Độ lại pin Lithium: dùng nguồn USB trực tiếp cho bộ phát 4G — hướng dẫn và lưu ý an toàn
Đây là bản xử lý nội dung gốc, giữ nguyên ý chính: mình đã độ bộ phát 4G để dùng nguồn trực tiếp từ cổng USB-A của pin dự phòng bằng cách bỏ cell pin, giữ lại mạch BMS và đấu nguồn USB vào mạch BMS qua diode để hạ áp, cùng vài lưu ý về an toàn và tản nhiệt.
Ý tưởng chính của phương án
Mình tháo cell pin cũ (bị phồng) ra nhưng vẫn giữ lại mạch BMS (bộ bảo vệ pin), rồi dẫn nguồn 5V từ cổng USB-A của pin dự phòng vào mạch BMS thông qua diode để hạ áp, để thiết bị nhận nguồn giống như từ cell pin nội bộ và hoạt động bình thường.
Tại sao giữ lại mạch BMS là bắt buộc
- Mạch BMS bảo vệ thiết bị: mạch này bảo vệ quá áp, quá xả, cân bằng cell (trong trường hợp nhiều cell), và các chức năng an toàn khác.
- Mạch BMS truyền thông tin: nhiều thiết bị đọc thông tin từ mạch pin (ví dụ phần trăm pin, nhiệt độ, trạng thái an toàn); nếu bỏ mạch này, thiết bị có thể không nhận dạng được pin và từ chối hoạt động.
- Rủi ro khi bỏ BMS: nếu nối trực tiếp nguồn và bỏ qua mạch BMS, thiết bị mất lớp bảo vệ — điều này làm tăng nguy cơ chập, cháy, phồng pin hoặc hư hỏng thiết bị.
Chi tiết kỹ thuật về hạ áp bằng diode
Theo lý thuyết, điện áp đầy (cell lithium) ~4.2–4.3V; đầu vào USB là 5V. Dùng diode (ví dụ 1N4007) có điện áp rơi khoảng 0.7V sẽ làm giảm 5V xuống xấp xỉ 4.3V, gần bằng điện áp đầy của cell, nên thiết bị có thể hoạt động; nếu muốn an toàn hơn, có thể thêm diode nữa để hạ xuống khoảng 3.8V.
Lưu ý kỹ thuật:
- Điện áp rơi của diode thay đổi theo dòng: giá trị 0.7V là ước lượng phổ biến cho diode silicon trong vùng dòng vừa phải; ở dòng lớn hoặc nhỏ khác, điện áp rơi có thể khác.
- Diode tạo tản nhiệt và mất hiệu suất: diode sẽ tiêu tán công suất (P = V_drop × I), có thể sinh nhiệt; cần đảm bảo diode và mạch được bố trí tản nhiệt phù hợp.
- Thay thế diode: nếu có không gian, tác giả gợi ý thay hai con 1N4007 bằng 1 con 1N5408 (có điện áp rơi ~1–1.2V theo thực tế của mạch) để đạt điện áp mong muốn và chịu dòng tốt hơn.
Lợi ích khi dùng nguồn USB trực tiếp (không qua mạch sạc thiết bị)
- Giảm nhiệt phát sinh từ mạch sạc trong thiết bị khi vừa sạc vừa dùng — mạch sạc thường tạo thêm nhiệt, cộng với nhiệt do thiết bị hoạt động có thể làm giảm tuổi thọ pin và gây phồng.
- Giữ thiết bị mát hơn bằng cách cấp nguồn trực tiếp qua BMS thay vì sạc qua mạch nội bộ.
Lưu ý an toàn & rủi ro thực tế
- Không phải mọi mạch hạ áp đều "chuẩn": một số mạch có hiệu suất kém, sinh nhiều nhiệt, hoặc không ổn định; thay đổi mạch có thể dẫn tới hỏng mạch, giảm độ bền hoặc nguy cơ cháy nổ.
- Đảm bảo mạch BMS bạn giữ lại là nguyên vẹn và hoạt động đúng; BMS hỏng sẽ làm mất chức năng bảo vệ.
- Kiểm tra dòng tiêu thụ của bộ phát (A) và khả năng chịu dòng của diode/mạch trước khi thực hiện; diode nhỏ có thể quá nóng hoặc chết nếu dòng vượt quá khả năng.
- Nếu không có kỹ năng điện tử, tốt nhất không tự làm — tìm kỹ thuật viên có kinh nghiệm để tránh rủi ro.
Tản nhiệt bổ sung
Mình còn gắn thêm quạt nhỏ để tản nhiệt cho bộ phát 4G; mình dùng quạt 12V vì không gây ổn (ổn = không cần ổn áp?), nhưng nếu muốn hiệu quả tản nhiệt cao hơn có thể dùng quạt 5V (tùy thiết kế và nguồn cung cấp). Khi thêm quạt, cần cân nhắc tiêu thụ dòng và cách cấp nguồn cho quạt sao cho không ảnh hưởng tới hoạt động chung.
Gợi ý thực hành (ngắn gọn)
- Giữ lại mạch BMS nguyên vẹn.
- Đo kỹ điện áp và dòng thiết bị trước khi chọn diode hoặc phương án hạ áp.
- Sử dụng diode/linh kiện có hệ số chịu dòng và công suất phù hợp; bố trí tản nhiệt cho diode nếu cần.
- Kiểm tra hoạt động trong nhiều điều kiện (tải cao, tải thấp, thời gian dài) để đảm bảo không quá nhiệt và thiết bị hoạt động ổn định.
Ghi chú tác giả
Cre: Nguyễn Minh Nhật
