2020年开始,苹果、三星及小米相继宣布新款手机将不再随机附上充电器,除了环保议题外,更直接的原因是为了降低成本。因此,另购充电器需求不断成长的情况下,各家业者也加速改变产品设计策略。

目前新发售的手机大多都已经导入USB -C接头,苹果也从iPhone 12开始提供USB-C对Lightning连接线。受惠于USB PD的功能普及,快速充电已经不再是高阶机种的专利。除了传统的充电器外,消费者在选购Monitor这类产品时,不单单只考虑显示效能,手机充电功能也是消费者考虑的重点指标之一。

百佳泰的USB-C Monitor验证服务中,USB PD功能的测试一直是重中之重。有时客户因种种因素而未选测,但还是强烈建议一定要列测才能全面确保产品充电质量。为什么充电测试如此重要呢?本篇文章将透过4个案例,深入浅出剖析产品充电功能的隐藏风险。

充电失败常见原因1:输出电压及电流都失效
从图1可以看到,无法顺利充电的原因之一,即为电压一开始就没有拉上来,当然就不会有电流输出了。这一类的状况常见于产品开发初期。

图1. 输出电压及电流都失效

充电失败常见原因2:输出电压不稳定
一般在电流输出前,电压需要先拉升到稳定工作电压之后,才会开始输出电流来充电。但从图2可以发现,电压一直拉升失败,失败后又再拉升,反复循环下,充电自然是失败了。电压震荡过大,很容易造成充电异常。

图2. 输出电压不稳定

充电失败常见原因3:输出电压稳定,但不输出电流
虽然协议沟通完成,电压也拉升至工作电压了,但电流迟迟不输出,以致于充电失效,甚至有些手机还会误判而出现充电符号。更糟的是,这类型充电失效状况有时是机率问题,不一定在每次使用时都会发生,增加了Debug的难度。

图3. 输出电压稳定,但不输出电流

从以上3个案例来看,可以发现电压及电流的不正常,会导致充电的失败。那么,什么会影响电压及电流呢?根据百佳泰多年的测试经验来看,第一种原因是USB PD通讯协议的沟通失败及不完整,可能直接导致充电失败或是功率不足。第二种原因是Firmware及Hardware的问题,造成产品的兼容性不好。此类的问题须透过增加测试广度来解决。

除了电压及电流会影响充电成功与否,产品兼容性对于PD功能也有举足轻重的影响。

充电失败常见原因4:苹果就是不一样?
Apple从iPhone 8 开始支持USB PD充电,透过USB-C to lightning cable来实现。虽然是支持PD,但Apple就是有那么一点点的不一样,USB PD需要针对Apple产品作调整才能正常使用。Apple USB PD除了常常发生充电状况,此问题还可能从8代到12代的iPhone都会发生。

从风险管理层面来看,相同品牌或同类型的设备与产品,可能都会发生一样的兼容性问题。如没能于出货前发现,消费者客诉的机会可能会大幅提升。

百佳泰以多年的经验,能提供一站式的测试服务,根据不同的产品类型及应用,提供测试方案及建议,让您的产品在测试前、中、后各阶段都能得到无微不至的质量把关。