手机充电器

介绍

旅行手机充电器

手机常用锂离子（li-ion）电池的充电器采用的是恒流限压充电制，充电电流一般采用C2左右----即采用两小时充电率，比如500mAh电池采用250mA充电大约两小时达到4。2V后再恒压充电。

lion电池并不适合采用NIMH电池高级快速充电器所用的-DV/DT检测快速充电方式，因为lion电池对充电电流有严格的限制。锂离子（Li+）非常活泼，大电流充电很容易产生危险。

种类

手机充电器大致可以分为旅行充电器、座式充电器、USB充电器和维护型充电器，最新推出的则是手机壳充电器。

手机壳充电器

手机壳充电器

其他充电器

一般用户接触的主要是前面两种。而市场上卖得最多的是旅行充电器，鉴于手机用户绝大部分都是非专业用户，所以充电器基本都具有充满自停的功能，而且大部分旅充都属于快速充电器，充电时间在1-3小时左右。市场上很多充电器都标榜自己采用微电脑控制，包括一些价格非常便宜的鸭蛋型微型旅充，其实严格从充电路上分析，很小部分充电器才能被真正意义上被成为微电脑控制（单片机控制）。

一些厂家在充电线路上使用了集成块就自诩为“微电脑控制”，其实很多低成本的设计所选用的集成块都是廉价的运放集成块，而一些专用的充电控制集成块单价较高，一般用于比较高档或名牌的充电器中。所以我们不能轻信所谓微电脑控制，尤其是廉价型产品。很多产品外观类似但内部线路却大不一样，其性能也大不同。

功能

1、质量好的座充能够识别锂电池与镍氢电池，进而决定充电模式。锂电池的保护电路板上有一块集成电路储存着锂电池的特性资料，它一方面让座充能够识别锂电池，以决定“定电流”及“定电压”充电模式；另一方面也让手机能识别锂电池，以决定放电方式。

2、镍氢电池的充电方式采用“定电流”。镍氢电池本身不怕过充电，当镍氢电池过充时会有反向反应，以防止电压过度上升，此反应会使电池微微发热。此外，镍氢电池通常都加有一个热敏电阻，以防止电池过度充电。大部分手机的工作电压是3.6V左右，故需三节镍氢电池芯。而一般镍氢电池芯过充至约1.4～1.5V左右即停止，三节电池最高电压为4.4V左右。

3、由于锂电池过充会发生危险，故对充放电的设定条件比镍镉电池和镍氢电池都要苛刻。锂电池内部通常附加一块控制电路板以防止过充电。根据锂电池的特性设计，第一段充电是以“定电流”方式充电，等到快充饱时再以“定电压”(约4.1～4.2V之间)充电的方式使电池达到最佳状态。市面上有些座充偷工减料，把手机电池一律识别成镍氢电池，而以“定电流”方式充电，往往容易导致锂电池过度充电。品质佳的保护电路板此时会将锂电池保护，以防止充电器继续充电。若遇到设计不良的电路板，不仅无法保护电池，造成电池过度充电，还可能因过度充电导致电池芯变形、漏液、爆炸等等。

4、座充大多采用快速充电，一般在3～4个小时即已充满。当座充显示充电完毕时，即使不将电池从座充取下，也只剩下极微弱的电量进入电池。

5、镍氢电池的记忆效应并不大，不需常常放电，锂电池则基本不需放电。市面上销售的充电器，其所附的放电装置质量不一。质量差的会有过放电的现象，易造成电池内部负极板的腐蚀(镍氢电池内部的电解质是氢氧化钾碱性溶液)，进而减少电池的寿命及平时可使用的容量。在这种情况下，每次都先放电再充电的话，电池会坏得更快。正常情况下，只要把一节电池的电用到自动关机后再去充电，就是对电池最好的放电处理方法。

性能特点

手机充电器

很多充电器虽然没有过充现象，但存在充电不足的问题，直接表现为电池放电时间短，即手机待机通话时间短。在使用原装随机新电池的用户，可以比较说明书上提供的大致参照时间，加以对比，如果参考数值与实际使用明显存在差距，则有理由怀疑充电器的问题，当然也不排除电池质量、手机使用环境等其他因素。

