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¿Puedo utilizar un cargador de teléfono de 5 V para hacer funcionar un dispositivo que espera una batería de 3,7 V?

Tengo un viejo reproductor de mp3 que originalmente funcionaba con una batería LiPo de 3,7V. Se podía cargar desde el USB usando un conector mini-usb. El dispositivo entra en modo de carga cuando hay energía en el puerto de carga usb, pero no funciona en modo de reproducción sin tensión en los terminales de la batería. La batería está muerta desde hace tiempo y la he retirado y soldado un conector a la entrada de la batería del circuito. Usando una fuente regulada ajustable puedo hacer funcionar el dispositivo suministrando 4,25V en el lugar donde estaba la batería (el indicador de batería muestra "lleno" a 4,2V y "bajo" a 3,6V) o desde 3 pilas AA, sin embargo necesitaría una fuente de alimentación más pequeña enchufada a la pared para un uso práctico (estacionario). Probé el dispositivo utilizando un cargador de smartphone y lo hice funcionar brevemente (2 minutos) sin problemas aparentes. El voltaje medido fue de 4,85V. Necesitaría algún consejo sobre lo siguiente:

  • ¿Qué problemas (si es que hay alguno) podrían surgir al hacer funcionar este dispositivo a 4,8-5V? El dispositivo espera alrededor de 4,2-4,3V (voltaje de una LiPo completamente cargada), así que esto sería 0,6-0,8V más. La prueba corta (unos 2 minutos) fue bien, ¿podría haber problemas si se reproduce música durante horas?
  • ¿Hay alguna forma de diagnosticar estos problemas? ¿Quizás midiendo la temperatura en la superficie del CI?
  • ¿Cuáles son las posibles consecuencias? Además de un fallo del dispositivo, ¿podría provocar un riesgo de incendio?

Aquí hay una imagen del interior del reproductor:

mp3 player circuit

El CI cuadrado está marcado como M7103A-A1, pero no he podido encontrar una hoja de datos para él. Las marcas del CI 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.

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Una solución pequeña, perezosa y barata es conseguir un convertidor reductor y tal vez un micro usb de ebay (o de algún otro sitio). El envío puede llevar algún tiempo.

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Sólo hay que poner 5V en lo que habría sido el puerto del cargador, y un condensador y un potenciómetro en la ubicación de la batería. se puede ajustar el pote para obtener la constante de tiempo para imitar la batería y todo debería estar bien. para el diagnóstico simple, medir el amperaje de su 3,2V, 4,5V, y 5V. si el consumo de energía (corriente veces el voltaje) aumenta en gran medida, que puede ser malo- la energía va a alguna parte.

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Asmyldof Puntos 9125

Los principales riesgos son, entre otros, los siguientes

  1. El exceso de consumo de energía y su conversión en calor. Lo primero puede no ser demasiado importante, lo segundo sí, pero puede gestionarse con una adecuada disipación de calor adicional. Si se quiere, se podría poner todo el PCB dentro de epoxi denso sin burbujas y enfriarlo con algunas aletas de metal externamente, o en masilla especial conductora de calor o resina de silicona. O, la herramienta del hombre pobre: pegamento de 2 componentes para los intentos.

  2. Circuitos internos de sobrecarga en la fuente de alimentación. Aunque es improbable, es posible que alguna parte analógica comience a acercarse a la sobrecarga a 5V. La mayoría de los reproductores de MP3 baratos alimentan todo directamente con la entrada de 5V, y sólo cambian el modo de funcionamiento en función de su presencia, por lo que las posibilidades de que esto ocurra son escasas.

  3. Circuitos internos de sobrecarga en los niveles de señal. Esto es un poco más probable, pero todavía no enormemente. Algunos dispositivos con un diseño de chip más barato pueden tener simples divisores resistivos para los puntos de ajuste y las rutas de audio internas de polarización, 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 exceso de polarización y los puntos de ajuste erróneos pueden causar: Recorte, distorsión y una mayor potencia de salida no deseada, lo que nos lleva a la parte 1.

  4. Los picos de potencia del adaptador causan un bamboleo irregular del voltaje en lugares que no se espera, ya que las baterías LiPo de una sola célula casi nunca hacen un bip de 7V.

¿Qué puedes hacer? ¡Simple!:

schematic

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

Ese esquema es muy complejo para el propósito, pero pensé en añadir unos cuantos inductores y condensadores a modo de "diseño adecuado" para eliminar algunas posibles fuentes de ruido, ya que una de las razones por las que pueden haber decidido no poder reproducir música cuando se está cargando es que los adaptadores baratos causan un montón de ruido asqueroso que puede influir en su reproducción, incluso sólo intermitentemente.

