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作者：GEN
深圳編輯部的BOBO淘了臺(tái)二手的夏普903，尾插有點(diǎn)問題不能直沖，夏普903的座充也不好找，麻煩的很。萬(wàn)能充換了好幾個(gè)，總是有或多或少的問題，放在那充電總是擔(dān)心電池給沖爆，日系手機(jī)電池貴呀，充壞了還未必買的到。其他的同事偶爾忘記帶充電器了，或者客戶來公司手機(jī)沒電了之類的總要來找GEN，反正跟手機(jī)相關(guān)的事情都?xì)wGEN管，包括手機(jī)送維修刷ROM。世間一直流傳萬(wàn)能充有問題，總有各種新聞傳出，GEN對(duì)萬(wàn)能充產(chǎn)生了興趣。GEN在大學(xué)的時(shí)候做過鋰電池相關(guān)的課題對(duì)鋰電池很熟，說句題外話，母校CSU在鋰電池方面的研究還是相當(dāng)強(qiáng)的。
GEN對(duì)電路部分不是特別了解，也沒有設(shè)備，只能去找做手機(jī)維修的朋友小胖，向他請(qǐng)教跟求證。小胖向GEN講解了一些充電器電學(xué)方面的知識(shí)，還動(dòng)手用廢手機(jī)主板自己DIY了一個(gè)超強(qiáng)萬(wàn)能充送給GEN，有興趣跟有條件的朋友可以自己DIY一個(gè)，成本大概在20元以內(nèi)，只需要一個(gè)萬(wàn)用表跟電烙鐵就可以完工。接下來有DIY實(shí)錄，如有不專業(yè)的地方歡迎善意批評(píng)提意見，深圳的網(wǎng)友有什么YY的東西都可以跟GEN聯(lián)系。
先簡(jiǎn)單介紹一下手機(jī)電池。 鋰離子電池標(biāo)稱電壓3.7V（3.6V）,充電截止電壓4.2V（實(shí)際上鋰電池的截止電壓根據(jù)電芯材料決定，不同的材料體系截止電壓略有區(qū)別）。標(biāo)準(zhǔn)的充電過程應(yīng)該是首先恒流充電，即電流恒定，而電池電壓隨著充電過程逐步升高，當(dāng)電池端電壓達(dá)到4.2V（4.1V）,改恒流充電為恒壓充電，即電壓恒定電流隨著充電過程的繼續(xù)逐步減小，當(dāng)減小到0.01C時(shí)，認(rèn)為充電終止。（C是以電池標(biāo)稱容量對(duì)照電流的一種表示方法，如電池是1000mAh的容量，1C就是充電電流1000mA，0.01C就是10mA。）
正常情況下一個(gè)完整并且健康合理的充電過程應(yīng)該如上圖所示。這樣才能充滿鋰電池，并且電壓控制截止電壓，使得電池不會(huì)過沖。如果手機(jī)電池過度使用，里面沒有儲(chǔ)備一點(diǎn)電能，也不能用萬(wàn)能充直接充電，需要一個(gè)預(yù)充過程。一般來說，鋰電池在放電時(shí)達(dá)到了2.5V，就會(huì)停止工作，如果再繼續(xù)放電，就會(huì)對(duì)電池有比較大的損害，也就是我們平時(shí)所說的過放電。所以最好不要將電池放光，不過現(xiàn)在手機(jī)的電路控制芯片上都有設(shè)計(jì)，不會(huì)過放，電壓過低會(huì)自動(dòng)斷開。
對(duì)萬(wàn)能充來說，這種充電器最大的缺點(diǎn)就是恒壓充電，而不像專用充電器那樣根據(jù)充電情況來調(diào)整電壓。鋰電池在3V以下的時(shí)候是比較脆弱的，而在這個(gè)電壓下以大電流充電，更是會(huì)嚴(yán)重?fù)p害電池，讓電池壽命大大降低。此外，一些劣質(zhì)的萬(wàn)能充，由于電路元件設(shè)計(jì)較差，轉(zhuǎn)換效率很低，只有50%，所以充電電流小，只有300mA，一般4-5小時(shí)充滿，另外50%則成為熱量，會(huì)提升電池的溫度，有些甚至能達(dá)到50度以上，而高溫的持續(xù)的時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)電池的危害也就越大。所以最好不要經(jīng)常使用萬(wàn)能充。
