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一根数据线同时连接充电宝出线端口和进线端口,会出现啥情况? 充电宝的两个插口用同一根数据线连起来会怎样?

2024-06-05m.verywind.com
把充电宝的充放电端口用一根线连接起来,会不会对充电宝造成损害?~

这样做不好,充电宝输出端口电压是直流5V,输入端口电压是交流220V,把充电宝的充放电端口用一根线连接起来,虽然不会损坏充电宝,但是会损耗充电宝的电量。

两端连接后主要有以下几个可能:
(1)把充电宝的输入输出端短接是不是就等于把锂电芯正负极连接起来?
答:否,不会短路。充电宝的输出端和输入端不等于锂电芯的正负极。充电宝内部还有各种升降压电路和保护电路,输入输出口连接的只是这些电路而不是直连锂电芯。
接下来从理论上分析一下这个问题。假设我有一节 3.7v 的锂电芯(视作恒压源,当然实际并不能这么考虑,因为忽略了电压可变的现象):

充电宝内部的 5v 升压电路大概长这样(LC 间遗漏了一个二极管,感谢知友 @时伟 指正)

而给电芯充电的电路大概是这样,(只考虑恒压过程,对应电芯高电量时的状态)

假如把输出输入端短接,整个电路是这样的

这个电路拓扑里面的电池是明显没有被短路的。
假设接上线这个电路就会不断工作(排除部分能自动识别这样误操作并断电的产品),能量守恒定律告诉我们整个系统会不断地消耗电能。那么电能到跑哪去了呢?极端情况下这样做又是不是有危险呢?充电宝在正常工作时,两个 MOS 管都会在导通和截止之间不断地转换,大概就是这样:
(同时)导通:

(同时)截止:

可能已经有人看出来了,当升压电路里面的 MOS 管导通的时候,电芯的正负极之间会通过一个电感发生短接。根据电感的电抗性质,一开始这个回路是处于一种类似“断路”的状态的,当维持的时间趋向于正无穷时,电芯就相当于直接被短路了。但是,充电宝内部的 MOS 管在正常工作的过程中,开关频率一般都大于 100kHz,有很多产品已经达到了 MHz 的级别,每个周期持续的时间极短,看上去是比较安全的,但是不能忽视的是目前充电宝所使用的控制 IC 大部分都是采用了 PWM 调制的方式进行调压,因此一般情况下锂电芯并不会被直接短路,但是存在瞬间大电流放电的危险。
(2)既然理论上的电路不会有严重危险,那实际产品又是会不会有差别?
下面是 TI 的 BQ24195 控制 IC 的 application schematic 和 block diagram:

BQ24195 的 block diagram:

(来源:BQ24195 datasheet,TI 保留版权)
上面的电路配置就有点复杂了,而且因为 MOS 都集成到了控制 IC 里面,所以看着有点绕。但是不难看出,实际使用的电路配置和我在草图中绘制的电路原理图是基本一致的,因此问题(1)中的分析在这里同样适用。
(3)为什么充电宝输入输出端口用 USB 线连接起来以后会显示正在充电,电量却越来越少,有的还会严重发热?
总的来说,如果把输入口和输出口用一根 USB 线连接起来,控制 IC 为了保持输出端口的 5v 以及 4.2v 的电池端口充电电压,会驱动 MOS 管一直工作。工作过程中产生的纹波会通过电容回到功率地,最终回到电池的负极上。也就是说,在理想的情况下,充电宝会进入一种缓慢放电的状态(纹波可以理解为小的电压波动,只是输出电压内非常小的一部分)。状态灯显示是充电状态是因为输入端有电压输入,但是实际上充电宝的电量是不会增加的。
但是实际的电路并不都像这个 BQ24195 的 DEMO 一样配置,采用的元器件质量不可能相同,因此实际上电芯的放电速度可能会比理想情况快得多,因而出现发热的情况。正常的充电宝在输出电路上面会有一定的限流措施,锂电芯上面也会有独立的保护电路。若控制 IC 设计时可能没有考虑到这种恶作剧的情况,那么输出输入端口之间就直接跑出了最大输出电流,这种情况下就有可能烧坏控制电路了。
综上所述,把充电宝的输入输出口用一根线连接起来,其实问题并不大,但假如充电宝不能自动识别并且自动断开输出,甚至严重发热,请马上断开连接。

两端连接后主要有以下几个可能:
(1)把充电宝的输入输出端短接是不是就等于把锂电芯正负极连接起来?
答:否,不会短尘谈路。充电宝的输出端和输入端不等于锂电芯的正负极。充电宝内部还有各种升降压电路和保护电路,输入输出口连接的只是这些电路而不是直连锂电芯。
接下来从理论上分析一下这个问题。假设我有一节 3.7v 的锂电芯(视作恒压源,当然实际并不能这么考虑,因为忽略了电压可变的现象):

充电宝内部的 5v 升压电路大概长这样(LC 间遗漏了一个二极管,感谢知友 @时伟 指正)

