太倒霉了,把儿童手表的充电线,接到了骨传导耳机上,当下耳机就被烧了(充电灯不亮了)!
你看看这两个充电头,是不是很像?

是手表充电线电流过大导致的损坏?还是正负极反接造成的?
为了弄清真相,我对这个问题进行了深入的研究。
骨传导耳机及充电线拆解
近年来,随着运动元素在可穿戴产品中的流行,很多设备需要具备防尘防水功能,因此它们采用了磁吸接口而非常见的USB-C接口。然而,不同品牌间磁吸接口的正负极定义可能不同,不支持随意混用。
尽管找到了骨传导耳机充电线的拆解图,从稳压二极管丝印可判断出端子极性为左负右正,但由于缺乏手表充电线的详细资料,难以直接对比。
再来看一下有关骨传导耳机的拆解。《电子工程专辑》网站上曾刊文《拆解:韶音骨传导耳机虽然结构简单,但拆解不易》,该文章就指出,该骨传导耳机主板上有两颗主要IC,分别是Qualcomm QCC3024蓝牙SoC和Maxim 3.7W立体声D类放大器(包括骨传导耳机在内的无线音频解决方案将在下文进一步解读)。
既然无法根据网上找到的资料进行判断,那我们就用万用表来试试看。通过测量得知,两个磁吸接口都是顶部为正,底部为负,但磁吸方向正好相反。
专家意见
“即使充电接口的极性相反,也应该有防反接保护吧?”带着这个疑问,笔者请教了赛微微电的市场经理高志宇。
从典型的无线音频方案框图可以看出,电源一般是通过开关或过压和浪涌保护电路连接到充电IC的,并不具备防反接保护。
“这种情况的损坏确实有可能是因为充电器接反了,一般在电路上不会做反接的保护,都是从产品的结构上做的处理。”高志宇认为。
他指出,充电芯片一般不能耐负压。
他并补充说:“首先,芯片本身没有做防反接的保护,电源反接以后会出现很多异常现象。其次,芯片的电源对地通常有抗ESD的保护结构,类似一个反向二极管,电源反接使这个二极管正向导通,电流很大导致烧毁。再者,一般的消费类的芯片不做特殊处理的话,对于负电压的耐性都比较差,-5V的电压会使芯片内部多处损坏,这里具体会损坏哪里需要具体分析。”
从线性充电IC规格来看,一般仅能承受约0.3V的负压。
“实际上,耳机设计的防护上考虑更多的是浪涌电压的冲击,尤其是TWS耳机,在接上充电器或放入充电仓的时候,会有一个尖峰电压,需要加一个OVP芯片来保护内部电路。赛微微电的CW6305和CW6307等系列充电芯片自身耐压就有28V,可以确保充电安全。”高志宇指出。
其实,耳机充电器在结构设计上已经考虑到了这些防护措施,用户一般很难实现反接,更多的可能是充电器输出的电压不稳定,或者带PD的充电器因为逻辑错误输出高压而使耳机损坏。大品牌厂商在设计产品时通常会在充电端口添加过压保护芯片,而一些小型客户则可能为了节省成本而省略这一环节。高志宇补充说,现阶段我们也不建议用户使用非原装的充电器充电。
结语
赛微微电专家的解读揭示了行业的一些普遍问题。尽管追求防尘防水性能的设计初衷值得肯定,但高端品牌在电源正负极反接保护方面的缺失,确实是一个值得注意的不足之处。
《电子工程专辑》及其姊妹网站《电子技术设计》(含英文版EE Times和EDN)曾多次报道过有关电源极性保护的技术文章。在此推荐一篇题为《对电池供电设备提供保护的极性校正电路》的文章,文中仅凭一种简单的电路设计,即可有效防止电池反插造成的损害。
面对这样的情况,我们也呼吁磁吸接口的商家能够考虑设计通用接口标准,以提升用户体验和设备安全性。
