电路分析11-简易Ni-MH充电器

这是一个随富士通无线鼠标带来的USB镍氢电池充电器,时间比较久远了,拆开看看电路。镍氢电池(Nickel Metal Hydride, NiMH)是由镍镉电池(NiCd battery)改良而来的,其以能吸收氢的金属代替镉(Cd)。 它以相同的价格提供比镍镉电池更高的电容量、较不明显的记忆效应、以及较低的环境污染(不含有毒的镉)。 其回收再用的效率比锂离子电池更好,被称为是最环保的电池。AAA或AA型镍氢电池标称电压为1.2V,充满电后电压为1.4-1.45V。

USB端口可以插鼠标的无线接收器,可能以前的无线鼠标功耗大,电池耗电快,所以配个充电器?

USB5V供电,电流80mA,充容量大的电池充电时间确实需要很长。

标明只能用于AA型Ni-MH电池。

拆开后可以看到电路极为简单,测绘电路图如下。

当没有放入待充电电池时,5V经过M7整流管后,到达PNP管B极和E极的电压几乎一样,B极无足够电流通过,LED不点亮。

当放入电池充电时,5V经过M7后,PNP管E极电压约4.3V,B极电压为约3.6V,两个镍氢电池的最大电压也不会超过3V,不满电的状态下电压不会高于2.8V,所以这时R4两端电压至少0.6V,有电流流过R4,PNP管导通LED点亮。充电电流经过3个82欧电阻并联为27欧,充电电流大小就是4.3V减去电池电压除以27欧。比如当前电池电压为2.8V,(4.3V-2.8V)/27R约等于55mA。镍氢电池充满后电压为1.4-1.45V,两个也只有2.8-2.9V,所以只要有电池放进来,指示灯就会点亮,就算是电池充满电指示灯也不会熄灭,充电电流也会一直存在,只不过电流会随电池电压升高而减弱,电池充满也不能判断充电电流。这也是这种极低成本充电电路的缺陷。

DIY面包板TypeC电源模块

  面包板(Breadboard)或叫免焊万用电路板(Solderless Breadboard)是一种电子电路实验和原型制作的常用工具,可以不使用焊接的情况下通过插拔式连接快速搭建和测试电路,极大提升了电路调试和学习电子知识的效率,因其外观类似切片的面包而得名。适合初学者、学生和电子工程师进行实验、教学或快速验证设计。
        市面上的面包板尺寸也有好多种,也可以多块拼装组合成更大的板块使用,因为不需要焊接,用于学习或验证一些小型而简单的电路,比使用万用洞洞板或打样PCB会方便许多。我在使用面包板的过程中,经常需要使用到5V或3.3V,大多数时候是在电脑前操作,也不需要用到大电流,因此想到做一个小的PCB,PCB可以连接USB TypeC,USB连接电脑时这样可以提供5V500mA的电流,如需要更大点的电流可以使用手机充电头,也可以使用充电宝,板子上再用一个LDO如HT7533或1117,可以提供3.3V。通过跳线帽PCB的输出可以选择为5V或3.3V,或者移除跳线帽,外部电源可以使用杜邦线接到OUT口的2.54排针上。
电路图简单没几个元件,画好PCB用JLC的免费打样。
图中这种82mmx53mm 400孔面包板,有两条电源轨。