智能手机的充电过程详解

shuszhao

“人工智能AI”已成为当下的一个热词，尤其是受到最近的一个“围棋比赛”的新闻的影响以及一个“可以避障可以跟踪的新型无人机”的发布，很多人会以为人类将被机器人取代的日子要来临了？“机器人”是人设计的，尤其是它的“思维”，取决于编写它的程序算法，代替工人进行生产线上的重复性工作早已不是什么现在才有的新鲜事儿，想具有人类的聪明大脑的水平，“神经网络算法”的研究貌似又进入了一个新的**阶段。这样发展下去，人类是否会对自己创造出来的未来机器人有些忧虑？想不轻易被机器人取代，还是多活动活动右脑，比如，经常写写文章之类的。

智能手机的充电过程其实也是很智能的，而且随着技术的发展，充电技术越来越智能。智能手机充电的实际过程是什么样子？接下来，我就把一台数字万用表当成数据采集器或者波形记录仪来使用，记录一下我的手机的充电过程，如图1所示。

                               
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图1：通过DM3068记录充电电流的变化波形

看看我的三星NOTE2手机充电的实际过程中电流的变化过程是什么样子。一切就绪，接通充电器的电源，手机开始充电。DM3068被触发并开始采集数据，同时在LCD屏幕上绘出了电流的波形，如图2所示。从图2可以看到，在充电开始阶段，能明显看出电流有4次脉冲式的变化。通过后续测试其他几个不同品牌的智能手机发现：并不是所有的手机都会有这样的动作。想必是我的手机内部的电源管理芯片在进行“智能检测”，通过检测来判断外接充电器的类型从而能判断出能提供的充电电流的大小，结合手机内部电池的电量的余量状况，最终判断出应该以何种充电模式，使用多大的充电电流对内部的电池进行充电。 如果是这样，看来我的这部手机充电“挺智能的”。

                               
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图2：对手机充电开始阶段进行数据采集的结果

观察一下细节，可以看到如图3所示的电流波形，充电器输出的电流在手机内部电源管理芯片的控制下呈台阶状递增，然后又递减，如此循环4次，最终达到一稳定电流值进行充电。

                               
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图3：充电电流的变化波形

接下来我们对充电过程进行长时间的采集和观察。此时手机显示的电池余量是60%，充电过程中，我对手机进行不同的操作，以便观察相应的状态下充电电流的变化情况：
1）  打开手机的WLAN，然后关闭手机屏幕显示：看到此时的充电器输出的电流波形有周期性的尖峰波动，波动的幅度大概有~100mA，如图4中屏幕右侧波形所示：

                               
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图4：充电电流的波形变化

2）打开手机的WLAN，打开手机屏幕显示：此时的充电器输出的电流明显变大，如图5中屏幕右侧波形所示：

                               
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图5：充电电流的波形变化
3）关闭手机的WLAN，关闭屏幕显示时的充电波形，充电器输出的电流明显变小，且稳定，如图6中屏幕右侧波形所示：

                               
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图6：充电电流的波形变化

4）打电话时的充电电流波形，充电器输出的电流明显升高，如图7中屏幕右侧波形所示：

                               
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图7：充电电流的波形变化

5）打开WLAN，下载并播放视频，继续充电时的电流波形，如图8中的右侧波形的高低起伏段：

                               
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图8：充电电流的波形变化

6）图9中屏幕的右侧波形的两个峰皆为打开手机屏幕时的充电电流。此时手机的充电提示灯已由红变绿，DM3068显示的充电电流只有187mA, 充电可以结束了。屏幕左侧的波形为由DM3068所记录的整个充电过程中电流波形的变化：能够清楚地看到充电电流整体呈现出由大变小的递减趋势，但在充电过程中，由于进行了打开WLAN，打电话，下载播放视频等操作，使得充电过程被打搅，电流出现了明显的波动，看来，如果想充电快，最好充电时别打搅手机。可能有不少人经常在充电时玩儿手机，尤其是边充电边玩儿游戏等，此时充电器的输出可能不但要给手机内部的电池进行充电，还要电给手机内部的电路供电。

                               
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图9：整个充电过程的电流波形的变化

通过以上的实测，把数字万用表当做数据采集器/波形记录仪来使用，详细地监测记录了我的手机充电的整个过程中电流的变化。我的手机充电起始时进行了识别充电器和判断充电电流的工作，充电过程中对手机的各种操作都会引起充电器输出电流的波动。对于我的这部手机来说，要想充电快，别打搅它，最好是关机充，这样就比较专一，充电速度会比较快。

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学习了谢谢分享。

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