[现象、分析与建议][已解决]米勒202还是会打嗝的

t3486784401

手头有两个ML202当移动电源用，分别是白色v2.0版（使用2节三星2600）和透明v3.1版（使用2节松下3100）。

【现象】
新买来透明v3.1版的测试，以iphone4s充电点数大致估算输出容量。结果在最后一次充电过程中，
手机在80%左右遇到ML202电量耗尽，然后3.1版本的202开始打嗝，表现为：
1. 一路升压停止（蓝灯熄灭），另一路升压间歇性通断（蓝灯闪烁，周期1s左右），手机显示充电也是间歇性通断；
2. 抱着弄坏手机换新的的想法持续观测打嗝，约1分钟后消失，ML202彻底断电；
3. 给ML202充10分钟电，再次测试，故障发生呈现随机性：通道、时长均随机特性，但发生打嗝一路电池明显偏热；
4. 即使打嗝1分钟后才彻底断电，测量锂电池端电压，仍然处于3.1v左右，说明保护有效，没有损坏电池。

之前v2.0版的都是半夜给手机充电的，是否打嗝也没听见，不过从电路来看应该也有此问题。

【分析】
仔细分析打嗝过程，对比ML202原理可以发现几点因素：
1. ML202带有新电池自动启动功能：新装上的电池可以自动复位板载保护电路，解除保护、启动升压；
2. 如果保护电路动作前，电池处于放电状态（非零负载），路端电压势必会在保护后上升，
而此上升过程被保护电路的复位电路（从PCB可看出是个R-C型单稳态触发器）认为是新接入电池，结果解除保护......
3. 发生保护前，负载越重，路端电压上升的越明显，打嗝概率越高；
4. 无法断定首个关断通道是否发生打嗝（因为该打嗝过程不影响输出），但大体能猜到会有的。

【建议】
关于这个问题，给出些建议：
1. 一般移动电源不采用“装上电池即使用”的逻辑方式，即装上电池后需要充电口加电一次或者按板载RST钮，
如果MLX0X也采用这种方式的话，可以有效避免打嗝过程（原因在于切断了自动复位）；
2. MLX0X的电池安装比较困难（易划伤正、负极绝缘皮），导致使用时一般不频繁拆装电池，因此可以考虑
建议1的方式，以牺牲安装时便捷性的代价（需要充电一次），换来更稳定的使用性能（不打嗝）；
3. 建议增加主控单片机，彻底解决不同方案下控制逻辑的差异性。（v3.1版202的充电指示灯逻辑都变了，着实
让我以为是东西坏了...）

【结语】
此缺陷虽然不影响使用（天天记得充电就是了），但遇上后还是会对电子设备造成一定的威胁的（频繁通断充电），
望后日的设计可以更上一层楼。

--------------------------------------------以下追加各测试记录

测试#1：ML102记录及分析见 10 楼

测试#2：ML202(V3.1)记录及分析见 16 楼

测试#3：ML202(V2.0)记录及分析见 32 楼

测试#4：ML202(V3.1换上VGW2芯片）记录及分析见 41、43 楼，至此故障已解决

miller162

打嗝肯定不是RC电路原因，电池有电，电容一直充电，触发端一直是低电平。
只有当电池取出，电容放电，下一次装电池，触发端才会有一次高电平输出触发保护板。
楼主对202电路研究很透彻，建议尝试拆除RC电路，看打隔是否会消失。
102也是这个原理，如果存打嗝，这么多年，应该早就有人发现了。

Jointag

这个话题太高深
手头第二版202给某些手机充电会有约8秒左右间隙性停充(实测过，电流中断)，类似脉冲？求解释

miller162

Jointag 发表于 2014-6-8 23:36 这个话题太高深 手头第二版202给某些手机充电会有约8秒左右间隙性停充(实测过，电流中断)，类似脉冲？求解 ...

某些手机能否详细说明？米勒系列因为有蓝灯指示输出电流状态，充老款的nokia手机蓝灯就会闪，这个是因为nokia手机内置的是脉充充电管理ic，充其它手机蓝灯就不会闪。

大漏

顶一个

t3486784401

miller162 发表于 2014-6-8 22:41
打嗝肯定不是RC电路原因，电池有电，电容一直充电，触发端一直是低电平。
只有当电池取出，电容放电，下一 ...

