壹博源万能充改造IC充电控制！

cooldiy_cn · 发表于 2013-10-25 16:14

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本帖最后由 cooldiy_cn 于 2013-10-25 17:00 编辑

换了新手机电池成了4.35v了。于是琢磨着做个万能充 4.35v的。
之前做了个2A的1879万能充，已经改造成了4.35v 但是用来充电仿电（1.6Ah）充电过于刚猛（50分钟就转灯了！）。估计电池吃不消。决定做个3小时充满的充电器。
市售的万能充4.35v的很少。常见的一种是品胜的4.35v万能充。
特点是IC开关电源，带有恒流可以直接带1879。就是价格稍贵。
另一种壹博源的新款万能充4.35v 之前用过不少这个品牌的万能充。实际测试下来普遍电流都能达到0.8A感觉做工比其他的万能充要好些。
出于价格因素（9.9元对20元）加上猎奇因素（品胜我都拆过了）。。买了壹博源的。

回来一看，发现电路和之前款的壹博源不同。
虽然同样都是RCC电路。但是新款的壹博源是PSR（在高压侧监测和反馈电压的）控制的。老款的是靠的光电耦合器。
本来一看这个电路心都凉了，觉得usb输出电压电流曲线跑出来肯定难看，谁知道比老款的还好。从0.1A-0.8A 电压一直稳定在5.1v，最大输出是0.8A。仔细看了看电路应该是有线损补偿的。
再看充电控制，是lm324，控制B772p三极管。B772P的电流是3A的余量应该是很大的。
lm324的四个运放一个控制充电电压（4.40v，原因稍后谈）。通过从tl431获得2.5v基准。
一个控制充电电流为600ma。
一个控制转灯电流为100ma，即电流小于100ma转灯为蓝色。
电路板

这个充电器的一个明显的问题是：
充电转灯之后取下电池电压约为4.35v。
如果转灯后不取下，继续长时间充电电压最高4.40v，虽然也不算过充电。但总归令人不爽。
比它更贵的品胜同样存在这个问题。
究其原因，实际上三极管自动极性电路难辞其咎。

自动极性电路有两种一种用mos 一种用三极管。对于这两种电路的优劣，百度了下神坛数码之家的大神是这么说的：三极管阻抗大，mos管阻抗小。
我还要补充一下，就是三极管在电流小的时候线性度比mos还差。
怎么说呢就是三极管自动极性电路在电流不大的时候仍然有较为明显的压降。而电流大的时候，压降的上升又没有那么明显。
当电流接近于0的时候，压降又很小。
这就是为何三极管自动极性电路坑爹了。具体说，如果三极管自动极性的充电“截止”电压不设置高些，电池转灯时会充不满。
例如，设置电压为4.35v，转灯电流为100ma，在电池充满时，三极管会造成0.04v压降，加上线阻，电池实际端电压可能只有4.30v。拔下电池，电池电压还会回落。可能只有4.28v。
电池根本充不满！
因此需要设置转灯电压高一些，大概是4.40v。这样转灯时电压就能达到4.35v。拔下也有4.32v。手机会显示100%。
但是如果整夜不拔电池，电池会以很小的电流继续充电。此时三极管的压降也会缩小。最后达到平衡状态4.40v。
这个问题其实很早就有。就是手机万能充的转灯和实际截止电压不一致。如果没有自动极性这个问题还没有那么明显。

那么如何克服这个问题呢？

其实说起来有两种解决方法。一种是用mos 自动极性。由于mos 阻抗小，压降低，转灯造成的压差较低。
另一种是用智能充电板。例如4056之流。
后一种是今天用的方法。
由于4056默认不支持4.35v 我也不希望用垫高vcc的方案。于是cn3062e充电板就是我的选择。

指示灯右侧下面的电阻可以调节来设置电压。根据我的实验，大概需要39k来达到4.35v截止。由于三极管自动极性的原因，需要更高电压。使用了51k电阻来达到4.42v，实际在电池端正好是4.36v。
由于这个充电器自带滤波电容小（好像是100uf）纹波较为明显，特地在3062输入端并联了个50v 100uf 电容（耐压是因为手头只有这种，用10v 1000uf效果肯定更加好）。电容和导线线阻、原来的电容构成个RC滤波器。因此输入导线可以适当细一点，滤波效果更好。

3062e和原来万能充的连接方式：
首先拆除原板b772三极管
输入正连接b772留下的靠近pcb圆孔的脚位。
输出正链接b772留下的中间脚位。
输入负链接电阻R100 远离运放IC的一侧。
完成了。

为何这方法可以克服三极管自动极性的缺点呢？
原因很简单，因为智能充会自动停充。cn3062e 板子的恒流是1000ma。电流降低到100ma时停充。
因此此时三极管的压降刚好被我人为设置的高截止电压抵消掉。于是电池刚好在4.36v停止充电。停充后，电压大概是4.33v。还算不错！
最后还要谈谈指示灯的改造。实际上，这个充电器的指示灯是双色共阴极的。和3062的双色共阳极不同，不能直接飞线，而且飞线不好看也不方便。也会降低安全系数。。。
所以利用原有的电流控制转灯的电路。
把板子右下角的一个101（100欧姆电阻）换成33欧姆（330）。就可以变成约36毫安转灯。实际测试了下，3062的板子上的led和充电器原本的灯同时变色。

最后说下 3062e的购买。淘宝搜 cn30xx 可以搜到空板。这家就有完整的充电板卖。

110839979 · 发表于 2013-10-25 17:16

学习了~~~

PR周 · 发表于 2013-10-25 17:29

楼主码字辛苦了。。。。。

whseen · 发表于 2013-10-25 18:47

PR周发表于 2013-10-25 17:29

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楼主码字辛苦了。。。。。

我觉得还是用直流变换buck降压的充电管理比较好，另外电池没必要4.35V，4.35V的电池一般是厂家为了提高钴酸锂电池容量牺牲循环寿命，不像松下3400还是采用保守的4.2V。

cooldiy_cn · 发表于 2013-10-25 20:24

本帖最后由 cooldiy_cn 于 2013-10-25 20:29 编辑

whseen 发表于 2013-10-25 18:47

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我觉得还是用直流变换buck降压的充电管理比较好，另外电池没必要4.35V，4.35V的电池一般是厂家为了提高钴 ...