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手机充电器，你真的了解吗？

充电方式

手机充电器电源变换电路图

手机充电器

220V市电经VD1～VD4桥式整流后在V2的集电极上形成一个300V左右的直流电压。由V2和开关变压器组成间歇振荡器。开机后，300V直流电压经过变压器初级加到V2的集电极，同时该电压还经启动电阻R2为V2的基极提供一个偏置电压。由于正反馈作用，V2Ic迅速上升而饱和，在V2进入截止期间，开关变压器次级绕组产生的感应电压使VD7导通，向负载输出一个9V左右的直流电压。开关变压器的反馈绕组产生的感应脉冲经VD5整流、C1滤波后产生一个与振荡脉冲个数呈正比的直流电压。此电压若超过稳压管VD17的稳压值，VD17便导通，此负极性整流电压便加在V2的基极，使其迅速截止。V2的截止时间与其输出电压呈反比。VD17的导通/截止直接受电网电压和负载的影响。电网电压越低或负载电流越大，VD17的导通时间越短，V2的导通时间越长，反之，电网电压越高或负载电流越小，VD5的整流电压越高，VD17的导通时间越长，V2的导通时间越短。V1是过流保护管，R5是V2Ie的取样电阻。当V2Ie过大时，R5上的电压降使V1导通，V2截止，可有效消除开机瞬间的冲击电流，同时对VD17的控制功能也是一种补偿。VD17以电压取样来控制V2的振荡时间，而V1是以电流取样来控制V2振荡时间的。

如果是为镍镉、镍氢电池充电，由于这类电池存在一定的记忆效应，需不定时对其进行放电。SW1是镍镉、镍氢、锂离子电池充电转换开关。SW1与精密基准电源SL431为运放LM324⑨提供两个不同的精密基准源，由SW1切换。在给镍镉、镍氢电池充电时，LM324⑨脚的基准电压约0．09V（空载）；在给锂离子电池充电时，LM324⑨脚的基准电压约为0．08V（空载），这种设计是由这两种类型电池特有的化学特性决定的。按下SW2，V5基极瞬间得一低电平而导通，可充电池上的残余电压通过V5的ec极在R17上放电，同时放电指示灯VD14点亮。在按下SW2后会随即释放，这时可充电池上的残余电压通过R16、R13分压，C9滤波后为V4的基极提供一个高电平，V4导通，这相当于短接SW2。随着放电时间的延长，可充电池上的残余电压也越来越低，当V4基极上的电压不能维持其继续导通时，V4截止，放电终止，充电器随即转入充电状态。

由于锂电不存在记忆效应，当电池低于3V时便不能开机，其残余电压经电阻R40、R41分压后得到2．53V送入运算放大器的同相端③、⑤、⑩脚，由于LM324⑨脚电压在负载下始终为2．66V，因此⑧脚输出低电平，V3导通，+9V电压通过V3ec极、VD8向可充电池充电。IC1d在电容C6的作用下，{14}脚输出的是脉冲信号，由于IC1⑧脚为低电平，因此VD12处于闪烁状态，以指示电池正在充电，对应容量为20%。随着充电时间的延长，可充电池上的电压逐渐上升。当R40、R41的分压值约等于2．58V时，即IC1③脚等于2．58V时，IC1②脚经电阻分压后得2．57V，其①脚输出高电平（由于在充电时，IC1⑨脚电压始终是2．66V，V6导通；反之在空载时，IC1⑨脚为0．08V，V6截止），VD10、VD11点亮，对应指示容量为40%、60%。当R40、R41的分压值上升到2．63V时，即IC1⑤脚等于2．63V，其⑥脚经电阻分压后得2．63V，⑦脚输出高电平，VD9点亮，对应充电容量为80%。只有IC1⑩脚电压≥2．66V时，⑧脚才输出高电平，VD13点亮，对应充电容量为100%。即使VD13点亮时，VD12仍处于闪烁状态，这表示电池仍未达到完全饱和。只有IC1⑧脚电压>6．5V时，VD12才逐渐熄灭，表示电池完全充至饱和。

VD16在电路中起过充、过流保护作用，VD8起反向保护作用，避免充电器断电后，电池反向放电。

充电原理

我们知道，国内的民用额定电压为220V，是不能够直接给手机充电的，手机座充的用处就是将220V的高压脉冲转换为5V的低压脉冲，再经过一个整流、稳压电路，变成5V稳定的直流电。也就是说，手机的充电底座起到一个从高压交流电变为低压直流的作用。

不过直接将手机充电底座插到插座上是不会产生任何电流的，只有将手机接上，充电器才会开始工作，电流大小取决于负载的状态：只要在力所能及的范围内，负载需要多大的电流，充电器就提供多大的电流。如果负载需要的电流超过了充电器能够提供的电流上限，那么充电器就会一直输出这个最大的电流。这是因为，充电器内部通常会设计保护电路，一旦输出电流过大，就会触发保护机制，暂停电流输出，避免发生危险，也就是说，就算充电器可以输出50A的电流，你的手机内部的充电逻辑控制如果为2A，充电电流还是会被限制在2A，充电速度基本不会受到影响。^[1]

