下降至設定充電電流的1/10時，那麼，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個全波整流二極體進行整流，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、振盪、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後，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，那麼，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，然後，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，那麼，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…，那麼，要想實現，我想應該適當提高電壓和電流，並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，並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…，然後，李飛就接著引導員工們，關於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像力，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，我們作為晶片研發工程師，對於消費者提出的需求，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，
然後，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。
轟
員工們瞪大眼睛，完全不相信：
「什麼？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Quick Charge 2.0快速充電技術、聯發科Pump Express Plus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製的電路、電芯、接口、數據線，配以智能 MCU 晶片的充電器。其把恆流電路、恆壓電路、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 Pump Express，另一種就是 Pump Express Plus。內置於手機內部的電源管理晶片（Power Manager IC，PMIC），通過Pump Express Plus，Pump Express 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，研發出大深市晶片產業有限公司的快充晶片，並直接寫出快充主控晶片的規格：
晶片封裝：SOP
MP3快速充電的輸入電壓和電流：5V/5A
…
確定快充主控晶片的規格後，那麼，就要開始晶片設計，交給晶片多媒體技術1部和2部共同完全，李飛提高晶片技術指導。
…
很快，快充主控晶片設計完成，發給台積電流片打樣…
…
那麼，在快充主控晶片打樣期間，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軟體，是分為兩種功能軟體：邏輯電路軟體和PCB LAYOUT軟體…
首先，在邏輯EDA軟體繪製器件的邏輯封裝，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，在繪製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軟體繪製完邏輯電路圖後，接下來的工作，就是在PCB EDA軟體對器件進行PCB封裝製作，包括快充主控晶片，MOS管的封裝，二極體封裝…，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PCB EDA軟體里製作好PCB器件封裝後，然後，就是邏輯EDA軟體和PCB EDA軟體進行同步更新，把邏輯EDA的電路圖導入到PCB EDA軟體…，這樣的話，就可以在PCB EDA軟體里，出現了PCB封裝器件和連接電路線路，
…
接著在PCB EDA軟體，進行布局，走線，完成後，進行連接和規則檢測，確定沒有錯誤後，在PCB EDA軟體輸出製造PCB加工文件，發給板廠進行PCB製作。
完成快充主控晶片的電子電路設計後，就下了就是整理快充主控晶片電子物料BOM單子，供成本核算和電子物料準備
…
很快三周後，從台積電生產打樣的100片快充主控晶片回到公司，那麼，接下來就是快充主控晶片測試過程，
快充主控晶片放入ATE儀器的測試台內的晶片插座後，打開儀器電源按鈕，然後，確定ATE儀器與U盤主控晶片連接正常，再開始進行晶片測試，
ATE對晶片測試基本的範圍為：晶片引腳的連通性測試，晶片漏電流測試，晶片引腳DC（直流）測試，晶片功能測試，晶片ESD靜電測試，晶片老化測試（也就是晶片質量驗證）
以及晶片穩定性測試，在溫度（零下30度和高溫50度）進行測試，確定晶片是否能正常工作…
先是對快充主控晶片的引腳的連通性測試，晶片漏電流測試，DC（直流）測試，這是晶片測試的第一步，檢測快充主控晶片的連通性是否正常，確定快充主控晶片的內部電路連通，晶片內部電路是否有缺陷。
…
在對快充主控晶片測試的同時，整機電路的測試也要同步，把快充主控晶片的電子元器件，電阻電容，焊接到PCB主板，先是測試PCB主板電流和電壓問題，包括快充主控晶片的性能和功能
…
快充主控晶片功能測試合格後，還要需要老化測試範圍包括：溫度，環境，電壓，跌落…，例如電壓測試：加速的方式進行測試，把溫度突然提高到50度，外接的電壓從正常工作電壓5V突然提高到6V，進行長達3小時，甚至20小時或者30小時的老化測試，
如果沒有任何的晶片和電子電路出現問題，那麼，測試合格...。
當消費者在Music.com音樂網站下載數位音樂歌曲，都是喜歡的歌曲，所以，只要一打開mp3音樂播放器，收聽數位音樂根本聽不下來，那麼，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世紀的智慧型手機，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…
...
那麼，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，com音樂網站留言，或者發郵件給大深市晶片產業有限公司，看不能把充電時間縮短一點。」
「應該可以吧，大深市晶片產業有限公司的研發技術這麼強大，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，」
「什麼？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，我立即換購一台MP3.」
「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，是不是像大深市晶片產業有限公司，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晶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，這快充技術終於閃亮登場，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，處於市場上的考慮，就並沒有在一開始用在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。
也就說大深市晶片產業有限公司的研發，是根據市場對需求，市場上需要什麼，我們就研發什麼，
...
