Os carregadores de gadgets de 4xAA DIY são seguros?

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Encontrei alguns guias do tipo faça você mesmo para fazer um carregador de bateria de 4 pilhas AA, que são basicamente quatro pilhas AA conectadas a um cabo USB cortado:

http://robotification.com/2007/09/15/diy-usb-travel-charger/

http://www.instructables.com/id/Build-a-4-x-AA-USB-Altoids-Battery/

Esse dispositivo usa as pilhas AA para recarregar seu gadget.

Parece um projeto útil, mas eu queria saber, é seguro usar isso a longo prazo, para gadgets como smartphones / dispositivos android / mp3 players / tablets / etc.? Supondo que ele esteja conectado com a polaridade correta e que as baterias recarregáveis ​​de baixa voltagem sejam sempre usadas, deve sempre ser de cerca de 5 volts, o que é padrão para todos os usb, mas não deveria haver um circuito para evitar sobrecarga? O pior caso aqui simplesmente não está carregando ou bloqueando o dispositivo?

Além disso, o que impediria isso de reverter? Se os AAs se esgotassem, conectar o telefone realmente esgotaria a bateria do telefone para os AAs recarregáveis?

Atualização -

Um regulador de 5v com bateria vermelha conectada à entrada, usb vermelho conectado à saída, ambos pretos conectados ao terra, não parece estar carregando quando a bateria está descarregada. Gostaria de saber por que isso recomenda conectar verde e branco ao solo. Isso não faria a voltagem retornar através de -, d + e d-, o que não é recomendado?

NoBugs
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Respostas:

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O uso de 4 pilhas alcalinas AA normalmente seria seguro, mas excede a especificação USB e pode ocorrer danos em alguns casos. Vi ICs nesse papel com tensões operacionais máximas de 5,5V (o que é ridículo) - você esperaria que os designers tivessem mais sentido, mas isso não pode ser garantido.

Enquanto alguns dispositivos podem usar conversores entre a entrada de carga e a bateria, muitos não (provavelmente a maioria). Uma bateria de íon de lítio possui tensão de carga máxima de 4,2V, portanto, uma entrada USB nominal de 5V normalmente atende a essa necessidade com espaço suficiente para um regulador linear.

Uma célula alcalina pode ter quase 1,6V quando totalmente carregada - cerca de 1,55V é comum ou 6,2V para 4, e até 6,4V podem ser vistos. Não há muita energia nessa "cauda" inicial de alta tensão e a tensão cai para 1,5 V ou menos rapidamente.

Então, você deve estar seguro, mas YMMV, infelizmente.

Uma solução seria usar um regulador LDO (baixa tensão de queda) ou um regulador de grampo que retira o pico de energia da bateria ou um diodo em série para reduzir 0,4 a 0,8V (Schotky / Silicon).

  • O LDO é a melhor solução, mas você deseja o mínimo de queda possível.

  • A braçadeira para drenar o pico de tensão da bateria é incomum, mas viável. Um zener pode ser usado, mas é muito inexato. Por exemplo, um regulador de braçadeira TL431 em um pacote TO92 ou outro grande (para obter capacidade de dissipação OK) deve funcionar. Um TL431 mais um transistor seria mais seguro.

  • O diodo em série é barato e fácil, mas evita o uso total da bateria. Digamos que a voltagem mínima da bateria utilizável seja 4.6V (pode ser maior). Em 1,15V / célula, ainda resta alguma capacidade da bateria. A adição de um diodo Schottky aumenta a tensão mínima da bateria para 4,6 + 0,4 = 5V ou 1,25 V / célula. Alguma capacidade desperdiçada. Na extremidade superior, um diodo de queda de 0,4V resulta em Vbattmáx (1,55V x 4 - 0,4) = 5,8V ou 1,45V / célula. "Quase certamente seguro".

O uso do NimH funciona, mas é mais marginal na extremidade inferior e mais seguro na extremidade superior. Em 4,6V, V por célula é 1,15V, onde o NimH ainda tem energia modesta. Na extremidade superior, Vmax = digamos 1,35V, talvez 1,4V por curtos períodos no início. 4 x 1.4V = 5.6V. Muito provavelmente seguro.

Russell McMahon
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Boa informação, obrigado! Você sabe se o branco, o verde e o preto devem estar conectados ao terra, conforme descrito nessa página vinculada na pergunta atualizada?
NoBugs
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O conselho de instructables é ruim. Os fios de sinal não devem ser usados ​​como mostrado para alimentação de energia. // A cobrança depende do que você está cobrando. Alguns telefones etc tentam impedi-lo de usar carregadores não padrão. Alguns se esforçam mais que outros. Consulte a página Minty Boost, que (de memória) fala sobre telefones compatíveis. Observe o contato extra usado por alguns telefones para detectar carregadores. Qual dispositivo você está tentando carregar?
Russell McMahon
Aparentemente, o d + e d- precisam ser soldados juntos, como descrito aqui? bec-systems.com/site/800/how-do-modern-usb-chargers-work
NoBugs
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Sim. Conectar o sistema de carga dos sinais d + & d- que um carregador periférico está em uso. Não é óbvio para mim que conectar esses dois ao terra seja necessário ou sábio. Ele pode trabalhar OK, mas ...?
Russell McMahon
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A inteligência de carregamento está no telefone que está sendo carregado (ou até na bateria). Quando você carrega via USB, ele vê apenas uma corrente fixa de 5V, limitada a 500mA, então desse lado não há controle sobre o carregamento.
A única coisa que pode fazer você franzir a testa é que os 4 AAs não dão ao 5V uma porta USB. A maioria dos carregadores pode trabalhar com tensões de pelo menos 6V, então você deve estar seguro.

A bateria do seu telefone não descarrega para os AAs descarregados; eles não estão conectados diretamente, ou simplesmente sobre um resistor. Há um conversor DC-DC no meio, que pode realmente carregar a bateria do telefone a partir de uma voltagem mais baixa que a da bateria.

stevenvh
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Se as quatro baterias forem NiMH com 1,25 volts, seria o mesmo que uma porta USB?
NoBugs
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@NoBugs - Sim, mas a capacidade da bateria do seu telefone provavelmente será maior do que as baterias, esp. se forem AAAs, e a tensão começará a cair muito antes que o telefone esteja totalmente carregado.
Stevenvh
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Dê uma olhada no Mintyboost da Adafriut, que possui um regulador adequado que permite produzir 5V constantes e descarregar completamente a bateria.

Aqui está um artigo sobre Lady Ada sobre seu processo de criação:
http://learn.adafruit.com/minty-boost

Ele está usando um MAX756 , que funciona apenas em 0,7V, mas é mais do que baixo o suficiente para chamar 2 pilhas AA completamente descarregadas.

dren.dk
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um link seria bom.
31511 stevenvh
@stevenvh: Aqui está um link para você. Para todos os envolvidos nisso (existem alguns comentários excluídos aqui), tente mantê-lo civilizado - os links LMGTFY não são um bom uso do tempo de outras pessoas e não leve as coisas para o lado pessoal.
22611 Kevin Vermeer