长汀无线电厂交流论坛
标题: 3.6元小手电（X1）的内部结构和充电方法 [打印本页]
作者: 小虫 时间: 2013-9-30 17:20
标题: 3.6元小手电（X1）的内部结构和充电方法
本帖最后由 小虫 于 2013-11-4 12:51 编辑
对于X1 3.6元小手电，期望值并不大。这类长期积压的产品，其电池失效的可能性非常大，所以只买了一个玩玩。
我收到货比较晚，9月16日才到。从外观看，这小手电还挺正规的，附有少见的开关保护套（能防止开关售出前被误按下，损失电能，损坏电池），还附带一个挂绳和一条USB充电线。只是我这个手电上面没有任何字迹，一抹儿黑，想是老胡忘记喷字了。
（图片01：邮来时的原始状态）
（图片02：打开开关保护环）
拧开手电头部，再卸下尾端一个固定螺丝，小手电就可一分为二拆开了。内部有一个18650那么大的一个电池，无漏液很干净，表面呈灰色无标志，正负极引线是焊接的。靠近尾部有一块小电路板，为充电和输出控制板，正面元件不多，电路也不复杂。其上有一个比较大的电感，还有两个三脚元件，一个是TL431，另一个是S8050；背面还有一个贴片元件，型号为2108A，如图所示。还有两个插座，一个Φ3,5的空芯插座，标记为“DC IN 输入5V500mA”,为手电充电口（与所附USB充电线配合使用）；另一个为尾后部的USB插座，标记为“DC OUT”，输出5V，说明小手电可作为移动电源给手机充电。
（图片03：手电内部概貌）
（图片04：手电的二脚小开关）
（图片05：手电的灯头部分）
（图片06：这是灯头电路板的背面图片，撕开了不干胶纸）
可见上面没有使用限流电阻，灯珠通过开关直接接到了电池上。这一点令人费解：没有限流电阻，灯珠岂不有过流危险？难道这种灯珠有特殊结构，不怕过流？
（图片07：这是灯头板的正面。）
（图片08：灯珠的发光面很大，上面有金线）
（图片09：再仔细看一看金线）
以上是灯珠细节部分，共有四个引脚，其中两个为公共端，应该是双LED。可以看到灯珠中有金线，左边六条，好象右边也是六条，这么多金线，难道我的眼睛花了？不知这是什么灯珠。
普通1W的LED灯珠，最好的也不过四条金线而已啊！
（图片10：电路板正面）
（图片11：电路板背面）
（图片12：电路板背面的一个重要贴片元件）
打开手电筒，我最关心的是电池的情况。用指针表一量，10V档仅微动一点，换用0.5V档也仅动几小格，电池电压实在太低了，但这已使我很高兴了，据我的经验，只要有点儿电就有希望。
接着查了一下充电口的极性，是芯“正”外“负”，很标准，但电筒上没有标识，因为用USB充电线充电不需考虑这些。插上所附的USB充电线，另一端USB头有两种接法（选择）：一是找一个5VUSB手机充电器，二是直接插入电脑USB口。可我手头没有这样的手充，电脑也没开。这时忽然想起，以前在长汀买过一款5V2A的3,3元的小开关电源，记得也是小空芯头输出的。赶紧找出来一试，插头大小和极性都合适，直接插上就可充电了。
（图片13：）
（图片14：）
（图片15：该电源内部，原长汀照片）
（图片16：二者插头大小和极性完全一致）
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24.jpg
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作者: 小虫 时间: 2013-9-30 17:21
本帖最后由 小虫 于 2013-11-2 16:33 编辑
充了一会儿，摸摸外壳，似乎稍有些温度，应该是充进去了。这个手电无任何充电指示灯，所以第一次充了三个小时就拔下来了。怀着忐忑的心情按下开关，但见一道很亮的白光射出，灯珠不能直视，真不错，电池充上电了，恢复了青春，起码至少是半个青春。将手电照在近处（一尺左右）的白墙上，可显出灯珠发光芯的大体图形，可明显看出管芯中心有些发黄的斑块，但总体发出的光还比较白，并没有明显发黄的感觉。
（图片17：小手电的“近场区”效果，青白光中带些黄斑）
当时是大白天，到稍暗处试了一下，普通家庭用足矣！该手电头部螺纹较长，原以为有少许调焦功能，但来回拧了拧，并没有发现调焦功能。是不是灯珠所在电路板跟着灯手电头部走，“镜头”没有拉开，如果把灯珠电路板固定住，再往前拧松一些头部，或许能有些调焦功能？
这个小手电用其自身的充电口充电最好，我第一次充电是9月16号，以后每天有空都按下开关看看亮度，一直正常，当然平时也没有使用，就在一边放着，因为手电很多。直到昨天（9月27号），小手电终于没电了，“空载”坚持了近两周，这电池还行。昨天充了四个小时，正常充电时，外壳稍有些温的感觉，结束时手电很凉，可见其充电充满自停功能正常。
测了一下充电后的电池电压，为3.3V，诚如网友所说，确为铁锂电池。其上的USB升压口（给手机充电输出口）电压的测试结果为：指针表结果为5.8V:；数字表结果在5.67V——5.91V之间波动，可能输出为脉动直流充电吧！并且该电压值不受手电灯珠发光或关闭的影响，波动状态很稳定。
