充电宝的两个插口用同一根数据线连起来会怎样?

如题所述

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。
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第1个回答  2015-03-02
会短路 因为内部电流自身循环 建议不要尝试 会损坏充电宝本回答被提问者和网友采纳
第2个回答  2015-03-02
没事,自己给自己充电,不费电
第3个回答  2015-03-02
试试就知道了
第4个回答  2018-11-13
亲测 没事 安全 没爆炸 自动切断
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