GEN特地買了幾款市面上常見的萬(wàn)能充進(jìn)行拆解，看看到底什么情況。也許是山寨貨亂用其他的品牌，不過萬(wàn)能充市場(chǎng)也就這樣，每一款的價(jià)格都沒有超過10元。
編者不知道這個(gè)是真是假，用的是飛毛腿的品牌。做工很差勁，一個(gè)充電器只舍得用1顆螺絲，不過價(jià)格也夠便宜的，不夠一個(gè)盒飯。
產(chǎn)品一般都是一個(gè)220V交流輸入通過半波或者其他方式整流轉(zhuǎn)化成直流，如果質(zhì)量好點(diǎn)還會(huì)加上一個(gè)過流保護(hù)電阻防止過流燒壞電池。幾個(gè)充電器的電路大同小異，小胖跟GEN談了一堆，說的GEN是一頭霧水。還是直接測(cè)試比較直觀，看看到底這些充電器怎么樣。編者最關(guān)心的是截止電壓，如果截止電壓過高會(huì)讓電池過充，最后導(dǎo)致電池?fù)p壞，還有就是到了截止電壓的時(shí)候是否會(huì)自動(dòng)斷開停止充電。
GEN還拆了一個(gè)最常用的直充充電器。直充的作用其實(shí)就類似萬(wàn)能充的一級(jí)電路，將市電220V轉(zhuǎn)換到5V直流輸出，電腦USB輸出就是5V，所以很多手機(jī)可以直接接USB充電。在后面的專業(yè)充電器中還需要這個(gè)電流轉(zhuǎn)換器提供電壓。劣質(zhì)一點(diǎn)的充電器就會(huì)過流或者其他什么原因損壞，在原理上都差不多。
抽取了其中一個(gè)萬(wàn)能充接萬(wàn)用表，發(fā)現(xiàn)其空載狀態(tài)下的輸出電壓高達(dá)4.47V。有可能存在干擾，測(cè)量不準(zhǔn)確，換用更加專業(yè)的示波器進(jìn)行檢測(cè)，這樣也能直觀顯示輸出電壓的波形。
空載狀態(tài)下穩(wěn)定在4.44V左右，超過了鋰電池的最大充電電壓。空載也不能說明，換一款萬(wàn)能充再拿來一塊電池進(jìn)行實(shí)際測(cè)試，順便查看一下截止電壓是多少。
連接上一塊已經(jīng)充的比較滿的電池，這樣可以更快的測(cè)得其截止電壓。經(jīng)過一段時(shí)間充電，電流已經(jīng)降低到了8mA，電壓也穩(wěn)定在4.1V。不過電壓呈脈沖狀。4.1V的截止電壓一般情況下是不會(huì)將電池沖壞，只是電池沒有充滿，減少待機(jī)時(shí)間，電池也就大概沖了60%多的樣子。
一兩款不能說明穩(wěn)定，再換一款萬(wàn)能充進(jìn)行測(cè)試，條件不變。
電流已經(jīng)降低到了12mA，電壓穩(wěn)定在4.19V。波形比較的平，截止在4.19V，電壓還算穩(wěn)定。現(xiàn)在的萬(wàn)能充在設(shè)計(jì)上一般都采取降壓的方式來防止過充，只是在充電過程當(dāng)中沒有控制芯片，調(diào)整電壓電流。但是三四塊成本的萬(wàn)能充采用的物料跟控制方式有點(diǎn)讓人擔(dān)心，并且萬(wàn)能充的一致性得不到很好的保證，電壓稍微再高點(diǎn)，涓流不停的充也有可能出問題。小胖給GEN做一個(gè)優(yōu)質(zhì)充電器，材料就現(xiàn)場(chǎng)取，成本稍微高一點(diǎn)點(diǎn)要十多元，給有動(dòng)手能力的朋友們玩玩。
萬(wàn)能充需要一個(gè)夾具，最方便的就是使用壞掉的萬(wàn)能充殼。如果不想用，可以弄一對(duì)鱷魚夾，3元就可以買到。如果還想再省錢，兩根漆包線，弄個(gè)貼片自己DIY一個(gè)。反正只要能夠連接電池跟充電器就可以，具體情況就看材料而定。
華強(qiáng)北別的不多就是手機(jī)多，電子垃圾一堆一堆的。那種廢舊手機(jī)一籮筐一籮筐的，找個(gè)老款，但是主板沒壞的爛手機(jī)就可以。買一塊也就10元可以搞定，路邊一大堆這樣的東西。
