Warum benötigen einige Telefone ein 5-V-Ladegerät, obwohl der Akku nur 3,7 V benötigt?

Ich habe viele mobile Ladegeräte (Smartphones). Die Leistung beträgt 5 Volt, aber die Batterie benötigt nur 3,7 V.

Warum ist es besser, ein 5-V-Ladegerät herzustellen, als das 5-V-Ladegerät in 3,7 V umzuwandeln?

Warum machen wir nicht einfach ein 3,7-V-Ladegerät?

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— Michael George
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Wenn Sie einen Li-Ionen-Akku mit 3,7 Volt versorgen, wird er auf 3,7 Volt entladen und nicht auf 4,2 Volt aufgeladen. Wenn Sie 4,2 Volt anlegen, dauert es unendlich lange, bis der Akku vollständig aufgeladen ist.

— Dmitry Grigoryev

Mit einem Wort: Overhead .

— Passant

@Passerby Das Wort ist Headroom , glaube ich. (Stromrechnung ist Overhead.)

— Nick Alexeev

Nun, Overhead ist das, was es braucht, um zu funktionieren. Headroom wäre alles, was für Worst-Case-Szenarien zusätzlich verwendet / gespeichert wird. Overhead wäre wie der minimale Ausfall eines Reglers. Die Kopffreiheit beträgt mindestens 1 bis 2 Volt, um Einschalt- oder Batterieverbrauch auszugleichen. Siehe en.wikipedia.org/wiki/Headroom_(audio_signal_processing)

— Passant

Weil Benutzer das Telefon an einen USB-Anschluss anschließen möchten und USB-Anschlüsse 5 V liefern. (Zumindest historisch)

— user253751

Antworten:

Wenn Sie sich das Ladeprofil einer Lithiumbatterie ansehen, werden Sie feststellen, dass sie sich an bestimmten Stellen von Konstantstrom zu Konstantspannungsladung ändert: -

Dies bedeutet, dass irgendeine Form eines "in Reihe" -Ladesteuerungsmechanismus vorhanden sein muss, um anfänglich als Konstantstromquelle zu wirken und dann zu einer Konstantspannungsquelle zu wechseln. Dieser Ladesteuerungskreis hat einen Overhead - er benötigt möglicherweise 0,5 Volt (Minimum), um seine Arbeit zu erledigen.

Da der letzte Teil des Ladungsregimes eine konstante Spannung von normalerweise 4,2 Volt ist, ist es sinnvoll, eine Wandwarze mit 5 Volt Ausgangsspannung zu verwenden. Selbst wenn die Wandwarze auf 4,7 Volt abfallen würde, hätte der Ladekreis immer noch genug Overhead, um 4,2 Volt zu liefern.

— Andy aka
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Hervorzuheben ist der Punkt, dass Sie zur Steuerung des Stroms im Wesentlichen einen "variablen Widerstand" im Pfad des Stroms platzieren müssen. Unabhängig davon, um welches Schaltungselement es sich handelt, verursacht es einen kleinen Spannungsabfall (den Sie als "Overhead" bezeichnen). Die Fähigkeit, den Strom zu messen und zu steuern, hängt davon ab, ob eine minimale Spannung verfügbar ist. Es gibt auch die Frage nach Spannungsabfällen an korrodierten Anschlüssen, Schwankungen der Stromquelle, ... Alles hängt von der Kopffreiheit ab.

— Floris

Ein weiterer Grund ist die Standardisierung - vor einigen Jahren drängte die EU auf eine Standardisierung des Ladeanschlusses in Telefonen, die nicht mehr Micro-USB waren. USB impliziert 5V.

Und als persönliche Anmerkung mache ich mir Sorgen um Geräte, bei denen über einen Verstärker ein ordnungsgemäßer Ladevorgang über USB 2.0 erforderlich ist.

— Jan Dorniak
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Wenn der Akku mit 3,7 V aufgeladen ist, bedeutet dies im Grunde, dass er zu 0% aufgeladen ist (sobald die angelegte Spannung abfällt).

Wenn es auf 4,2 V aufgeladen ist, ist es voll aufgeladen (100%).

4,2 = 100% 4,1 = 80% 4,0 = 60% 3,9 = 40% 3,8 = 20% 3,7 = 0%

Auf diese Weise erhalten wir durch Berechnung der Batteriespannung, wie viel Batterie geladen wird.

Warum machen wir nicht einfach ein 3,7-V-Ladegerät?

Wenn Sie mit einem 3,7-V-Ladegerät aufladen, bedeutet dies im Grunde, dass Ihr Akku immer 3,7 V (0% aufgeladen) hat. Sie können Ihr Handy nicht einschalten.

— koolwithk
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Die Spannung eines Li-Ionen-Akkus über einer Entladung ist nicht linear, wie hier impliziert. Die Entladungskurve ist meist flach.

— Gorloth

Dies ist falsch - 3.7 ist nicht vollständig entladen, es ist ungefähr 50% oder nominal - eine vollständige Entladung ist ungefähr 2-3 V (Schutzmaßnahmen, die eine Überentladung verhindern, sollten vor Erreichen von 2 V einschalten, um eine Beschädigung der Batterie zu verhindern, normalerweise ungefähr 3 V). .

— user2813274

@ user2813274 3.7 ist ungefähr 0%, denn wenn Sie die Last (Handy) auf 3,7 V stellen, fällt die Spannung um 3,6 oder weniger ab. Ich habe mein LG-Telefon tatsächlich überprüft, wenn es die Spannung von 3,6 V hat, die ich an meinem Telefon versucht habe, aber ich konnte es nicht. Dann habe ich manuell eine Spannung von ca. 20 Sekunden aufgeladen. Die Spannung lag über 3,7 V, dann wurde mein Telefon eingeschaltet. Bitte überprüfen Sie mit Ihrem Telefonakku, ich hoffe, Sie werden etwas Neues finden. (Aber es wird nicht um 2V sein)

— koolwithk