为什么有些手机需要5V充电器,而电池只需要3.7V?

电器工程 电池 直流 电池充电 充电器
2022-02-02 13:47:06

我有很多移动(智能手机)充电器。它们的输出为 5 伏,但电池只需要 3.7 伏。

为什么做一个 5v 充电器然后将 5v 转换为 3.7v 更好?

我们为什么不直接做一个 3.7v 的充电器呢?

3个回答

如果您查看锂电池的充电曲线,您会发现在某些时候它会从恒流充电变为恒压充电:-

在此处输入图像描述

这意味着需要存在某种形式的“串联”充电控制机制,以最初充当恒流源,然后变为恒压源。这个充电控制电路有一个开销——它可能需要 0.5 伏(最低)的电压才能完成它的工作。

鉴于充电状态的最后部分是通常为 4.2 伏的恒定电压,因此使用具有 5 伏输出的壁式电源是有意义的。即使壁疣下降到 4.7 伏,充电电路仍然有足够的开销来提供 4.2 伏。

另一个原因是标准化——几年前,欧盟推动了手机充电连接器的标准化,最终成为微型 USB。USB意味着5V。

作为个人笔记,我担心那些需要超过放大器才能通过 USB 2.0 正确充电的设备。从那以后,我了解到 USB-IF 假定端口和电缆能够处理 3A。

2021 年 5 月更新:

欧盟正在推动将 USB-C作为充电器标准,这可能意味着更大范围地采用 USB Power Delivery。USB PD 以及各种专有的快速充电标准显着提高了电压。许多充电器可以达到 9V 及以上。主要原因是电缆和连接器的电流容量有限。USB-IF 假定为 3A,这意味着 5V 时最大 15W,许多充电器限制在 2A。同时,现代手机允许以 18W (2A@9V) 甚至 30W 充电。

当您将电池充电至 3.7V 时,基本上意味着它已充电至 0%。(一旦负载施加的电压下降)

当它充电到 4.2V 时,它是充满电的(100%)。

4.2 =100% 4.1 =80% 4.0 =60% 3.9 =40% 3.8 =20% 3.7 =0%

这就是我们如何通过计算电池电压来获得多少电池充电。

我们为什么不直接做一个 3.7v 的充电器呢?

如果您使用 3.7V 充电器充电,这基本上意味着您的电池将始终处于 3.7V(0% 充电)。您将无法打开手机电源。