而给电芯充电的电路大概是这样,(只考虑恒压过程,对应电芯高电量时的状态)

假如把输出输入端短接,整个电路是这样的

这个电路拓则毁扑里面的电池是明显没有被短路的。
假设接上线这个电路就会不断工作(排除部分能自动识别这样误操作并断电的产品),能量守恒定律告诉我们整个系统会不断地消耗电能。那么电能到跑哪去了呢?极端情况下这样做又孙兄备是不是有危险呢?充电宝在正常工作时,两个 MOS 管都会在导通和截止之间不断地转换,大概就是这样:
(同时)导通:

(同时)截止:

可能已经有人看出来了,当升压电路里面的 MOS 管导通的时候,电芯的正负极之间会通过一个电感发生短接。根据电感的电抗性质,一开始这个回路是处于一种类似“断路”的状态的,当维持的时间趋向于正无穷时,电芯就相当于直接被短路了。但是,充电宝内部的 MOS 管在正常工作的过程中,开关频率一般都大于 100kHz,有很多产品已经达到了 MHz 的级别,每个周期持续的时间极短,看上去是比较安全的,但是不能忽视的是目前充电宝所使用的控制 IC 大部分都是采用了 PWM 调制的方式进行调压,因此一般情况下锂电芯并不会被直接短路,但是存在瞬间大电流放电的危险。

厂商在设计产品时,早就考虑好了这一点,所以,什么情况都没竖喊差有。因为电极不会反,不余皮会出现短路情况。顶多是电力通过数据线循环渗答

只是边放电,边充电,到最后移动电源没电了

照常充电

两种可能,会无反应或者爆炸

  • 一条数据线可不可以既用于手机充电又用于充电宝充电啊?
  • 答:这没什么问题。如果都是普通充电。两者都使用USB接口就是通用的。

  • 充电宝输入口和输出口能一起使用吗?
  • 答:不可以。输入口是给电池充电的线路,而输出口是电池经过升压后的输出,这两个完全是两个方向,充电容易发生危险。对于充电宝而言,放电口是输出端,将电池的电通过逆变转换成5.0V直流输出,如果是充电口坏了,不可用输出口充电,必须维修或更换损坏的部件。

  • 为什么我用充电宝充手机,数据线端口和充电宝插口会发热。
  • 答:测试是否手机有问题,换个手机同样数据线充电宝插上试试,能充电且不发热就是手机问题,如果发热就是数据线和充电宝有问题,再换别的数据线拿别人的手机实验,还发热就是充电宝问题了,充电宝就该换了。顺便在提醒一下楼主手机音量键和关机键因为挤压而按着不松也会发热的 ...

  • 新买的充电宝只带一根线,这个怎么给充电宝充电呀,是插到手机的内个头 ...
  • 答:新买的充电宝只带一根线是可以插到手机的充电头上充电的,但是也可以直接用手机的充电器对其进行充电,具体的操作方法如下:1、充电宝基本由本体电池、充电插头、充电线这几个配件构成。2、充电宝上面一般会有三个插口,分别是充电输入口、1A输出口和2A输出口,可以根据充电宝充电输入口的型号选择合适的...

  • 充电宝可以同时两个插口充电吗?
  • 答:是不可以的,有的充电宝有两个充电口,一个支持老式的数据线,一个支持typec充电口,但是给充电宝充电的模块是控制充电电流的,电流太大会导致发热,烧坏充电模块,而且两个充电口只能单通。次品的话不排除这个会爆炸可能,但是在实际使用中,电池厂商已经在电池内部做好了防范措施,所以一般不会出现爆炸...

  • 充电宝的线跟手机数据线能一起用吗
  • 答:可以一起使用,不过手机原装数据线质量会比充电宝随机搭配数据线更好。从理论上讲数据线的长度越短,线材的损耗就越小,数据线长度越长,它的电阻就越大,同样充电的速度就会慢一些,相反的话,数据线越短的话,它的电阻就越小,充电的速度就快一些。

  • 数据线的两头插在充电宝上面,充电宝会爆炸吗?
  • 答:数据线的两头插在充电宝上面,充电宝不会有什么反应,因为现在充电宝他都有这个电流保护,如果没有任何保护的话,那就是短接,充电宝就会爆炸。这个怎么理解过程呢?这种短接就类似于家里通电的线路把两根火线接在一起,只不过充电宝的这个电压比较低,然后他有设有相应的保护,就不会有什么反应。充电宝...

  • ...电脑可以传输又可以充电,同一条线连接充电宝和充电头却不能充电...
  • 答:排除法,a线如果在别的充电器上或者电脑上(充一段时间看看能充多少)能充电,说明线没有问题。

  • 充电宝能不能边给充电宝充电,然后再数据线插上充电宝给手机充电这样会不...
  • 答:这就做连续的充放电,对充电宝和手都不会有影响,但是,很容易造成充电器的故障。建议不这样用,还是应该以安全为主吧。

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