计划下一步复现该现象再说，先上传当时的录制的视频（被充电的手机录的，下次用另部手机，连手机充电抽风也录下来）

权限抽风中，发个链接都这么难......复制到地址栏再看吧：
v.youku.com/v_show/id_XNzIzNjk2MTc2.html

关于R-C回路复位保护的猜想，可以设想极限情况：假如保护电压1.0V或更低，保护后锂电回到3.7V，这样一瞬间前后
在C两端能产生一个超过2.7V的触发脉冲，该脉冲能触发复位也是不无道理。

实际保护电压约3V左右（由PCB可以看出是一个PMOS的栅压决定的），保护后锂电回到3.3V左右，产生一个0.3V脉冲，
本来不该触发复位，更不该打嗝；但现实是发生了，这需要我们检查设计过程中的某些假设为什么不好使了。

鉴于此，计划在下次复现打嗝时，用示波器记录电池的路端电压：到底是电池太猛烈了（直接回到3.7V造成复位），
还是单稳的脉冲阈值太低（例如0.3V就能触发一次），亦或是别的什么原因，一测便知，也好作出后续改动。

P.S. 买一次电源都要咬好多天牙，又在折腾本就不多的生活费了啊。。。女友又没得吃了啊。。。罪过。。。
所以没把握前暂时不改电路，也期待米老板更多精彩的设计！

miller162

这个是DIY版难得再见到的技术贴了。
米勒的移动电源一直是无开关设计，后来YPF弄过一版，剩下的移动电源全部都有开关。论坛也从无人去研究，现在楼主透彻的来研究下，正好啊，希望能引出更多的大神。
楼主买的202是茶色透明还是白色透明？

t3486784401

miller162 发表于 2014-6-9 12:20
这个是DIY版难得再见到的技术贴了。
米勒的移动电源一直是无开关设计，后来YPF弄过一版，剩下的移动电源全 ...

有两个202：白色不透明的v2.0版，和白色全透明的v3.1版。

比较喜欢白色透明这种原味科技的设计，有那么一点点科幻的感觉，不过被妹子说不耐摔（囧rz）。

另外感觉v3.1全透明版的壳体强度好像比v2.0不透明白底稍差，装松下3100时能感觉到正极附近壳体有形变。

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等下次把电放干净，复现打嗝后，再来给米老板上传数据，望各位大神们一同分析之:)

三爷

看看怎么打嗝。。。

t3486784401

【第一次测试：ML102】
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今晚抽空把ML102的放电终止前后特性粗测了下，虽未发生ML202-V3.1那么夸张的打嗝重启，
但临近放电终点前也有轻微“哔哔哔哔”声音（后文称“断电抖动”），持续约半分钟。
猜想ML202-V3.1在某种程度上加重了这种“哔哔哔哔”，以至于打嗝重启。

【测试设备】
ML102-V5.0；
SAMSUNG-2600（ICR18650-26F，剩余电量大半，循环次数<100）；
iphone4s（起始电量约28%，国行新机，使用不足2个月）及充电线；
泰克TDS2014示波器；
表笔、电线

【测试记录】
1. 手机在1小时左右充至90%电力，ML102在约半分钟断电抖动（频率约10Hz）后彻底断电。

2. 断电抖动时，如果按开手机屏幕（人为加大负载），抖动声音更为明显。

3. 过程数据如下图：

#1 - 整体连线



#2 - 空载



#3 - 充电初期



#4 - 充电初期（交流成分）



#5 - 断电抖动前一刻



#6 - 断电抖动



#7 - 断电后



【测试结论】
1. ML102-V5.0升压工作正常，升压频率约500kHz；
2. ML102-V5.0输出未发生打嗝现象，保护电路可以在半分钟内从正常工作状态完全切换至停止；
3. ML102-V5.0在临近终点时，有类似打嗝的轻微“哔哔哔哔”声响，此时电池路端电压抖动
  （峰峰值）较正常工作时大，约几百mv（正常工作小于100mv）；
4. 电源彻底切断后，电池路端电压有小幅度缓慢上升；

【结论分析】
1. 个人通过PCB分析可以看出，ML102-V5.0使用的VMOS保护板结构由两层NMOS串联构成：PCB丝印Q2、Q3。
Q2层随电池路端电压进行开关（受控于一个PMOS：丝印Q1），用于实现低压关断、高压接通；
Q3层随+5V输出进行开关，用于实现过放保护后，电压上升不启动（打嗝保护），仅在+5V恢复或电池再插入瞬间解除此层关断，
米老板提到 “输入输出端互插可以实现ML102启动（不推荐）” 也是通过连线直接解除的Q3层保护而实现的。一旦升压启动，
+5V恢复，Q3层可以通过自锁实现连续接通，保护电路完全复位，保护解除。

