用了一年的火火兔壞了，充不了電。
作為一名合格的電工，自然是要自己修的。
拆之前擺拍一個：
首先是要脫掉火火兔的衣服：
螺絲孔都在后面，很好拆：
拆開之后，并標注一下各個部件：
檢查首先從主控板開始。出于專業(yè)習慣，好奇心太強，習慣性標注主要的IC：
別忘了這是在維修，充不了電，趕緊找到充電相關的電路才是。
在主控板的右下方找到了充電電路：
發(fā)現(xiàn)火火兔使用的是“最簡單的鋰電池充電電路”，沒有使用充電管理芯片，實在是太節(jié)省成本了！
（▲ 充電電路的PCB走線用黃綠色標示）
對應的電路原理圖如下：
注意電阻R10的阻值不詳，因為就是它燒掉了，導致充不了電。
所以無法得知R10原來的阻值是多少。
前面實物圖中的電阻R10，也已經是維修后的樣子。
一、元件說明
了解電路中用到的電子元件的性能參數(shù)，才能對電路做出準確分析。
1、二極管D2
型號為SS14，從其數(shù)據(jù)手冊可知，其為“肖特基”二極管，最大可流過1.0A的電流。
當流過1.0A電流的時候，二極管壓降Vf最大為0.55V。
2、電池BAT1
電池身上有以下絲印：
* 603040：電池的尺寸 =厚 x 寬 x 長 = 6mm x 30mm x 40mm。
* +3.7V：電池電壓標稱3.7V，對應可知，其充滿電的電壓為4.2V。
* 600mAh：電池容量。
另外這種聚合物鋰電池，里面都是帶保護板的。
火火兔這款電池因為藍色保護膜的緣故，看不到保護板，以下的這款能看到：
保護板的作用是：防電池過充、過放、正負極短路。
火火兔鋰電池充電電路做得這么簡單，就“巧妙”地運用了鋰電池保護板的功能。
二、電路分析
分析基于以下的情形：
* USB接口輸入電壓為5V。
* 二極管D2流過的電流不足1A，正向壓降Vf為0.35V。
* 電池處于過放狀態(tài)，保護板的放電截止電壓為2.75V。
就這樣，各點的電壓都確定了。
此時，電阻R10兩端的電壓為 4.65V - 2.75V = 1.9V。
隨著不斷充電，電池電壓逐漸升高，所以1.9V是電阻R10兩端最大的電壓差，此時充電電流也達到最大。
不妨猜測一下，燒掉的R10電阻的阻值是多大？
我是這樣分析的，電池容量是600mAh，剛開始充的時候充電電流最大，充到后面電流很小了。
為了讓充電時間不至于過長，那么剛開始要以1C來充，1C也就是電池容量的1倍。
所以剛開始充電電流是600mA，電阻R2兩端的電壓是1.9V，電阻大小為：
1.9 / 0.6 = 3.17(歐姆)
根據(jù)焦耳定律，此時電阻R2的功率為：
0.6 x 0.6 x 3.17 = 1.14(瓦特)
好高的功率，難怪之前這個電阻會燒掉了！
要知道1206封裝的貼片電阻，能承受的最大功率也就0.25W！
既然原來的電阻R10已經燒掉了，是怎么修的呢？
手上只有0402封裝的貼片電阻，于是并聯(lián)了31個100歐姆的電阻代替！
31個100歐姆的電阻并聯(lián)后，等效電阻為：
100 / 31 = 3.23(歐姆)
1個0402的電阻最大功率為1/16瓦，31個可以承受的最大功率為 ：
1 / 16 x 31 = 1.94(瓦特)
以上參數(shù)滿足設計需求。
當電池電壓被充電達到4.2V時：
電阻R10兩端的電壓仍有：
4.65 - 4.2 = 0.45(伏特)
充電電流仍有：
0.45V / 3.23Ω = 139.32mA
繼續(xù)充電令電池的電壓繼續(xù)上升，最后電池內部的保護板會觸發(fā)過充保護，與外圍的充電電路斷開，從而不再充電。
以上就是“最簡單的鋰電池充電電路”的充電原理！
三、充電管理芯片是怎樣充電的
作為對比，需要了解充電管理芯片是怎樣充電的。
可以直接閱讀充電管理芯片MP26028的數(shù)據(jù)手冊，充電過程寫得非常詳細。
充電分為三個過程：
Trickle Charging（涓流充電）CC Mode（恒流充電）CV Mode（恒壓充電）
三個過程中電池的電壓Vbatt與電流Ibatt關系見下圖。
另外，充電管理芯片具有的軟啟動功能、充電狀態(tài)指示功能、過熱保護功能等，都是火火兔的充電電路所不具備的。
具體本文不再展開，感興趣的讀者可以去讀MP26028的數(shù)據(jù)手冊。
四、總結
火火兔的鋰電池充電電路，實在是最簡單的充電電路。
優(yōu)點只有一個，就是電路簡單，成本低。應該承認其在某些場景下具有使用價值。
缺點方面羅列幾個：
沒有涓流、恒壓、恒流的充電過程，對電池壽命有影響。充滿電后不能自動斷開，只能依賴電池自帶的保護板來防止過充，增加了風險。充電時間受輸入電壓影響大，如果輸入電壓過低，比如只有4.6V，則很久都充不滿。限流電阻發(fā)熱大，不能進行大電流充電。
最后問題來了，你會在產品中使用這樣簡單的充電電路嗎？
