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拆解玩具电池充电器：充久了可能会爆，廉价电路方案让人震惊！

凡亿PCB 2023-07-10 07:30
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▲ 本文要分析的电路
家里有不少给小孩子买的电动玩具，感叹现在的电动玩具虽然才几十块钱，但是不仅包邮，还附送充电器和可充电电池，真的很便宜，大家都买得起。
下图这款充电器忘了是哪个玩具附送的，看起来像模像样，就是有点轻。这么便宜的价格，想看看是什么电路方案，下面拆解分析：

背面的样子：

背面的字体不大能看清：

图像处理一下，大体能看清了：

上面写着，这是一款镍镉、镍氢电池充电器，5号、7号电池都能充。
采用USB供电，标称输入是5V 1A。
充电时间3-5小时。
卸下4颗螺丝，拆开后盖：

这时已经可以把电路板扣出来了：

重点看电路板，元器件很少：

根据实物，把电路原理图复原出来，电路很简单：

不难发现，有三组一模一样的电路，用来分别对三节电池进行充电：

所以在实物图上，只标注原理图中位于左边的那组：

这充电器有3个电池仓，可以独立地对3节电池进行充电：

电池仓里不放电池时，接上电，红色LED灯是不亮的：（同样是妹纸的手）

因为没有电池，LED灯所在的电路不能形成回路：

电池仓里放入电池，LED灯亮起：

此时就是在充电了。
充电时，电路中各点的电压电流是怎样的呢？
直接用电路仿真来计算，简单直观：（以电路用1.3V的电压对电池进行充电为例）

从上图可以看出：
1、红色LED灯的正向压降为3.15V - 1.3V = 1.85V，流过4.67mA的电流。
2、电池的充电电流为175mA。
看到这里，大家发现了没有，这款充电器没有检测电池充电状态的电路，所以会对电池一直充电，永远不会停止！
红色LED灯也会一直亮起，永远不会熄灭！
不明所以的用户一定会感到很奇怪，为什么充了一整天还没充满，因为红灯还是亮着。于是继续充电。
那么问题来了，这么简单粗暴的充电电路，不会出问题吗？
下面以对镍氢电池充电为例，继续分析。
镍氢电池的充电曲线是这样的：

纵坐标是充电电压。
横坐标是说已经冲进了多少电，用电池标称容量的百分比来计量。
图中的0.1C、0.2C是什么意思呢？
C代表电池容量，如果电池容量为1200mAh，那么0.1C就代表充电电流为：
0.1 x 1200mA = 120mA
0.2C就是 ：
0.2 x 1200mA  = 240mA
从充电曲线可以看出，用不同大小的充电电流，充电曲线是不一样的。上图列出的就有4条充电曲线。
那些价格贵的“智能充”，就是根据充电曲线的特性来判断是否已经充满电，从而停止充电。
可以有以下几种判断方法：
1、当检测到充电电压有一段时间都不再上升时，就认为已经充满电。

2、当检测到充电电压反而在下降时，也就是电压的“负斜率”出现时，认为已经充满电。

3、也有判断电池电压达到指定值，就停止充电的，但是这种方法准确性差些。
这次拆解的充电器，简单粗暴，除了充电功能，啥也没有，会一直充一直充。充到最后电池电压上不去了，源源不断的充电电流就全部用来发热。
假设电池能充到的最高电压为1.53V时：

对于单颗电池来说，用来发热的功率为：
1.53V x 163mA ≈ 0.25W
3颗电池就是：
0.25 x 3 = 0.75W
可不小呢！
应该说，镍氢电池、镍镉电池都很扛造（东北话，耐折腾的意思），一般来说问题不大，这也是商家敢生产销售这种充电器的原因。
但是！
在电池满电后仍继续充，会使电池持续发热，轻则导致电池性能下降，容量减小，寿命缩短。
严重些的，可能会出现电池“爆”浆的问题！（文章题目说的“爆”就是指这个，至不至于爆浆跟电池质量也有关系）
所以大家使用廉价的充电器时，一定要注意：

  1. 一般充电没问题；

  2. 充电时，充电器附近不要有易燃易爆物，注意散热；

  3. 充电时，一定要有人在家；

  4. 充电时间不要过长，可以充一个白天，但不建议通宵充电。

使用时小心注意就好，实在担心，可以买个好一点的充电器，也不贵。
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