¿Son seguros los cargadores de gadgets de bricolaje 4xAA?

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He encontrado algunas guías de bricolaje para hacer un cargador de gadgets de batería 4-AA, que son básicamente cuatro baterías AA conectadas a un cable 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/

Tal dispositivo utiliza las pilas AA para recargar su dispositivo.

Esto parece un proyecto útil, pero me preguntaba, ¿es seguro usarlo a largo plazo para dispositivos como teléfonos inteligentes / dispositivos Android / reproductores de mp3 / tabletas / etc.? Suponiendo que esté conectado con la polaridad correcta y que siempre se usen baterías recargables de bajo voltaje, siempre debe ser de alrededor de 5 voltios, lo cual es estándar para todos los usb, pero ¿no se supone que haya un circuito para evitar la sobrecarga? ¿Es el peor de los casos aquí simplemente no cargar o bloquear el dispositivo?

Además, ¿qué evitaría que esto se revierta? Si los AA se apagaran, ¿enchufar su teléfono realmente agotaría la batería del teléfono a los AA recargables?

Actualización

Un regulador de 5v con batería roja conectada a la entrada, usb rojo conectado a la salida, ambos negros conectados a tierra, no parece cargarse cuando la batería está agotada. Me pregunto por qué esto recomienda conectar verde y blanco a tierra. ¿No haría esto que el voltaje regrese a través de -, d + y d-, lo cual no se recomienda?

usb battery-charging NoBugs
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Respuestas:

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El uso de 4 x AA Alkaline generalmente sería seguro, PERO excede las especificaciones del USB y en algunos casos pueden producirse daños. He visto circuitos integrados en este rol con voltajes operativos máximos de 5.5V (lo cual es absurdo): esperaría que los diseñadores tuvieran más sentido, pero no se puede garantizar.

Si bien algunos dispositivos pueden usar convertidores entre la entrada de carga y la batería, muchos no (probablemente la mayoría). Una batería LiIon tiene un voltaje de carga máximo de 4.2V, por lo que una entrada USB nominal de 5V generalmente satisfará esta necesidad con suficiente espacio para un regulador lineal.

Una celda alcalina puede tener casi 1.6V cuando está completamente cargada: aproximadamente 1.55V es común o 6.2V para 4, y se pueden ver hasta 6.4V. No hay mucha energía en esta "cola" de alto voltaje inicial y el voltaje cae a 1,5 V o menos muy rápidamente.

Entonces, deberías estar a salvo, pero YMMV, por desgracia.

Una solución sería usar un regulador LDO (voltaje de caída bajo) O un regulador de pinza que extraiga la energía máxima de la batería o un diodo en serie para que baje de 0.4 a 0.8V (Schotky / Silicon).

  • LDO es la mejor solución, pero desea la menor caída posible.

  • La abrazadera para drenar el voltaje máximo de la batería es inusual pero viable. Se podría usar un zener pero es demasiado inexacto. Por ejemplo, un regulador de pinza TL431 en un TO92 u otro paquete grande (para obtener una buena capacidad de disipación) debería funcionar. Un TL431 más un transistor sería más seguro.

  • La serie de diodos es barata y fácil, pero evita el uso completo de la batería. Digamos que el voltaje mínimo de la batería utilizable es de 4.6V (puede ser mayor). A 1.15V / celda todavía queda algo de capacidad de batería. Agregar un diodo Schottky aumenta el voltaje mínimo de la batería a 4.6 + 0.4 = 5V o 1.25 V / celda. Alguna capacidad desperdiciada. En el extremo superior, un diodo de caída de 0.4V da como resultado Vbattmax de digamos (1.55V x 4 - 0.4) = 5.8V o 1.45V / celda. "Casi seguro".

Usar NimH funciona pero es más marginal en el extremo inferior y más seguro en el extremo superior. A 4.6V, V por celda es 1.15V donde a NimH todavía le queda energía modesta. En el extremo superior Vmax = digamos 1.35V, quizás 1.4V por períodos cortos al inicio. 4 x 1.4V = 5.6V. Muy probablemente seguro.

Russell McMahon
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Buena información, gracias! ¿Sabe si se supone que el blanco, el verde y el negro están conectados a tierra, como se describe en esa página vinculada en la pregunta actualizada?
NoBugs
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El consejo de instructables es malo. Los cables de señal no deben usarse como se muestra para la alimentación de energía. // Si se carga depende de lo que esté cargando. Algunos teléfonos, etc., intentan dejar de usar cargadores no estándar. Algunos se esfuerzan más que otros. Vea la página Minty Boost que (desde la memoria) habla sobre teléfonos compatibles. Tenga en cuenta el contacto adicional utilizado por algunos teléfonos para detectar cargadores. ¿Qué dispositivo estás intentando cargar?
Russell McMahon el
Aparentemente, la d + y d- necesitan soldarse juntas, como se describe aquí. bec-systems.com/site/800/how-do-modern-usb-chargers-work
NoBugs
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Si. La conexión de las señales d + y d- carga al sistema que un cargador periférico está en uso. No es obvio para mí que conectar estos dos a tierra sea obligatorio o inteligente. Se puede trabajar bien, pero ...?
Russell McMahon
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La inteligencia de carga está en el teléfono que se está cargando (o incluso en su batería). Cuando carga a través de USB, ve solo 5 V fijos, corriente limitada a 500 mA, por lo que en ese lado no hay control sobre la carga.
Lo único que podría hacerte fruncir el ceño es que los 4 AA no le dan a los 5 V un puerto USB. La mayoría de los cargadores pueden funcionar con voltajes de al menos 6V, por lo que debe estar seguro.

La batería de su teléfono no se agotará con los AA descargados; no están conectados directamente, o simplemente a través de una resistencia. Hay un convertidor DC-DC en el medio, que en realidad puede cargar la batería del teléfono con un voltaje más bajo que el de la batería.

stevenvh
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Si las cuatro baterías son baterías NiMH con 1.25 voltios, ¿sería lo mismo que un puerto usb?
NoBugs
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@NoBugs: sí, pero la capacidad de la batería de su teléfono probablemente sea mayor que las baterías, especialmente. si son AAA, y luego el voltaje comenzará a caer mucho antes de que el teléfono esté completamente cargado.
stevenvh
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Eche un vistazo al Mintyboost de Adafriut, tiene un regulador adecuado que le permite emitir 5V constantes y agotar la batería por completo.

Aquí hay una reseña sobre su proceso de compilación de Lady Ada:
http://learn.adafruit.com/minty-boost

Está usando un MAX756 , que solo funciona a 0.7V, pero eso es más que suficiente para llamar a 2 baterías AA completamente descargadas.

dren.dk
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Un enlace estaría bien.
stevenvh
@stevenvh: Aquí hay un enlace para ti. Para todos los que estuvieron involucrados en esto (hay algunos comentarios eliminados aquí), trate de mantenerlo civilizado: los enlaces LMGTFY no son un buen uso del tiempo de otras personas, y no se tomen las cosas como algo personal.
Kevin Vermeer