Estas soluciones no son la solución definitiva para los problemas de ruido, pero sin duda ayudarán y deberían ser factibles con componentes relativamente baratos.

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

schematic

simular este circuito

El diodo es un componente con "pérdidas" y un tipo PN de silicio antiguo como el 1N4001 (que también es muy barato debido a su enorme producción) tomará alrededor de 0,6 a 0,8V en la dirección de avance cuando pase algo de corriente.

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

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

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

La respuesta que di:
Porque no sabes cómo funciona el dispositivo y en momentos de inactividad un dispositivo alimentado por batería puede muy bien caer a varios uA o menos de uso de corriente, en cuyo caso el diodo ya no estará fuertemente sesgado hacia adelante y la tensión caída ya no será totalmente fiable. La resistencia puede probablemente ser aumentada a 2k o incluso 5k para igualar el gasto estático (quiscent) en un regulador lineal asequible.

En segundo lugar, sin resistencia, un pico de encendido/apagado del adaptador con el chip usando sólo 1uA puede cargar el condensador a 10V o más durante un tiempo prolongado con adaptadores baratos. Algunos adaptadores "más asequibles" pueden, como tiro de gracia, cuando la tensión de red se agota, o incluso cuando se enchufa por primera vez, crear un pequeño pulso de baja energía que se sale de su tensión regulada normal. Si un dispositivo está drenando unos pocos mA o más, esos picos normalmente no consiguen causar más de un voltio por encima de la regulación durante un corto periodo de tiempo. Pero cuando el dispositivo no drena casi nada de corriente, esa energía puede ir a sobrecargar su tapa de filtro más allá de un simple voltio.

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Gracias. Sin embargo, no estoy muy seguro de la función de R1. Dices "para asegurar que siempre fluya un poco de corriente" - ¿esto también se aplicaría cuando el dispositivo está apagado pero conectado al adaptador? ¿Por qué es necesario?

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@alchemist_anonymous porque no sabes cómo funciona el dispositivo y en momentos de inactividad un dispositivo alimentado por batería puede muy bien caer a varios uA o menos de uso de corriente, en cuyo caso el diodo ya no estará fuertemente sesgado hacia delante y la tensión caída ya no será totalmente fiable. Probablemente se puede aumentar a 2k para igualar el gasto estático (quiscent) en un regulador lineal asequible. Además, sin resistencia, un pico de encendido/apagado del adaptador con el chip usando sólo 1uA puede cargar el condensador a 10V o más durante un tiempo prolongado con adaptadores baratos.

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Ketersis Puntos 6

Meh, su dispositivo probablemente funcionará bien porque la mayoría de los reproductores de mp3 pueden soportar el uso durante la carga porque 5v está corriendo a través de la batería y el sistema toma la energía de la batería durante la carga por lo que el voltaje sería alrededor de 5v también. im no genio en la electricidad, pero creo que su pequeño experimento vale la pena intentarlo.

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badbishop Puntos 194

Su pregunta es imposible de responder sin un conocimiento detallado del diseño. El calor no es lo único que puede matar a los dispositivos en esta situación. La tensión también puede hacerlo. Sin embargo, el riesgo de incendio es muy poco probable en este caso. Si te importa tu reproductor de mp3, encuentra un adaptador que salga en el rango de voltaje de la batería que has identificado, o pon un regulador de V en serie con el suministro, para darte los ~ 4V que necesitas. Si no te importa demasiado, pruébalo y verás lo que pasa. Puede que funcione bien.

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Yo no intentaría reemplazar la LiPo, ya que pueden explotar o incendiarse si son maltratadas, y los circuitos involucrados pueden haber sido ya dañados por tus pruebas.

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Hice un circuito regulador LM317 para proporcionar 4,2 V, sin embargo 1. es un desperdicio de energía 2. necesita un disipador y puede ser bastante voluminoso 3. Empecé a preguntarme - si el dispositivo se enciende bien usando los 5V proporcionados en el puerto de carga, y en realidad está especificado para 4,2V, entonces podría ser capaz de funcionar también con 5V. Otra idea que tuve fue simplemente bajar 0,5-0,7V de la alimentación de 5V mediante un diodo en serie y ahorrarme la molestia del regulador externo. No intenté reemplazar la LiPo por la razón que citaste. De hecho me sorprendió descubrir que llevaba una LiPo en el bolsillo desde hace unos años.

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@alchemist. Yo sostendría que tu solución LM317 es mejor que el circuito de diodos anterior. Disipará sólo la potencia necesaria para regular la tensión. Y regulará mejor, eliminando los posibles problemas de picos de tensión que se mencionaron anteriormente. Toda la potencia disipada en el R1 de arriba es desperdiciada, y calor con el que luego hay que lidiar. También son menos piezas...

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