Sind 4xAA DIY Gadget-Ladegeräte sicher?

Die Verwendung von 4 x AA Alkaline wäre normalerweise sicher, überschreitet jedoch die USB-Spezifikation und kann in einigen Fällen zu Schäden führen. Ich habe ICs in dieser Rolle mit maximalen Betriebsspannungen von 5,5 V gesehen (was lächerlich ist) - Sie würden hoffen, dass Designer mehr Verstand hatten, aber es kann nicht garantiert werden.

Während einige Geräte Konverter zwischen Ladeeingang und Batterie verwenden können, tun viele dies nicht (wahrscheinlich die meisten). Ein LiIon-Akku hat eine maximale Ladespannung von 4,2 V, so dass ein 5-V-Nenn-USB-Eingang normalerweise diese Anforderung erfüllt, mit genügend Headroom für einen Linearregler.

Eine Alkaline-Zelle kann fast 1,6 V haben, wenn sie voll aufgeladen ist – etwa 1,55 V ist üblich oder 6,2 V für 4, und bis zu 6,4 V können gesehen werden. Es gibt nicht viel Energie in diesem anfänglichen Hochspannungs-"Schwanz" und die Spannung fällt sehr schnell auf 1,5 V oder darunter.

Sie sollten also sicher sein, aber leider YMMV.

Eine Lösung wäre die Verwendung eines LDO-Reglers (Low Dropout Voltage) ODER eines Klemmreglers, der die Spitzenenergie aus der Batterie nimmt, oder einer Reihendiode, um 0,4 bis 0,8 V (Schotky / Silizium) abzusenken.

• LDO ist die beste Lösung, aber Sie möchten so wenig Abfall wie möglich.

• Die Klemme zum Entladen der Spitzenbatteriespannung ist ungewöhnlich, aber machbar. Ein Zener könnte verwendet werden, ist aber zu ungenau. Ein z . B. TL431-Klemmregler in einem TO92 oder einem anderen größeren Gehäuse (um eine OK-Verlustfähigkeit zu erhalten) würde ausreichen. Ein TL431 plus Transistor wäre sicherer.

• Seriendioden sind billig und einfach, verhindern jedoch eine vollständige Batterienutzung. Angenommen, die minimal nutzbare Batteriespannung beträgt 4,6 V (kann höher sein). Bei 1,15 V/Zelle ist noch etwas Batteriekapazität übrig. Das Hinzufügen einer Schottky-Diode erhöht die minimale Batteriespannung auf 4,6 + 0,4 = 5 V oder 1,25 V/Zelle. Etwas Kapazität verschwendet. Am oberen Ende führt eine 0,4-V-Drop-Diode zu Vbattmax von beispielsweise (1,55 V x 4 - 0,4) = 5,8 V oder 1,45 V / Zelle. "Mit ziemlicher Sicherheit sicher".

Die Verwendung von NimH funktioniert, ist aber am unteren Ende marginaler und am oberen Ende sicherer. Bei 4,6 V beträgt V pro Zelle 1,15 V, wobei NimH noch bescheidene Energie übrig hat. Am oberen Ende Vmax = sagen wir 1,35 V, vielleicht 1,4 V für kurze Zeit beim Start. 4 x 1,4 V = 5,6 V. Sehr wahrscheinlich sicher.

Die Ladeintelligenz befindet sich im aufzuladenden Telefon (oder sogar im Akku). Wenn Sie über USB aufladen, werden nur feste 5 V angezeigt, der Strom ist auf 500 mA begrenzt, sodass auf dieser Seite keine Kontrolle über den Ladevorgang besteht.
Das einzige, was Sie die Stirn runzeln lassen könnte, ist, dass die 4 AAs den 5 V keinen USB-Anschluss geben würden. Die meisten Ladegeräte können mit Spannungen von mindestens 6 V arbeiten, Sie sollten also auf der sicheren Seite sein.

Der Akku Ihres Telefons entlädt sich nicht zu den entladenen AAs; Sie sind nicht direkt verbunden oder einfach über einen Widerstand. Dazwischen befindet sich ein DC-DC-Wandler, der den Akku des Telefons möglicherweise mit einer Spannung auflädt, die niedriger als die des Akkus ist.

Schauen Sie sich den Mintyboost von Adafriut an, er hat einen richtigen Regler, der es ihm ermöglicht, konstante 5 V auszugeben und die Batterie vollständig zu entladen.

Hier ist eine Beschreibung des Erstellungsprozesses von Lady Ada:
http://learn.adafruit.com/minty-boost

Es verwendet einen MAX756 , der nur bis zu 0,7 V herunterarbeitet, aber das ist mehr als niedrig genug, um 2 AA-Batterien als vollständig entladen zu bezeichnen.

Der Schutz ist das Gerät, das aufgeladen wird. Schauen Sie sich diesen IC (STC4054 http://www.st.com/stonline/books/pdf/docs/12666.pdf ) von ST an. Dies ist ein gängiger Lade-IC, der den Ladevorgang steuert.