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拆解镍氢电池充电器,简单的电路设计令人震惊!

最新更新时间:2021-07-24
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上班爱摸鱼,下班爱钓鱼,于是买了一个钓鱼机。

不贵,几十块钱,带4条鱼竿。

长这样:

电池驱动,钓起鱼来乐趣无穷:

惊喜的是,钓鱼机自带附赠的电池是可充电的,省下不少买干电池的钱。

5号镍氢电池,单节标称1200mAh,1.2V。

共3节:

充电器也自带附赠,爽歪歪了吧:

充电器背面标注了电器参数。

输入:直流5V;

输出:直流,3 x 1.2V / 200mA

像模像样:

感觉不对,怎么轻飘飘的呢:

找来一个电源适配器,苹果家的,标称输出是5V,1A。

不装电池,插上去试试。

充电器亮起个红灯:

充电器轻得有点离谱,拆开看看。

里面竟然就这么点东西:

整体是这样的:(这也太简单了吧!)

作为对比,看一下三洋的一款镍氢电池充电器,型号NC-TDR02,正面外观:

背面外观:

内部电路是这样的,电路板正面,主要为开关电源的插件元器件:

电路板反面,充电管理电路在这边:

不得不说,同样是给镍氢电池充电,电路的复杂程度不是一个数量级的。。。

 

回到这个钓鱼机的充电器,看下它的小电路板:

对应的原理图也超级简单:

画完原理图已经觉得,商家为了节省成本,真的可以无节操啊!

业内行话叫cost down,扣死单!

扯远了。

继续分析,标注一下实物图:

当充电器中不放入电池,直接把充电器,插入电源适配器的时候,电路各点电压如下,均为实际的测量值:

由此可知,此时流过LED发光二极管D1的电流为:

(5.10V-1.90V) / (1Kohm) = 3.2mA

也由此可知,这个LED发光二极管只要接入电源就会亮,跟电池是否充电、充没充满,一点关系没有。。。

你永远不会知道,电池什么时候充满电了。

三个镍氢电池串联,在放入充电器前,总电压是3.82V。

放入充电器,并插入电源适配器进行充电,电路中各点电压如下,均为实际的测量值:

由此可知,三个镍氢电池的串联电压一下子从3.82V升到:

5.10V - 0.71V = 4.39V

于是平均来算,单个镍氢电池的电压为:

4.39V / 3 = 1.46V

要知道,日常使用的标称为1.2V的镍氢电池,其充满电的电压通常为1.4V,上面的1.46V电压已经超出其充满电的电压了。

但是!

在上面这种大电流充电的情况,镍氢电池到达1.4V时可能还没有充饱。

从充电曲线上来看,有些以1C充电的镍氢电池容量到达100%的电压可以达到1.53V,然后在这一电压下转头向下再恢复到1.4V附近。

因此,1.53V成为充电最高电压,镍氢电池充电器往往通过这个特点,把拐点电压出现设置为充电截止时间。

也就是说充电器对电池最终输出的电压是1.53V,然后停止充电。(该特性说法来源于网络,欢迎留言纠正)

上述分析了一通,看似有点道理,这充电器还是能完成充电功能的。

但是!

  • 1、没有充电管理电路。

  • 2、什么时候充满电也不知道。

那么问题来了,你敢用吗?

▲ 吃个雪糕压压惊

最后,通过这次拆解,了解到电子电路设计的“下限”还是很有必要的。

见多识广之后,这些经验都会潜移默化成为你能力的一部分。

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