该手电充电升压电路为一体，且专为铁锂电池设计，所以不到万不得已，不要拆下电池，另找保护电路充！这样得不偿失。直接在其充电孔充即可，有三种方法，图解如下：
一、用附带的USB充电线配合USB手机充充电：
（图片18：）
（图片19：）
二、用附带的USB充电线插入电脑USB口充电：
（图片20：）
三、直接用长汀以前卖过的5V2A小开关电源充电：
（图片21：）
（图片22：）
这几种方法中，本人觉得还是用长汀的5V2A小开关充比较好，用起来特方便，插上就行，而且这“小牛”劲足，经实测输出5V稍猛一点，电流标称2A，即使不足总有1A吧，比一般手机充的“劲”（电流）大多了，由于手电内已有充电保护板，这电压这电流特适合充这小手电。如果手头有这种开关电源，不妨拿来一试，尤其是其他方法充不进电的情况下。
另外，如果电池实在不行了，用同类的铁锂电池代换为上策，即便不如普通锂电好找。如果用普通18650锂电（标称电压3.6V，而铁锂电池标称电压为3.2V）代换，则一切将“推倒重来”——原充电升压板就几乎全废了，因为它的一切的一切都是为铁锂电池设计的，而二者有明显的区别。
作者: YWQS 时间: 2013-10-8 11:54
介绍得非常祥细，我买了两个，一个充电可以用几天，一个充了就算不用，几个小时后就没有电了
作者: yyy592183 时间: 2013-10-8 12:20
2108a是DC—DC升压电源芯片，我的一个小移动电源上用的就是这个升压芯片，最大输出电流550ma左右！
作者: yyy592183 时间: 2013-10-8 12:23
商品已经下架了吗？好想入手几个！
作者: abcd83 时间: 2013-10-10 11:14
塑料小圈被扔了吧?我是用PVC胶给固定上了.
作者: 小虫 时间: 2013-10-10 21:01
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您很仔细，不过您固定它干麻呢？
作者: abcd83 时间: 2013-10-11 12:19
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就是让它原本的作用持续.
作者: hellodoraemon 时间: 2013-10-11 20:11
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5V2A恐怕过大了. 此时选用1A以内的比较安全.
作者: 逍遥客 时间: 2013-10-29 14:20
铁锂好象充满是3.6V吧~
作者: 小虫 时间: 2013-10-30 08:14
本帖最后由 小虫 于 2013-10-30 12:16 编辑
hellodoraemon 发表于 2013-10-11 20:11 
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5V2A恐怕过大了. 此时选用1A以内的比较安全.
您的这种对电流指标过大的担心很多人都有，觉得不安全。
其实电源容量（比如5V2A，是说其功率约为10W，最大电流为2A，超过2A，电压将明显下降，并引起开关电源保护）具体说是电流容量，与用电器实际工作电流（比如此处的充电电流）是两码事儿，正常工作时，后者不应大于前者，但可以远远小于前者！这是最基本的常识。
举个例子，假设一个大型发电厂只给一户普通人家供电，只要按标准供电（提供的交流220V正常），这家的用电器就没有损坏之虞，不能说发电厂容量太大，这家的电器就一定容易损坏。工作电流是由具体用电器决定的。
再举一个不太恰当的例子，我们不能说，一个人到越大的饭店就越容易撑着，甚至撑坏。吃多少是由我们自己决定的，而不是由饭店多大决定的！
再比如小手机充的指标一般为5V500mA左右。我这儿有一个电源，5V40A，铁壳的，体积很大，长得高大威猛，如果用它给手机充电，会有很多人担心把手机充坏。
可见对电源指标的误解很多人都有，常常担心电源电流指标大了不安全。贴子中也出现过类似观点，有些观念是根深蒂固的。
其实我们应该畏惧的是大（高）电压参数，而不是大电流指标。
实际上，电流容量越大的电源，其电路保护措施越好，电压越稳定，可靠性越高。
作者: 小虫 时间: 2013-11-2 17:13
本帖最后由 小虫 于 2013-11-2 17:19 编辑
原贴子中有几张关键照片始终没能传上去，但小虫同学有不屈不挠的精神，没事儿就鼓捣，就试，结果今天又偶尔试了一下，居然传上去了，可喜可贺！
写好了发不了（上传不了照片）也很难受。
写贴子头疼是自愿的，发贴子头疼却是强迫的。
书归正传，这个小手电的灯珠发光面很大，且其中有很多金线（见贴子中的图片8、图片9），谁知道这是什么灯珠？说一说，给大家科普一下，谢谢！
作者: hellodoraemon 时间: 2013-11-2 19:50
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这个道理我当然懂, 我想说的是这个手电里面应该不会有限流电路什么的, 然后这个锂电池是库存货, 内阻大, 然后容量又小, 电流大了一是效率低, 二是不安全.
