3元包郵的鎳氫電池充電器,如何做到如此低的成本
在面包板社區(qū)看到一篇文章,博主說(shuō)有這樣一個(gè)鎳氫電池充電器:
博主表示這個(gè)充電器外觀不錯(cuò),LOGO設(shè)計(jì)感很強(qiáng),每個(gè)電池位的彈性滑片力度剛好,絲滑順暢。
并且感嘆:“這個(gè)3元包郵的鎳氫電池充電器是如何做到如此低的成本,還有賺頭的。”
于是博主拆解了這個(gè)充電器:
電路板的元件面:
復(fù)原的電路原理圖:
遺憾的是,博主沒(méi)有進(jìn)行具體的電路原理分析。
剛好我寫過(guò)一篇文章,對(duì)類似的電路做了分析。這里補(bǔ)充如下,算是對(duì)博主文章的一個(gè)補(bǔ)充。
下面是我寫過(guò)的那篇文章的正文:
▲ 即將要分析的電路
家里有不少給小孩子買的電動(dòng)玩具,感嘆現(xiàn)在的電動(dòng)玩具雖然才幾十塊錢,但是不僅包郵,還附送充電器和可充電電池,真的很便宜,大家都買得起。
下圖這款充電器忘了是哪個(gè)玩具附送的,看起來(lái)像模像樣,就是有點(diǎn)輕。這么便宜的價(jià)格,想看看是什么電路方案,下面拆解分析:
背面的樣子:
背面的字體不大能看清:(妹紙的手)
圖像處理一下,大體能看清了:
上面寫著,這是一款鎳鎘、鎳氫電池充電器,5號(hào)、7號(hào)電池都能充。
采用USB供電,標(biāo)稱輸入是5V 1A。
充電時(shí)間3-5小時(shí)。
卸下4顆螺絲,拆開后蓋:
這時(shí)已經(jīng)可以把電路板扣出來(lái)了:
重點(diǎn)看電路板,元器件很少:
根據(jù)實(shí)物,把電路原理圖復(fù)原出來(lái),電路很簡(jiǎn)單:
不難發(fā)現(xiàn),有三組一模一樣的電路,用來(lái)分別對(duì)三節(jié)電池進(jìn)行充電:
所以在實(shí)物圖上,只標(biāo)注原理圖中位于左邊的那組:
這充電器有3個(gè)電池倉(cāng),可以獨(dú)立地對(duì)3節(jié)電池進(jìn)行充電:
電池倉(cāng)里不放電池時(shí),接上電,紅色LED燈是不亮的:(同樣是妹紙的手)
因?yàn)闆](méi)有電池,LED燈所在的電路不能形成回路:
電池倉(cāng)里放入電池,LED燈亮起:
此時(shí)就是在充電了。
充電時(shí),電路中各點(diǎn)的電壓電流是怎樣的呢?
直接用電路仿真來(lái)計(jì)算,簡(jiǎn)單直觀:(以電路用1.3V的電壓對(duì)電池進(jìn)行充電為例)
從上圖可以看出:
1、紅色LED燈的正向壓降為3.15V - 1.3V = 1.85V,流過(guò)4.67mA的電流。
2、電池的充電電流為175mA。
看到這里,大家發(fā)現(xiàn)了沒(méi)有,這款充電器沒(méi)有檢測(cè)電池充電狀態(tài)的電路,所以會(huì)對(duì)電池一直充電,永遠(yuǎn)不會(huì)停止!
紅色LED燈也會(huì)一直亮起,永遠(yuǎn)不會(huì)熄滅!
不明所以的用戶一定會(huì)感到很奇怪,為什么充了一整天還沒(méi)充滿,因?yàn)榧t燈還是亮著。于是繼續(xù)充電。
那么問(wèn)題來(lái)了,這么簡(jiǎn)單粗暴的充電電路,不會(huì)出問(wèn)題嗎?
下面以對(duì)鎳氫電池充電為例,繼續(xù)分析。
鎳氫電池的充電曲線是這樣的:
縱坐標(biāo)是充電電壓。
橫坐標(biāo)是說(shuō)已經(jīng)沖進(jìn)了多少電,用電池標(biāo)稱容量的百分比來(lái)計(jì)量。
圖中的0.1C、0.2C是什么意思呢?
C代表電池容量,如果電池容量為1200mAh,那么0.1C就代表充電電流為:
0.1 x 1200mA = 120mA
0.2C就是 :
0.2 x 1200mA = 240mA
從充電曲線可以看出,用不同大小的充電電流,充電曲線是不一樣的。上圖列出的就有4條充電曲線。
那些價(jià)格貴的“智能充”,就是根據(jù)充電曲線的特性來(lái)判斷是否已經(jīng)充滿電,從而停止充電。
可以有以下幾種判斷方法:
1、當(dāng)檢測(cè)到充電電壓有一段時(shí)間都不再上升時(shí),就認(rèn)為已經(jīng)充滿電。
2、當(dāng)檢測(cè)到充電電壓反而在下降時(shí),也就是電壓的“負(fù)斜率”出現(xiàn)時(shí),認(rèn)為已經(jīng)充滿電。
3、也有判斷電池電壓達(dá)到指定值,就停止充電的,但是這種方法準(zhǔn)確性差些。
這次拆解的充電器,簡(jiǎn)單粗暴,除了充電功能,啥也沒(méi)有,會(huì)一直充一直充。充到最后電池電壓上不去了,源源不斷的充電電流就全部用來(lái)發(fā)熱。
假設(shè)電池能充到的最高電壓為1.53V時(shí):
對(duì)于單顆電池來(lái)說(shuō),用來(lái)發(fā)熱的功率為:
1.53V x 163mA ≈ 0.25W
3顆電池就是:
0.25 x 3 = 0.75W
可不小呢!
應(yīng)該說(shuō),鎳氫電池、鎳鎘電池都很扛造(東北話,耐折騰的意思),一般來(lái)說(shuō)問(wèn)題不大,這也是商家敢生產(chǎn)銷售這種充電器的原因。
但是!
在電池滿電后仍繼續(xù)充,會(huì)使電池持續(xù)發(fā)熱,輕則導(dǎo)致電池性能下降,容量減小,壽命縮短。
嚴(yán)重些的,可能會(huì)出現(xiàn)電池“爆”漿的問(wèn)題。
所以大家使用廉價(jià)的充電器時(shí),一定要注意:
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一般充電沒(méi)問(wèn)題;
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充電時(shí),充電器附近不要有易燃易爆物,注意散熱;
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充電時(shí),一定要有人在家;
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充電時(shí)間不要過(guò)長(zhǎng),可以充一個(gè)白天,但不建議通宵充電。
使用時(shí)小心注意就好,實(shí)在擔(dān)心,可以買個(gè)好一點(diǎn)的充電器,也不貴。
看完以上分析,相信大家已經(jīng)知道為什么這類充電原理的充電器可以這么便宜了。