工作机理

说到这个锂离子电池呢，先来简单的介绍一下，所谓锂离子电池就是使用能够吸藏·脱离锂离子的碳材料作为负极活性物质的电池，锂离子符号为Li-ion。大家知道作为电池一般都是由正极，负极，隔膜，电解液等基本的元素组成，那么锂离子电池所用的这些材料一般是以下一些物质：

正极：钴酸锂（LiCoO2）、镍酸锂（LiNiO2）锰酸锂（LiMn2O4）等；

负极：人造石墨系列、天然石墨系列、焦炭系列等等；

隔膜：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等组成的单层或者多层的微多孔薄膜；

电解液：碳酸丙烯酯（PC）、碳酸乙烯酯（EC）、二甲基碳酸酯（DMC）、二乙基碳酸酯（DEC）、甲基乙基碳酸酯（MEC）等组成的一元、二元或者三元的混合物

市场上所售的锂离子电池大多是以钴酸锂为正极，石墨系列为负极的电池。

锂离子电池的工作机理是：电池充电时，正极材料中的锂形成离子溶出，嵌入到负极改性石墨层中；电池放电时，锂离子从石墨层中脱嵌，穿过隔离膜回填到正极钴氧化锂的层状结构中。随充放电的进行锂离子不断的从正极和负极中嵌入和脱出，所以也有人称其为“摇椅电池”锂离子电池单体的额定电压为3.6V,充电限制电压为4.2V，放电限制电压为2.5V。

锂离子电池的充电过程分为两个步骤：先是恒流充电，其电流恒定，电压不断升高，当电压充到4.2V的时候自动转换为恒压充电，在恒压充电时电压恒定，电流是越来越小的直到充电电流小于预先设定值为止，所以有人用直充对手机电池进行充电的时候明明电量显示已经满格了，可是还是显示正在充电，其实这个时候的电压已经达到了4.2V所以电量显示为满格，那时就是在进行恒压充电过程，那么有人也许会问，为什么要进行恒压充电呢，直接用恒流充到4.2V不就行了吗，其实很容易解释，因为每一个电池都有一定的内阻，当用恒流进行充电到4.2V的时候，这个4.2V其实并不是电池实际的电压，而是电池的电压加上电池内阻上消耗的电压之和，如果电流很大那么在内阻上消耗的电压也就很大，所以那是实际电池的电压可能比4.2V小很多，所以要用恒压充电过程，把充电的电流慢慢降下来，这样电池的实际电压就很接近4.2V。

选购方法

手机充电器无线快充

一般来说，贴有“CQC”认证标志的充电器才有安全保证。因此，应尽量选购有“CQC”或其他认证标志的产品。其次选购与自己手机适配的充电器。手机充电器一般有两种充电功能：一种是带机充电(充电器通过电连接器与手机配合给电池充电)，另一种是通过充电座给电池充电。选购前应清楚自己所用电池的类型、容量、标称电压，以便选购与之适配的充电器。

规范的充电器产品都标明了使用范围、输出电压和输出电流等技术参数。有条件的话，选购时可用万用表测试一下充电器的输出空载电压值和输出短路电流值，判断其实际数据是否与所标技术参数一致。

不同品牌充电器是可以混用的，只要接口一样，输出电压电流一致就可以通用。国家在2010年就已经出台了统一手机充电器标准的文件。理论上混用没有影响，但普通人对于输出电流是否一样没有多大概念，容易弄错。建议使用原配充电器，但是要坚决避免使用山寨、劣质充电器。（来自移动设备电池白皮书）

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生活提示：专家来告诉你，如何选购充电头最合适|央视网

接口标准

手机充电器

手机端接口也实现统一

上述标准计划采用Micro-USB为通用充电接口，并节约50%充电时的能耗。与中国已经实施的统一接口标准不同的是，该标准将手机连接充电器的接口也实现统一。而中国目前正在的实施的标准实质是“在变压器加装了USB接口”，手机充电器改为由一根USB数据线和一个带有USB接口的充电器座，手机一端的接口并没有要求统一。这意味着GSM协会公布的统一充电器接口标准的变革更加彻底。

建立统一标准有可能消除高达5.1万吨的充电器复制品，消费者可用同一个充电器为不同品牌的手机充电，可减轻消费者负担。与此同时，由于每年制造出的充电器有可能减少50%能耗，预计每年在制造和运输充电器替代品的过程中将能减少1360万到2180万吨的温室气体。

保养

1.清洗时放静电。定期清洁充电器和充电接口。清理时，要用一块湿布，或者一件抗静电布。切勿使用干燥布（静电电荷）！

2.防水防潮。作为电子产品，不小心进水或者长时间不用时暴露在潮湿的空气中，都会对其内部的电子元件造成不同程度的腐蚀或氧化。

3.防摔防震。手机充电器其实是一个脆弱的部件，内部元器件经不起摔打。尤其要防止在使用过程中不小心落地。不要扔放、敲打或震动充电器。粗暴地对待充电器会毁坏内部电路板