然后就是你说的供应的电流不可小于用电器的额定电流, 这实际上是可以的. 我经常为了避免智能手机充电时机身发热而使用5V 450mA去充额定充电电流1200mA的手机. 充电时间得到延长, 而手机也几乎不因充电而发热.
作者: ywm 时间: 2013-11-7 20:34
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在我的1000mah手机电池被ipad充电器(5v2A）充鼓之前，我也认为只要电压一样电流大点没关系。
作者: 小虫 时间: 2013-11-7 22:19
ywm 发表于 2013-11-7 20:34 
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在我的1000mah手机电池被ipad充电器(5v2A）充鼓之前，我也认为只要电压一样电流大点没关 ...
充鼓之后，您也应该这么认为，您原来的“认为”是正确的，这是科学。
电池被充鼓了，绝不是电源电流容量大的错！
电池充鼓的最常见原因，一是电池的充电保护电路已经损坏了；二是有的人太冒失了，把电池直接接到5V或更高的电源上充电，超过锂电的4.2V充电限制电压了！
请你先说一下，具体是怎么充鼓的，在手机上充的，还是把电池拿下来充的？
详细一点。
作者: 小虫 时间: 2013-11-7 23:26
本帖最后由 小虫 于 2013-11-7 23:33 编辑
hellodoraemon 发表于 2013-11-2 19:50
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这个道理我当然懂, 我想说的是这个手电里面应该不会有限流电路什么的, 然后这个锂电池是 ...
这几天太忙，才回答您的问题，抱歉。
先说您的第一个问题：
您可能没有购买这个小手电，但从贴子上您也可以看到，这个小手电是有限流电路的，就是那个充电升压电路板！锂电手电都是带充电保护的，这是最基本的要求。有的保护板在手电内部，如本手电，其充电口标识为：5V500mA，即要求外接电源电压为5V，电流不小于500mA即可（还有另一种充电手电，其充电控制电路在电源上，电压输出为4.2V，有转灯功能，充满了红灯变绿灯等等。后者只能使用专用电源充电，这个不在咱们讨论范围之内）。
您推断说其“内阻大”，又说“电流大”，这两点是矛盾的。内阻大，电压5V不变，电流只能小，不会大，也大不起来，更不会“不安全”。
再说您的第二个问题，你的这种做法是不妥的。
这相当于小马拉大车，有两个后果：一是会把小马累死的；二是不安全。
智能手机充电过热，是由于其设计的充电电流比较大而引起的。人家既然那么设计，自有其道理和理由，我们不加评论，也没有必要去改动充电电流，更不应该把减小充电电流的重任放在“小马同志”身上！
电源在工作时都应该留有余量，而不该“满负荷”工作，这才能真正的安全。你让“小马同志”干那么重的“活”，“小马”的等效负载阻抗太小，“小马”会过流超载的，最终累坏——烧毁！这是很不安全的！
你也许说，我使用一段时间了，也没太热呀，也没见烧坏呀！可内部早已过流超载了，只是被一层绝缘壳掩盖着而已，手机本身因充电方面降额使用，是不热了，可你知道“小马”的内心有多“火热”吗？你在外面不知内部的炎热，白天不懂夜的黑。
作者: LZQ 时间: 2013-11-8 07:05
哈哈，小虫真幽默！很有才的小虫！
作者: ywm 时间: 2013-11-8 09:50
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插手机直充，原机充电器为600MA。用苹果充电器三天后容量明显下降，打开发现电池已鼓。
作者: 小虫 时间: 2013-11-8 16:10
本帖最后由 小虫 于 2013-11-8 16:14 编辑
ywm 发表于 2013-11-8 09:50
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插手机直充，原机充电器为600MA。用苹果充电器三天后容量明显下降，打开发现电池已鼓。
您好！苹果充电器为品牌产品，应该有一定觉悟的，照理说不会做出伤天害理之事。
请您先检查一下，二者的充电电压是否一致，如果不一样，就不能换用了！手机充电器的输出电压不是都一样的。有的是4.2V输出的，而且非USB口转接的特殊口充电器还不大好测量其输出电压呢！