4.35v肯定一定程度上牺牲了循环寿命不过钴酸锂材料本来就可以上4.35v 只要更换电解液再稍稍改变正负极投料比，没啥技术含量。寿命的减少也很少。
手机一年一换电池寿命无意义。。。容量提升带来的使用时间的延长是实实在在的。至于松下那是NCA材料那个克容量大和钴酸锂两回事。那个就算上4.35v 提升也不明显反而衰减很明显。

cooldiy_cn · 发表于 2013-10-25 20:29

whseen 发表于 2013-10-25 18:47

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我觉得还是用直流变换buck降压的充电管理比较好，另外电池没必要4.35V，4.35V的电池一般是厂家为了提高钴 ...

这么小的电流我觉得没必要上buck。。。

ljlzch · 发表于 2013-10-25 20:43

看看捞分

ljlzch · 发表于 2013-10-25 20:43

看看捞分

yls123 · 发表于 2013-10-25 22:01

学习了。。。

wenzhu8210 · 发表于 2013-10-26 08:37

ljlzch 发表于 2013-10-25 20:43 看看捞分

你是珠三角一带的淫

wu249173994 · 发表于 2013-10-26 20:51

看看，学习，刚好老同学叫我帮他做个4.35的手机电池座充，方案还在考虑呢。

cooldiy_cn · 发表于 2013-10-26 21:21

wu249173994 发表于 2013-10-26 20:51
看看，学习，刚好老同学叫我帮他做个4.35的手机电池座充，方案还在考虑呢。 ...

打算多大电流？用啥ic

wu249173994 · 发表于 2013-10-26 22:07

初步打算电流在800到1000ma之间，打算用八总家的白菜酷派座充，cn3066。

cooldiy_cn · 发表于 2013-10-26 22:19

本帖最后由 cooldiy_cn 于 2013-10-26 22:20 编辑

wu249173994 发表于 2013-10-26 22:07

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初步打算电流在800到1000ma之间，打算用八总家的白菜酷派座充，cn3066。

好方案！
此外附一个建议：确认你同事的电池中没有仿原电。仿电现在非常泛滥，仿原电一般是4.20v仿造而成，保护板在4.28-4.35v之间就会保护，现象是你做的座充明明截止是4.35v左右充满只有4.25-4.29v乃至更低手机显示电量91-96%乃至更低。对比原装电如果正常到4.30以上，就可以确认另买是假的4.35v电池。可以向同事说明此事情。以免误会。。
建议如下截止电压不妨设置4.37v 这样100ma电流截止之时考虑mos的压降电池大概能充到4.35v。设置4.35v截止电池一般是4.31-4.33v 某些手机会显示99%。你同事若有100%情节类似坛子的420情节可能会嫌你的座充充不满

wu249173994 · 发表于 2013-10-26 22:29

cooldiy_cn 发表于 2013-10-26 22:19
好方案！
此外附一个建议：确认你同事的电池中没有仿原电。仿电现在非常泛滥，仿原电一般是4.20v仿造而成 ...

非常感谢元帅提醒，我同学的手机是刚入的htc，电信订制x920，貌似很多的电信机较高端的都是原配两电，但会不会高仿还得充电试试。我本是个懒人，我自己的手机电池也是4.35的，快一年了也都一直用4.2的充电器伺候着，这次是老同学之托，没办法啊，动动那很久没动过的手吧。

cooldiy_cn · 发表于 2013-10-26 22:38

wu249173994 发表于 2013-10-26 22:29

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非常感谢元帅提醒，我同学的手机是刚入的htc，电信订制x920，貌似很多的电信机较高端的都是原配两电，但 ...

你自己用的啥4.2v的充电器晒晒看看如果是lm358+tl431方案可能可以简单改成4.35v

wu249173994 · 发表于 2013-10-26 22:46

cooldiy_cn 发表于 2013-10-26 22:38
你自己用的啥4.2v的充电器晒晒看看如果是lm358+tl431方案可能可以简单改成4.35v
...

我用的是三星火柴盒，也没去改电压，截止电压4.18x，也就一直这么用着过来了，我手上也没有贴片电阻包。将就吧。

sea2009 · 发表于 2013-10-29 14:21

wu249173994 发表于 2013-10-26 22:07

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初步打算电流在800到1000ma之间，打算用八总家的白菜酷派座充，cn3066。

酷派好像与4057类似，一到电压值马上停充，不会再涓流充一会了吧。

liouyuanjjb · 发表于 2013-10-29 15:05

也是个闲不住的人呐

powell007 · 发表于 2013-10-29 15:19

本帖最后由 powell007 于 2013-10-29 15:35 编辑

其实追求极致精度，必须用四线法，检流电阻的压差必须单独放大后比较。

而且一颗324就能完成，不需要单片机这类的东西。精度高，可靠性也高

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