2. 板载丝印U2应该是一个单稳态触发器之类的东西，配合一个R-C回路实现电池插入瞬间复位Q3层保护。

3. 路端电压300mv的变化（实测时峰峰值不断在变，最大超过1V）虽未引起ML102输出发生明显打嗝，但断电抖动的现象
说明切断电路的回滞值已经小到接近这个300mv了，因此有必要在后日的测试中引入更大的电池电压恢复量（例如大负载），
以复现极端情况下（例如手机电力充到一半时18650没电了）的打嗝、断电抖动现象。

4. 米老板曾经提过ML202在过放保护上，比ML102多了一层VMOS，以实现彻底关断，至于ML202-V3.1昨日测得的打嗝现象
是否源于此层VMOS结构，待后日拆机（或者米老板给出SCH图纸，笑）再分析之。

miller162

102放电终止时的嗒嗒声，确实是一直存在的，但是至今没发现给哪款手机充电会有打嗝现像。
U2其实是和DW01一样的东东，只不过性能更好，嗒嗒声来源于U2本身的快速复位。

miller162

102放电终止时的嗒嗒声，确实是一直存在的，但是至今没发现给哪款手机充电会有打嗝现像。
U2其实是和DW01一样的东东，只不过性能更好，嗒嗒声来源于U2本身的快速复位。

pspp

同求手机在80%左右遇到ML102，7.0版电量耗尽，然后7.0版本的102开始打嗝，而且电池是力神2500新的

miller162

pspp 发表于 2014-6-9 23:44 同求手机在80%左右遇到ML102，7.0版电量耗尽，然后7.0版本的102开始打嗝，而且电池是力神2500新的 ...

充什么手机？102打嗝时手机什么反应？

humblying

我只想知道为啥我的ml202 白色版本的充电电流不到1A，5.0V电压下。

t3486784401

【第二次测试：ML202】
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桑心的赶脚.......  CH3 - (CH2)6 - COOH .......  米老板莫要怪我挂视频了.......

今天重做了ML202-V3.1的终止放电实验，并且是在手机电量仅充到一半时没电的，然后打嗝了。


【测试设备】
ML202-V3.1；
PANASONIC-3100（绿皮NCR18650A，剩余电量小半，循环次数<10）；
iphone4s（起始电量约19%，国行新机，使用不足2个月）及充电线；
泰克TDS2014示波器；
表笔、电线

【测试记录】
1. 手机在半小时左右充至40%电力，ML202一路先断电，另一路继续工作。

2. 几分钟后ML202另一路开始有明显振荡（蓝色升压灯明暗变化，约1Hz，后文称“升压振荡”），
但5V输出稳定，手机正常充电。

3. 半分钟后ML202振荡一路振荡增强（蓝色升压灯亮暗更明显），手机充电也开始出现振荡式启停。

4. 此时记录了照片及视频，视频记录了现场振荡现象，并记录了示波器（期间调整过示波器显示）；
照片为振荡一路电池路端电压，分别测试了直流成份、交流成份。

5. 断开手机静置电源一分钟（此时振荡路稳定升压）再插上手机，振荡一路彻底关断，电源彻底停止。

视频如下（复制到地址栏再看）：
v.youku.com/v_show/id_XNzI0Mzg1MzA4.html

照片如下：




【测试结论】
1. ML202-V3.1在放电终止阶段发生打嗝，频率约为1Hz；
2. 打嗝现象仅发生在后终止放电的一路，且先有一阵升压振荡（不影响输出），进而再影响到输出；
3. 过放保护电路可以工作，但未能在打嗝初期彻底切断电源，以至于在无人干扰的情况下要打嗝近2min。

【结论分析】
1. 由此对照昨日进行的关于ML102-V5.0的实验，可见ML202-V3.1的过放保护与ML102有所不同，
并且此不同之处（或其他结构的差异）使得前者存在潜在的打嗝缺陷。


2. 下次为测试究竟是过放保护不同引入缺陷，还是其他结构引入的缺陷，拟在ML202上进行单槽放电，
最大程度上模拟ML102的放电结构，看是否发生打嗝，或者所谓“哔哔哔哔”放电抖动。

3. 至于电路上如何改进，待后日拆机细看后再做定夺。

miller162

看来我要找个4s来测试下，楼主发贴当晚测试了自己用的925未曾发现问题

miller162

感谢楼主帮忙找出新版202缺陷！更期待能帮忙解决改进方法，谢谢！
今天开始停止新版202的发货。

miller162

今晚用3.1版的202充nokia925，未发现打嗝现像。
202充102时，出现了明显的打嗝现像，102指示灯明暗变化。
更换U3U4后，同样的条件下，打嗝现像消失。
希望楼主能再次帮米勒一个忙，用5.0版102中的U2替换202中的U3或U4后再次进行测试，非常感谢！

zhao82106

额，这么说，买到假芯片了？