作者：Kedar Bhatawadekar

后PC产品虽然是新的畅销电子产品，但并不一定是好产品

在销售iPad产品时，Steve Jobs创造了“后PC时代” (Post-PC era) 这一术语，慢慢地使消费者对两个来自不同细分市场的产品进行同类产品的比较；而这两个细分市场一个包含PC产品，比如桌面计算机、笔记本电脑和上网本；而另一个则包含后PC产品，包括从高端手机和智能电话到电子阅读器和平板计算机的一切产品。

消费者逐渐发现作为最先进的小型电子产品，后PC产品现在也可提供以前经常在PC上找到的某些丰富的计算处理体验；而使用后PC产品，他们更可以找到高分辨率显示、数百万像素前置和后置摄像头、Wi-fi和4G等功能，而且全部都包含在高度便携的产品中，并可使用手指触摸来操作。通过提供充当便携娱乐中心的超小型产品，一个后PC产品能够轻易融入到消费者的生活中。

几乎所有的后PC产品都用于浏览、看电影、听音乐，以及通讯、云存储和其它低级处理技能。对于更先进的特性，比如游戏或编辑视频、音讯和照片、以及设计工具，消费者仍然需要PC提供的较高级的功能和更快的处理速度。对于后PC产品，虽然还需要一定的时间才能追上笔记本电脑和台式计算机所必需的高级计算能力，但后PC产品正开始提供更快和更强大的处理器和更好的电池技术。

开发更高功能的后PC产品的一个关键考虑因素，是由于功耗和相关的散热问题，这些产品的外形尺寸必须非常小，因此限制了设计。紧凑的可用线路板面积迫使设计人员在布局组件时采用最小的间距来勉强符合安全标准。因此，在这些空间受限的设计中使用组件时，长久使用高功能运算会导致内部环境温度的上升，可能引起散热问题。

此外，用户往往是后PC产品不离身的。消费者发现与产品保持较长时间的连接以进行低级别操作 (比如浏览、收发电子邮件、通话、播放视频和音乐) 非常方便。但因为充/放电循环的增加，所以产品的平均功耗也会增加。随着第三方充电器和香烟点火器适配器越来越普遍，而很多咖啡馆、餐馆、航班和机场提供了充电埠，消费者并没有意识到会产生有害影响的关键问题，包括未校准的电源、负载突降、功率浪涌、静电放电(electro-static discharge, ESD)、设备开关操作、反向电压和闪电雷击等等。

此类问题对于后PC产品是较重要的关注点，它们遭受过流、过压和ESD事件的可能性，相比桌面计算机和笔记本电脑要高得多。此外，考虑到小型外形尺寸和封闭式设计以及极少的空气流通(例如放在口袋中)，在运行期间或在睡眠模式下，产品环境温度要高得多。在后PC产品遭受瞬态状况事件时，这些因素可能使得其内部组件更容易遭受灾难性损坏。

因而对于后PC产品，电池保护是一个关键考虑事项。电池受到高工作温度、用户滥用(比如过度充电)和瞬态事件的影响。采用新的后PC产品设计，那些用户能够自行轻易移去和更换电池的美好的旧时光过去了。现在的方法需要将产品带到附近的零售商店或服务中心。因此，设计人员必须确保电池寿命足够长，以便能维持一整天。

以下列出高概率事件，可能会引起后PC产品的灾难性故障。

热事件

对于笔记本电脑、上网本、桌面计算机等更多的传统产品，缺乏适当的主动空气流通意味着，在其稳定功耗中，增加一瓦功率将导致其表面温度升高大约13°C。每升高10°C，电子产品的预期寿命会减少一半；因此在高内部环境温度下，较长时间的运算可能会导致热事件，造成组件在超出规范要求下工作。这会导致一些问题，比如晶体管中的热失控或较低的电池性能，或者还可能导致产品失效。

充电事件

USB埠已经成为普遍存在的连接器，在几乎所有的便携式产品中，包括后PC产品中用于充电和数据传输。HDMI埠与许多众所周知的智能电话和平板计算机结合在一起，可让用户轻易通过端口将影像、视频等等输出到大屏幕上。

USB 2.0和3.0连接器提供了从2.5W (USB 2.0 – 0.5A, 5V)到4.5W (USB 3.0 – 0.9A, 5V)供电的产品充电构架。随着新的USB 1.2版本电池充电规范的推出，专用充电器现可为多种产品充电，范围为1.5 A- 5V +/- 10%到最高5A。

重要的是所有的充电器必须符合USB充电规范。然而，我们已经看到，越来越多的第三方充电器出现在市场上，它们是为便携式产品快速充电的廉价产品。然而，这些产品可能未必符合USB电池规范，在某些情况下，提供高达7 – 9V @ 1.5 A电流。

充电电缆本身并不具有任何保护。如果没有内部埠保护，这会使得采用USB 2.0或3.0连接器的产品在过高的额定功率下充电。

当设备与充电器连接或分开时，在热插入事件期间，可能会观察到危险的瞬态状况。此类瞬态事件可能具有足够的能量来损坏敏感的电子器件，比如USB设备控制器。

ESD事件

ESD风险可以来自任何带电物体，比如用户的直接触摸(静电)或插入带电电缆。产品的内部片上ESD保护通常提供高达+/- 2KV的抗扰度，不足以保护内部的敏感芯片组。

信号完整性和电气性能对于保持来自4G、HDMI、USB端口的GHz信号质量是至关重要的。

为确保最大的可靠性，ESD保护器件应该提供可重复的ESD抗扰度，以期达到和超过IEC 61000-4-2针对每个暴露信号引脚的4级ESD保护。换句话说，在测试连接器I/O或电源引脚时，每个引脚应该具有最小±8kV的接触ESD和±15kV的空气ESD处理能力。

连同ESD电压保护等级，另一个要考虑的重要参数是ESD箝制电压。随着现今的IC中过压应力的敏感性增加，降低ESD箝制电压将进一步降低损坏的风险。因此，重要的是所选的保护器件能够提供尽可能低的ESD箝制电压。

电池保护

如前所述，电池会受到滥充的影响。锂离子或锂聚合物电池对于过流和温度过高状况引起的故障敏感，它们可能由内部的高环境温度，以及电池接线端的意外短路所造成。所有这些事件都可由滥充或充电器故障引起。充电器故障的常见原因就是使用了不正确的或低质量的第三方充电器。为此，锂电池通常需要个别防护。

电池组面临的主要电气危害就是放电期间的外部短路，或者由于使用有缺点的或不适当的充电器而引起的过度充电情况。

结论

开发人员和后PC产品制造商已经注意到消费者需求的变化，要求更高的移动性和高功能性。笔记本电脑和桌面计算机正在慢慢失去消费者的兴趣—以及购买动力—这是他们曾经喜爱的。因此，开发人员正在创建能够为更大的后PC消费市场服务的应用，制造商正在设计更强大的处理器，使得这些产品能够提供丰富的体验。这种开发更小更快的后PC产品的竞赛将最终导致通过端口传输更多的数据、更大的功率需求和更大的电池。所有这些组件都需要受到保护，防止伴随而来的发热、ESD和电源问题。

你的看法呢？通过尽可能快地为市场提供尖端的电子产品，在激烈竞争中抢占市场份额，后PC产品真的越来越热了?

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