4.防冷防热。不要将充电器放在温度过高的地方。高温会缩短电子器件的寿命，毁坏充电器，使有些塑料部件变形或熔化。也不要将充电器存放在过冷的地方。当充电器在过冷的环境工作时，内部温度升高时，充电器内会形成潮气，毁坏电路板。

5.防烈性化学制品。不要用烈性化学制品、清洗剂或强洗涤剂清洗充电器。清除充电器外观污渍可用棉花沾少量无水酒精擦洗。

故障检修

1、接上待充电池及电源后，电源指示灯及测试指示灯亮，而充电和充满指示灯不亮，无电压输出，不能给电池充电。

分析检修：这种故障多是充电器开关振荡电路没有工作所致。在实际检修过程中，发现开关管VT2和电阻R6损坏最多。一般情况下，电池E的充电电路工作电压较低，其元件损坏的概率不是很大，也就是开关变压器T1的次级之后电路的损坏概率不是很大。

2、接上待充电池及电源后，各状态指示灯显示正常，但就是充不进电或充电时间长。

分析检修：这种故障多是三极管VT3(8550)损坏，用正常管子换上后，即可排除故障。如果三极管VT3正常，再用表测电容C3(100μF/16V)两端电压，正常在直流8．5V左右。若电压正常，应检查电阻R7或集成块IC1，集成块IC1各引脚正常参数如附表所示。若电压低，再测开关变压器T1次级输出电压，正常在交流5．5V左右。若电压正常，说明电容C3或整流二极管VD3损坏；若电压低，应检查开关变压器T1及其前级各元件。

正确使用

手机充电器大致能够分为旅游充电器、座式充电器和维护型充电器，通常用户触摸的首要是前面两种。而市场上卖得最多的是游览充电器，游览充电器的办法也有多种多样，常见的有价格便宜的鸭蛋型的微型旅充，通常台式卡板型充电器，带液晶显现的高档台式充电器。

一切手机充电器其实都是由一个安稳电源(首要是稳压电源、供给安稳作业电压和满足的电流)加上必要的恒流、限压、限时等操控电路构成。原装充电器(指线充)上所标示的输出参数：比方输出4.4V/1A、输出5.9V/400mA……即是指内部稳压电源的有关参数。理解了这个道理，你就会晓得一个(质量好的)手机充电器很简单改成一个质量优异的稳压电源！比方输出4.4V能够给4.5V的设备用，5.9V的能够给6V的设备用……

手机常用锂离子(li-ion)电池的充电器选用的是恒流限压充电制，充电电流通常选用C2左右----即选用两小时充电率，比方500mAh电池选用250mA充电大概两小时到达4.2V后再恒压充电。

lion电池并不合适选用NIMH电池高档疾速充电器所用的-DV/DT检测疾速充电办法，由于lion电池对充电电流有严厉的约束。锂离子(Li+)十分生动，大电流充电很简单发作风险。

当第一次给手机充电时，尽可能充的时间长一些--3个小时为佳。避免过度充电。过度即将电池充到100以上。由于锂电池过充会有危险，如果使用了“会过充的座充”，又买到了装置“品质粗糙保护电路板的锂电池”，那充电时无异是在等待火灾！不要将电池暴露在高温或严寒下，像三伏天时，不应把手机放在车里，经受烈日的曝晒；或拿到空调房中，放在冷气直吹的地方。

当充电时，电池有一点热是正常的，但不能让它发“高烧”。为了避免这种情况的发生，景好是在室温(26度左右)下进行充电，并且不要在于机上覆盖任何东西。远离任何金信物品。手机电池应避免与金银首饰、手表、金属饰物、别针等接触，以防万一。因为当手机电池的插座碰到导体时，会发生短路，从而引起电池温度上升，高温会使电池中的化学物质挥发，产生非常危险的气体，严重时甚至会发生爆炸。不要在电还没用完时，就再充电，这样不仅会损坏电池，还会缩短它的使用寿命。应该养成电用尽时，才充电的好习惯。

充电办法

对锂电池充电需求专门撑持锂电池充电形式的充电器，通常在充电器的包装上有标示。许多充电器兼容两种充电形式，选购时要注意是主动辨认仍是手动靠开关设定，若是是人工设定，则有必要依据所充电池的类型正确设定。关于镍镉/镍氢电池，优异的充电器选用带下拉负脉充的充电办法，能够在充电过程中减小极化效应。而通常贱卖充电器则运用恒流充电。电池充电波形要靠示波器才干精确调查。

参考资料

[1] 不同品牌的手机充电器可不可以混用？ · 新浪[引用日期2017-08-09]

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