充電器也可以在買電子垃圾的地方隨便找一個(gè)，一兩塊錢可以拿到?；蛘吣欠N國(guó)產(chǎn)充電器也可以，只要看到銘牌上面寫著輸出電壓DC 5V就可以用。最好是有跟主板配套的充電器那樣就可以少很多麻煩，不過電子垃圾站不太能那么好找，如果想把這個(gè)錢也省了，找個(gè)USB線，找到供電的那兩根，直接插電腦就可以供電。
原理比較簡(jiǎn)單，就是利用手機(jī)主板上的充電模塊對(duì)電池進(jìn)行健康充電，不擔(dān)心充壞電池，并且電池充的比較滿，電池待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)。手機(jī)會(huì)調(diào)用內(nèi)建的充電程序，按照先恒流再恒壓最后涓流脈沖充電。
先將提供5V直流電源的充電器剪掉接口，撥開線皮，黑色的接地很容易連接，紅色的借輸入端子。在手機(jī)主板旁邊一圈銅邊都是接地，隨便找個(gè)好點(diǎn)的地方焊接上就行。如果是早期的老主板，上面會(huì)有一個(gè)301保護(hù)電阻，起到過流保護(hù)。能夠找到這個(gè)301電阻，將火線連接過去就行。找不到這個(gè)火線，就只能從充電尾插上面一根一根的找。
尋找這個(gè)尾插的充電腳不是特別容易，只要有個(gè)萬(wàn)用表就行。接上5V電源，串聯(lián)上萬(wàn)用表，一個(gè)一個(gè)的腳試，當(dāng)有異常的大電流通過就是那個(gè)腳，將正極線連接上就行。
最后一步只需將外引線連接在主板電池觸點(diǎn)上面。注意正負(fù)極別弄錯(cuò)了，引出來的電流用萬(wàn)用表測(cè)量一下，確定正負(fù)極之后再夾上電池，別將電池充反。GEN也沒試一下充反了會(huì)有什么結(jié)果，也許會(huì)自動(dòng)保護(hù)。下面還將對(duì)做好的充電器進(jìn)行測(cè)試，看看到底充電效果如何。
為了方便測(cè)試，用5V的恒壓電源替代5V充電器?？梢院?jiǎn)單的從電流指針上面看到脈沖擺動(dòng)。并且小胖快速的找了一個(gè)破舊的山寨重新做了一個(gè)萬(wàn)能充，帶顯示的。這樣我就知道充電充到什么程度了。如果網(wǎng)友可以10塊錢買到有好液晶的廢舊手機(jī)，那手機(jī)充電指示燈都有了。
將先前充滿的電池掛在充電器上面，電流特別小，基本上為0，已經(jīng)到了截止電壓，涓流也很小。
在穩(wěn)壓電源上可以看到一段時(shí)間后會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖，電流突然增大瞬間回落，然后回到接近0的位置。這種現(xiàn)象在普通萬(wàn)能充上面也是看不到的。
有個(gè)好液晶，就可以觀測(cè)到充電狀態(tài)了。充滿了也會(huì)有顯示，如果沒有液晶，只有一塊主板也不用擔(dān)心，大概充一個(gè)晚上拿下來也不會(huì)損壞電池。摸一摸電池充一段時(shí)間也不怎么發(fā)熱。在深圳這邊這一套東西弄下來也就二十元不到，關(guān)鍵是可以自己弄來玩一玩。有興趣的朋友還可以對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的改裝。其實(shí)DIY萬(wàn)能充的步驟比較簡(jiǎn)單，GEN只想讓大家多了解一些有關(guān)手機(jī)深層次的東西。有不專業(yè)跟錯(cuò)誤的地方歡迎指出。最后感謝小胖對(duì)編輯部的支持，小胖人品很好，維修收費(fèi)也很厚道，他的維修檔口在龍勝手機(jī)市場(chǎng)4樓，扶手電梯上去第一家就是，龍回?cái)?shù)碼。有什么需求的可以去找他。 |
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