李飛就寫了一封郵件，關於充電時間的問題，發給晶片多媒體一部和二部，並在二個小時後，在會議室開會，李飛站在寫字板前，並沒有直接先拋出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、恆流、恆壓，先是檢測電池的電壓，如果電壓低於3V，那麼，就先進行預充電，充電電流為設定電流的1/10，電壓升到3V後，進入標準充電過程，以設定電流進行恆流充電，電池電壓升到4.20V時，改為恆壓充電，保持充電電壓為 4.20V。
然後，充電電流逐漸下降，當電流下降至設定充電電流的1/10時，那麼，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個全波整流二極體進行整流，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、振盪、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後，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，那麼，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，然後，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，那麼，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…，那麼，要想實現，我想應該適當提高電壓和電流，並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，並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…，然後，李飛就接著引導員工們，關於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像力，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，我們作為晶片研發工程師，對於消費者提出的需求，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，
然後，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。
轟
員工們瞪大眼睛，完全不相信：
「什麼？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Quick Charge 2.0快速充電技術、聯發科Pump Express Plus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製的電路、電芯、接口、數據線，配以智能 MCU 晶片的充電器。其把恆流電路、恆壓電路、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 Pump Express，另一種就是 Pump Express Plus。內置於手機內部的電源管理晶片（Power Manager IC，PMIC），通過Pump Express Plus，Pump Express 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，研發出大深市晶片產業有限公司的快充晶片，並直接寫出快充主控晶片的規格：
晶片封裝：SOP
MP3快速充電的輸入電壓和電流：5V/5A
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確定快充主控晶片的規格後，那麼，就要開始晶片設計，交給晶片多媒體技術1部和2部共同完全，李飛提高晶片技術指導。
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很快，快充主控晶片設計完成，發給台積電流片打樣…
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那麼，在快充主控晶片打樣期間，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軟體，是分為兩種功能軟體：邏輯電路軟體和PCB LAYOUT軟體…
首先，在邏輯EDA軟體繪製器件的邏輯封裝，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，在繪製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，
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在邏輯EDA軟體繪製完邏輯電路圖後，接下來的工作，就是在PCB EDA軟體對器件進行PCB封裝製作，包括快充主控晶片，MOS管的封裝，二極體封裝…，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PCB EDA軟體里製作好PCB器件封裝後，然後，就是邏輯EDA軟體和PCB EDA軟體進行同步更新，把邏輯EDA的電路圖導入到PCB EDA軟體…，這樣的話，就可以在PCB EDA軟體里，出現了PCB封裝器件和連接電路線路，
…
接著在PCB EDA軟體，進行布局，走線，完成後，進行連接和規則檢測，確定沒有錯誤後，在PCB EDA軟體輸出製造PCB加工文件，發給板廠進行PCB製作。
完成快充主控晶片的電子電路設計後，就下了就是整理快充主控晶片電子物料BOM單子，供成本核算和電子物料準備
…
很快三周後，從台積電生產打樣的100片快充主控晶片回到公司，那麼，接下來就是快充主控晶片測試過程，
快充主控晶片放入ATE儀器的測試台內的晶片插座後，打開儀器電源按鈕，然後，確定ATE儀器與U盤主控晶片連接正常，再開始進行晶片測試，
ATE對晶片測試基本的範圍為：晶片引腳的連通性測試，晶片漏電流測試，晶片引腳DC（直流）測試，晶片功能測試，晶片ESD靜電測試，晶片老化測試（也就是晶片質量驗證）
以及晶片穩定性測試，在溫度（零下30度和高溫50度）進行測試，確定晶片是否能正常工作…
先是對快充主控晶片的引腳的連通性測試，晶片漏電流測試，DC（直流）測試，這是晶片測試的第一步，檢測快充主控晶片的連通性是否正常，確定快充主控晶片的內部電路連通，晶片內部電路是否有缺陷。
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在對快充主控晶片測試的同時，整機電路的測試也要同步，把快充主控晶片的電子元器件，電阻電容，焊接到PCB主板，先是測試PCB主板電流和電壓問題，包括快充主控晶片的性能和功能
…
快充主控晶片功能測試合格後，還要需要老化測試範圍包括：溫度，環境，電壓，跌落…，例如電壓測試：加速的方式進行測試，把溫度突然提高到50度，外接的電壓從正常工作電壓5V突然提高到6V，進行長達3小時，甚至20小時或者30小時的老化測試，
如果沒有任何的晶片和電子電路出現問題，那麼，測試合格...。