还有，仅仅三天时间，您能充几次？多说也就三次，电池就鼓了（假定原来没有老病根），问题还是比较大的。但请相信，肯定不是电流容量大的问题，注意，我们说的是“电流容量大”，而不是“电流大”。
另外，请查一下您的“苹果”的产地，如果是山上摘的野苹果，那可就不好说了，比如有时虽说电压一样，但输出滤波不好，高频成份过多，依旧会损坏下级——保护板和电池。红红的苹果不好吃，常有的事哦。
作者: ywm 时间: 2013-11-8 16:22
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三星是原装的3300K,苹果是IPAD2原装充电器5.2V2.1A。
电池原来可待机5天，用苹果充第一次摆弄大半天没电，第二次不到半天，第三次听了一小时收音机电量不足报警，打开电池鼓了。
作者: 小虫 时间: 2013-11-8 16:43
ywm 发表于 2013-11-8 16:22
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三星是原装的3300K,苹果是IPAD2原装充电器5.2V2.1A。
三星原充电器电压几何？苹果实际输出电压几何？都要实际测一下，其中肯定有问题。
另外，你的充电线是一端USB头的吗？使用的充电插头是原机的还是苹果的？各是各的还是共用一个？这事儿细究起来还挺复杂的。
作者: hellodoraemon 时间: 2013-11-8 21:17
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哈哈, 内阻是内阻, 等效电阻是等效电阻.
锂电池充电时可以化作一个等效电阻, 这个不同于内阻.
等效电阻一是内阻, 二是化学物质两端的电势产生的电阻, 这个和加的电压有关.
当没有限流电路时, 电池外端的电压相对会高. 此时电流会更大. 发热也会更大.
就这样举个例子吧.
两节电压为3.6V的锂离子电池,一节内阻低, 一节内阻高.
当它们加同样的充电电流时, 内阻高的电池外端电压会比内阻低的电池高.
而你说的端电压都是5V 内阻高的电流反而小, 这也是不合适的, 因为电源也有内阻的.
实际情况是 其他条件不变的情况下, 5V充电器直冲内阻大的电池, 电池发热会更厉害.
而至于充电器累死的问题. 充电器有限流电路, 不会烧的...哈哈哈
所以说我考虑的初衷就是避免电池出现危险, 利用小电流的充电器内的限流 来给它充电.
但是你所说的也是很有道理的. 给了我很大的启示
比如长汀的1.4元的小充电器就没有限流电路, 靠的是器件的输出极限来"限流", 夏天充几节并联的超低内阻电池组温升相当厉害. 对于空电的电池, 电源的输出电压更是拉到了3.1V以下, 这个还真得注意安全.
作者: 小虫 时间: 2013-11-9 07:54
hellodoraemon 发表于 2013-11-8 21:17
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哈哈, 内阻是内阻, 等效电阻是等效电阻.
后生可畏，年轻有为，我们是垂暮的落日，你们是八九点钟的太阳，喜欢和年轻人交朋友，搞讨论，同时也觉得自己年轻了，愿你们健康地成长，因为希望寄托在你们身上。
年轻人思维活跃，我有两点建议：
一、不要把简单的问题复杂化、概念化，弄得人晕晕乎乎的，没有必要。
二、主次要分清，不要让次要的东西影响主要的东西，这样容易误入歧途。
我现在忙了，稍后再解释。
作者: 小虫 时间: 2013-11-9 12:59
本帖最后由 小虫 于 2013-11-9 16:49 编辑
hellodoraemon 发表于 2013-11-8 21:17
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哈哈, 内阻是内阻, 等效电阻是等效电阻.
1、按您的说法“等效电阻一是内阻, 二是化学物质两端的电势产生的电阻, 这个和加的电压有关.”
即等效电阻包括内阻，后者大，前者也大，5V电压不变，充电电流自然减少。您和我的观点是一样的！您在支持我。
2、如此说来，您的前两句话“哈哈, 内阻是内阻, 等效电阻是等效电阻.
锂电池充电时可以化作一个等效电阻, 这个不同于内阻.”就不知所云，没有意义了。
3、您说“当没有限流电路时, 电池外端的电压相对会高. 此时电流会更大. 发热也会更大.”
