¿Puedo usar un cargador de teléfono de 5V para ejecutar un dispositivo que espera una alimentación de batería de 3.7V?

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Tengo un viejo reproductor de mp3 que originalmente funcionaba con una batería LiPo de 3.7V. Se puede cargar desde USB usando un conector mini-usb. El dispositivo entra en modo de carga cuando hay alimentación en el puerto de carga USB, pero no funcionará en modo de reproducción sin voltaje en los terminales de la batería. La batería está descargada hace mucho tiempo, la quité y soldé un conector a la entrada de la batería del circuito. Utilizando un suministro regulado ajustable, puedo ejecutar el dispositivo suministrando 4,25 V en el lugar donde solía estar la batería (el indicador de batería muestra "lleno" a 4,2 V y "bajo" a 3,6 V) o de 3 baterías AA, sin embargo, necesitaría una fuente de alimentación más pequeña enchufada en la pared para uso práctico (estacionario). Probé el dispositivo con un cargador de teléfono inteligente y lo ejecuté brevemente (2 minutos) sin problemas aparentes. El voltaje medido fue de 4.85V. Necesitaría algunos consejos sobre lo siguiente:

  • ¿Qué (si alguno) problemas pueden surgir al ejecutar este dispositivo a 4.8-5V? El dispositivo espera alrededor de 4.2-4.3V (voltaje de un LiPo completamente cargado), por lo que sería 0.6-0.8V más alto. La operación de prueba corta (aproximadamente 2 minutos) estuvo bien, ¿podría haber problemas si la reproducción de música durante horas?
  • ¿Hay alguna forma de diagnosticar estos problemas? ¿Quizás midiendo la temperatura en la superficie del circuito integrado?
  • ¿Cuáles son las posibles consecuencias? Además del fallo del dispositivo, ¿podría esto también causar un riesgo de incendio?

Aquí hay una imagen de las partes internas del jugador:

El IC cuadrado está marcado como M7103A-A1, sin embargo, no pude encontrar una hoja de datos para él. Las marcas del IC rectangular son ilegibles. El cable en la esquina inferior derecha es donde solía estar la batería. El puerto de carga está en la parte inferior izquierda.

    

2 respuestas

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Los principales riesgos en esto incluyen, pero no se limitan a:

  1. Exceso de consumo de energía y conversión en calor. Lo anterior puede no ser demasiado importante, lo último podría, pero se puede manejar con un disipador de calor adicional adecuado. Si lo desea, puede colocar todo el PCB dentro de un epoxi denso sin burbujas y enfriarlo con algunas aletas de metal externamente, o en una masilla especial de silicona o conductora térmica. O bien, la herramienta del hombre pobre: pegamento de 2 componentes para intentos.

  2. Circuitos internos de exceso de polarización en la fuente de alimentación. Aunque es poco probable, es posible que alguna parte analógica comience a acercarse a un exceso de polarización a 5V. La mayoría de los reproductores de MP3 baratos alimentan directamente todo con la entrada de 5 V, solo cambiando el modo de operación según su presencia, por lo que es muy poco probable que esto suceda.

  3. Circuitos internos de exceso de polarización en niveles de señal. Esto es algo más probable, pero aún así no lo es tanto. Algunos dispositivos de diseño de chips más baratos pueden tener divisores resistivos simples para puntos de ajuste y desvío de rutas de audio internas, que vienen directamente de V +. Esto significaría, sin embargo, que su reproductor siempre habría dependido del estado de carga para su nitidez de audio. El sesgo excesivo y los puntos de ajuste incorrectos pueden causar: recorte, distorsión y mayor potencia de salida no deseada, lo que lleva de vuelta a la parte 1.

  4. Los picos de energía del adaptador que causan fluctuaciones de voltaje irregulares en algunos lugares no se espera, ya que las baterías LiPo de celda única casi nunca hacen una señal de 7V.

¿Qué puedes hacer? ¡Simple !:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Ese esquema es muy complejo para el propósito, pero pensé que agregaría algunos inductores y condensadores mediante un "diseño adecuado" para eliminar algunas posibles fuentes de ruido, ya que una razón puede haber decidido no hacerlo. la capacidad de reproducir música cuando se está cargando es que los adaptadores baratos causan una gran cantidad de ruido que puede influir en su reproducción, incluso de manera intermitente.

Estas soluciones no son todo para el fin de los problemas de ruido, pero definitivamente ayudarán y deberían ser factibles con componentes relativamente baratos.

Pero, si no te importa el ruido, probablemente puedas hacerlo solo con esto:

simular este circuito

El diodo es un componente "con pérdida" y un tipo de silicio PN antiguo como el 1N4001 (que también es muy barato debido a los números de producción masiva) tomará alrededor de 0,6 a 0,8 V en la dirección hacia adelante cuando algo actual a través de.

Para asegurarse de que siempre fluya un poco de corriente, la resistencia está allí y el condensador está justo ahí para suavizar cualquier pequeña perturbación en el ... voltaje. Ahw Sólo que no se pone en la cita. No podría hacerlo chicos, lo siento.

Editar: Inclusión de la respuesta a la pregunta "¿Por qué la resistencia?" en los comentarios:

Preguntado en los comentarios: "¿Por qué esa resistencia 'para drenar un poco de corriente'?"

La respuesta que di:
Debido a que no sabe cómo funciona el dispositivo y en momentos de inactividad, un dispositivo alimentado por batería puede caer a varios uA o menos de uso actual, en cuyo caso el diodo ya no estará fuertemente polarizado hacia adelante y la caída de voltaje no será totalmente fiable ya La resistencia probablemente se puede aumentar a 2k o incluso a 5k para igualar el desperdicio estático (quiscent) en un regulador lineal asequible.

En segundo lugar, sin resistencia, un pico de encendido / apagado del adaptador con el chip que solo usa 1uA puede cargar el condensador a 10 V o más por tiempo prolongado con adaptadores baratos. Algunos adaptadores "más asequibles" pueden, como tirada de muerte, cuando se agote la tensión de la red, o incluso cuando se conecte por primera vez, crear un pequeño pulso de baja energía que salga de su voltaje regulado normal. Si un dispositivo está drenando unos pocos mA o más, esos picos por lo general no pueden generar más de un voltio por encima de la regulación durante un breve periodo de tiempo. Pero cuando el dispositivo no consume casi ninguna corriente, esa energía puede sobrecargar la tapa del filtro más allá de un simple voltio.

    
respondido por el Asmyldof
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Su pregunta es imposible de responder sin un conocimiento detallado del diseño. El calor no es lo único que puede matar dispositivos en esta situación. El voltaje también puede. Aunque el riesgo de incendio es muy poco probable aquí. Si se preocupa por su reproductor de mp3, busque un adaptador que produzca una salida en el rango de voltaje de la batería que ha identificado, o coloque un regulador V en serie con la fuente, para obtener los ~ 4V que necesita. Si no te importa demasiado, pruébalo y ve qué pasa. Puede funcionar bien.

    
respondido por el Peter Frey

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