香港天微為移動電源打造全方位安全防護的器件應用方案

出門在外,手機電量告急時,充電寶總能解燃眉之急。但最近,這個隨身「能量站」卻因質量安全問題成為社會焦點。

充電寶可能存在的安全隱患

移動電源普遍為用戶帶來極大便利,但同時亦可能潛藏致命危機。劣質電芯便是其中最大的風險點,這類產品普遍存在高溫耐受性差、短路及過充保護裝置缺失等問題。在日常使用中,或會因過充、擠壓等情況而引致安全事故。

此外,在使用移動電源的過程中,會出現頻繁的熱插拔和人體接觸。熱插拔容易產生過壓、過流事件,損害移動電源;而人體接觸則容易產生靜電放電事件,同樣對移動電源造成傷害。因此,作為一款合格的快充移動電源,其內部的安全防護設計必不可少。

充電寶的安全防線:不止於電芯

那麼,除了電芯本身的質量控制外,還有哪些電子元件可以守護我們的充電安全?今日,我們就來深入探討保護器件TVS(瞬態電壓抑制二極管)、ESD(靜電放電保護器件)和鋰電保護IC在移動電源中的關鍵作用。

移動電源電路安全保護通常包括:

・ 過充、過放保護

・ 溫度監測和保護

・ 輸入/輸出過壓、過流保護

・ 反接、短路保護

・ 瞬態電壓和靜電防護

其中,實現電路保護的核心元件有ESD靜電放電二極管、TVS瞬態抑制二極管、鋰電保護IC等。

靜電的無聲守衛——ESD

ESD(靜電放電二極管)是一種過壓、防靜電保護元件,主要用於保護電子設備中的敏感電路,免受ESD的影響,亦可用於防範一些較低浪涌的衝擊。

香港天微的TT0501SB-B

專為ESD防護設計,具有以下特性:

・ 根據IEC 61000-4-2標準:可承受 +20kV(空氣/接觸放電)

・ 可承受IEC 61000-4-5標準的脈衝電流要求,達4A(8/20微秒)峰值電流

・ 採用DFN1006-2L封裝,節省設計空間

・ 標準產品為無鉛及無鹵素


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ESD在移動電源中的關鍵作用

01、避免接口損壞

移動電源的USB、Type-C等接口頻繁插拔時,易因人體靜電或環境靜電擊穿內部芯片,ESD可快速洩放靜電能量,防止接口電路燒毀。

02、防止功能異常

靜電若侵入電芯或BMS(電池管理系統),可能干擾電壓、電流採樣信號,導致保護電路誤觸發或失效,ESD能穩定電路信號,保障移動電源正常充放電。

03、降低安全隱患

極端情況下,靜電可能引發電芯極耳間的火花放電,尤其在多電芯組合的移動電源中,或會導致局部短路甚至電芯起火,ESD通過抑制靜電火花,從源頭減少此類風險。

瞬時電壓的「防護衛士」——TVS

TVS(瞬態抑制二極管)是一種新型高效電路保護器件,具有極快的響應時間(亞納秒級)和相當高的浪涌吸收能力。

香港天微的TS1251LD

專為大功率瞬態電壓抑制設計,具有以下特性:

・ 工作電壓範圍覆蓋5V至36V

・ 響應時間達納秒級,可快速鉗位危險電壓

・ 滿足IEC 61000-4-2標準4級靜電放電抗擾度要求

・ 符合RoHS標準的DFN1610-2L封裝

・ 超小尺寸,節省設計空間

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TVS在移動電源中的關鍵作用

01、抵禦外部電壓尖峰

當移動電源接入充電器或外接設備時,可能因電網波動、插拔瞬間的電火花產生瞬時高壓,TVS能在納秒級時間內導通,將過高電壓鉗位在安全範圍,避免高壓擊穿電芯、燒毀PCB上的芯片。

02、保護接口與內部電路

移動電源的USB等輸出接口易受外部插拔操作的靜電干擾,TVS可吸收靜電能量,防止靜電通過接口侵入內部電路,減少芯片誤觸發保護或永久性損壞的風險。

03、補充保護鏈路

與移動電源的過壓保護芯片形成互補,在芯片響應速度不足或失效時,TVS能快速介入,作為「最後一道防線」,降低瞬時高壓對電芯和電路的損傷,提升整體保護系統的可靠性。

電芯狀態的「精准哨兵」——鋰電IC

鋰電保護IC是鋰電池保護板的核心元件,能夠提供精確的電壓檢測和電流控制,以防止電池過充、過放電,以及提供短路保護等,是電池管理系統中的關鍵部件。

香港天微的BP8261H

・ 符合RoHS標準的DFN2.2*2.9-6L封裝

・ 用於鋰離子和鋰聚合物可充電電池的保護

・ 具有高精度電壓檢測功能

・ 4.425V的過充檢測電壓和2.470V的過放檢測電壓

・ 可保護單體電池組免受過充、過放、過流和短路影響

・ 具有合適的保護延遲功能以及低功耗特性


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鋰電保護IC在移動電源中的關鍵作用

01、充電管理

按電池類型匹配預充、恆流、恆壓三階段充電曲線,適配多接口與快充協議,保障高效安全充電。

02、放電管理

通過DC-DC轉換穩定輸出設備所需電壓,動態分配多設備供電電流,防止過載並優先滿足高需求設備。

03、安全保護

構建過充、過放、過流、短路、過溫等多重防護,避免電池故障與危險。

04、狀態監測與反饋

精准檢測電量並顯示,閒置時自動休眠降低功耗,提升用戶體驗。

05、協議兼容與智能化拓展

支持多種快充協議實現「按需供電」,部分高端IC還具備無線充電管理等智能功能,拓展應用場景。

如何構建安全的移動電源保護設計?

電路設計上做好雙重保護、合理走線和絕緣隔離。

結構上優化散熱、加強防護並固定好電芯。

選好匹配的電芯,全程監控其狀態直至退役。

用智能算法動態調校保護、自查故障並適配設備。

生產工藝嚴格把控,做好全場景測試和認證。

讓用戶能看清狀態,設計防誤操作的功能。

保護器件的合理選型

TVS應選擇適當的鉗位電壓和功率容量。

ESD器件需考慮結電容對高速數據線的影響。

香港天微針對不同的應用場景,推出不同的型號,以滿足各行業的匹配需求。

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如何選購相對安全的充電寶?

對於普通消費者而言,由於缺乏專業知識,難以辨別充電寶內部哪些保護器件的性能更優,但可透過以下幾點選購到相對安全的充電寶:

認准3C認證:這是產品的「安全通行證」,需清晰加施在產品表面,且印刷清晰、帶有激光防偽、字母排列整齊。可登錄國家認證認可監督管理委員會官網,輸入認證編號查詢真偽。

細看銘牌信息:正規產品必須標注型號、規格、製造商、警告語等基本資訊,無銘牌或資訊模糊的產品堅決不買。切勿貪圖低價選購「三無產品」。

選擇正規渠道:優先在電器城、品牌專賣店或正規電商平台購買,電商平台需主動展示產品的3C認證證書。

充電寶雖小,卻關係著日常出行的安全。隨著新國標的推進和3C管控的深化,行業將迎來更規範的發展,而消費者亦需提高警惕,讓這個「能量夥伴」真正成為安全的保障。

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