关于手机的充电电流的研究和介绍

在本专题的第1篇里，我曾经采用过RIGOL的DP831A直流电源替代手机充电器，对手机进行充电测试，把DP831A的第一通道当充电器用，把它的输出范围设置成5.1V/1A，为了保险起见，还设置了过压保护，过流保护。接通电源，开始充电，看到DP831A的彩色液晶屏上显示的输出电压是5.097V,电流是0.471A, 电源工作在CV模式，也就是恒压输出模式。输出的电流只有0.471A，远低于设置的最大值1A。即使把DP831A的最大输出电流的设置改成2A，测试结果显示的实际输出电流也还是0.471A，没有变化，这是什么原因呢？不知有没有朋友已经知道其中的端倪了？

在这篇里，我要再次使用那台DP831A, 对同一个手机进行同样的测试，只是使用的是新制作的测试工装而已，看看与上次的测试会有何不一样的结果？把手机的充电线接到DP831A的通道1的正负输出端子上，如图1所示。

图1：使用DP831A对手机进行充电测试

同样需要再次强调的是，我们测试的不是手机内部对电池的实际充电情况，而是为手机提供充电电能的外部充电设备的实际输出情况，要注意，它输出的电能，不只是要用于对手机内部的电池的进行充电，还可能会用于对手机电路的供电，我们监测的是它的总输出的情况。通过接下来的测试，我们可以了解到手机在不同的工作状态下的对外部充电设备的电能的实际需求情况。

上一篇里，我是把DM3068数字万用表当作一台数据采集器/波形记录仪来使用，详细地监测并记录了在手机的不同的工作状态下，外部充电器为我的手机提供供电的整个过程中电流的变化情况。这一篇，我要把DP831A数字化电源当作一个带有内置的数据采集和波形记录功能的充电器来使用，用它来提供充电电能并同时详细地监测和记录在手机的不同的工作状态下，作为外部充电器的它为我的手机供电的整个过程中电流，电压和功率的变化情况。

由于在上一篇里测得我的手机需要的外部充电器提供的电流的最大峰值达到了~ 1.6A，所以，我将DP831A的通道1的输出设置为5.0V, 1.7A。为了保险起见，设置了过压保护为5.2V，过流保护为2A。接通，开始充电！此时看到DP831A工作在CV模式，也就是恒压模式，当前的屏幕显示是：4.997V，0.997A，输出功率为4.982W，如图2所示。

图2：输出设置为5.0V，1.7A时的实际输出情况

DP831A也不只是一台简单的直流电源，它还具有内置的测量，记录和分析等功能，我们也同样可以通过DP831A来记录和分析一下给手机提供供电的全过程。为了做这个实验，我把它的录制器功能的录制间隔和记录点数进行设定，也可以像数据采集器一样，以一定的时间间隔，把DP831A实际输出的电压，电流，功率值都记录下来，存储在一个指定的文件里；然后调出记录的文件，再进行数据的分析和图形显示。

以1秒的间隔一共录制了24秒，然后通过DP831A的分析器功能，把录制的文件调用出来，可以通过波形显示方式，观察电流，电压以及功率的变化波形。从图3我们可以看到在刚接通DP831A的起始阶段，输出电流经历了上下四次波动，这与我在上一篇里通过DM3068测量的结果十分相似，只是由于DP831A的采样间隔是1秒，采样率没有DM3068高而已，但也照样可以看到充电起始阶段的几个电流的波动起伏。

图3: 通过DP831A的分析器功能观察刚接通阶段电流的变化

我们还可以通过DP831A的分析器，采用数据列表的形式显示采样结果，查看记录下来的每个时刻的电压，电流和功率值，并对这些数据进行统计分析的结果，如图4所示。

图4: 通过DP831A的分析器功能观察记录的数据值

为了记录使用DP831A对手机进行充电的整个过程的电流变化，我把录制间隔改为每20秒采样一组数据。在充电期间，我同样也改变了手机的工作状态：打开WLAN,关闭WLAN; 打开屏幕显示，关闭屏幕显示；打电话等等。随着时间的过去，DP831A显示的实际输出的充电电流逐步变低，在经过10380秒充电之后，屏幕上显示的输出电流变为0.244A，记录下来的整个充电过程电流的变化曲线如图5所示，可以清楚地看到整个过程中电流的变化趋势。

图5: 通过DP831A的分析器功能观察整个充电过程电流的变化

在这一篇里，我采用了RIGOL的DP831A直流电源替代手机充电器，对手机进行充电测试，通过DP831A的标配的录制器功能对整个充电过程进行了录制，通过标配的分析器功能对录制的结果进行了分析和观察。在这些功能的帮助下，使得我们对手机进行充电的整个过程能中不同工作状态下的电流变化有了全面的细致的了解。通过DP831A数字化直流电源代替充电器，可在供电的同时监视实际的输出电压和电流，这对了解手机等类产品的实际功耗具有很好的帮助。