这个没有限流电路，谁敢充啊？另外，我们是定压5V充电，不是恒流充电呢，电压怎么会高，电流怎么会大呢？看不懂。
4、您举的例子“就这样举个例子吧.
两节电压为3.6V的锂离子电池,一节内阻低, 一节内阻高.
当它们加同样的充电电流时, 内阻高的电池外端电压会比内阻低的电池高.”
这个我看明白了，换个说法就是，用同样的电压，比如5V充电时，内阻高的电池充电电流小，这和我的观点一致啊！您又在支持我。
5、您紧接着说的这段“而你说的端电压都是5V 内阻高的电流反而小, 这也是不合适的, 因为电源也有内阻的.
实际情况是 其他条件不变的情况下, 5V充电器直冲内阻大的电池, 电池发热会更厉害.”
又把您在4、中说的给否定了，您前后说的矛盾，看不懂。
电源有内阻，是的，地球人都知道。但在我们一般应用时，在额定电流内，电压跌落很小，可近似看成恒压源，一般可不考虑内阻。极特殊的情况才考虑。
6、您说“而至于充电器累死的问题. 充电器有限流电路, 不会烧的...哈哈哈”
有限流电路，这个地球人也都知道。但也不能对其期望过高，其作用有限。尤其越小的电源，保护功能越差。
您接着说的“比如长汀的1.4元的小充电器就没有限流电路, 靠的是器件的输出极限来"限流", 夏天充几节并联的超低内阻电池组温升相当厉害. 对于空电的电池, 电源的输出电压更是拉到了3.1V以下, 这个还真得注意安全. ”
和我的观点又是一致的，您又在支持我。
开关电源相对于变压器电源，损坏率是很高的，大电流和长时间是主要原因。因此很多开关电源上都标识：禁止过载使用。因为过载会短寿的。
综上所述，您的观点实际上和我基本上都是一致的，这不是“批评和自我批评”，反倒象“表扬和自我表扬”了！哈哈！
只是你的这句我不赞成“所以说我考虑的初衷就是避免电池出现危险, 利用小电流的充电器内的限流 来给它充电.”
电池的“危险”你是避免了，可“小马”的安全谁来保证呢？您消灭了一个所谓的危险，又产生了一个新的真正的危险，等于挖坑埋土，又多出一堆土！
一句话，把“小马”当作限流器或保险丝是不合适的，而且有危险；如果你真想限流也不难，在原充电线上串个适当的功率电阻就OK了，这个活儿电阻比“小马”做得好，何必为难“小马”呢？要保护动物！
另外，那电池的热也不是真正的危险，也用不着来“避免”，否则，手机厂家早把这个“避免”了。
看到这儿，大家可能都蒙了，这两个人热火朝天地谈什么呢，唠唠叨叨的没完没了的，其实就是由本次的小手电充电引起的：
小手电上充电标识为：5V500mA，而我使用了长汀的5V2A开关电源来充电，被认为“不安全”。
认为电流容量大的电源不安全，这样的人还真不少。他们认为，电源先烧毁了，用电器就安全了。可开关电源烧毁是件很危险的事，不定会出什么大乱子。
本人平时最崇尚用最短的句子，最少的文字来说明问题，头一次如此长篇回贴，就这么一个小小的简单的问题，就没有说明白，足见本人水平有限，这个问题就“到此一游”吧，因此而浪费了大家的宝贵时光，抱歉！
作者: 摇滚铁心 时间: 2013-11-9 23:12
本帖最后由 摇滚铁心 于 2013-11-9 23:16 编辑
也许手机充电电路的某些个元件热稳定性不好，手机发热造成充电电压偏高，从而使电池过充电。根本原因不是电源的电流容量大。我就被小万能充充坏过几个电池，电流才0.5A。
作者: 小虫 时间: 2013-11-12 07:09
摇滚铁心 发表于 2013-11-9 23:12
也许手机充电电路的某些个元件热稳定性不好，手机发热造成充电电压偏高，从而使电池过充电。根本原因不是电 ...
您说的这种可能性也很大，实际上电池过热过充的原因由个别元件引起的例子是很多的。
作者: ssn2 时间: 2013-12-6 08:42
两位对理论讨论的热火朝天啊
如此深入的理论探讨者居然还用“并联充电”？
作者: YAO太极 时间: 2014-5-14 14:30
今天偶尔看到这帖子说得有理供电电流小了不行用时电压要跌但电流大却是好事。倒是电压不能超过要求，否则要烧坏受电电器
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