實驗結果

實驗將用不同電壓的手機電池提供給 LTC3536 BOOST IC 做為電壓輸 入，並量測記錄經圖 4-3 LTC3536 BOOST IC 的輸出端電壓，在由此電壓提 供給圖 4-4 MCP73833 Charger IC 對無線耳機的電池作充電，並記錄無線耳 機電池為 100mAH 時輸出電壓及輸入電流結果，如表 5-1 為無線耳機電池 (100mAH)在充電時的輸出電壓及輸入電流結果；在無線耳機電池電壓充電 後，需經由無線耳機電池放電之實驗測試，來測試無線耳機電池是否有正常

有達到實際充電之容量，如表 5-2 為無線耳機電池(100mAH)在放電時的輸

手機電池為 3.8V 時對無線耳機電池(100mAH)在充飽後的放電電壓曲線圖 與 數 據 值，當無線耳機電池在充飽後的放電電壓由 4.14V 放電至 3.29V，透 過電子式負載器來設定放電電流值，設定 50mA 為放電電流對無線耳機的電 池進行放電，將無線耳機電池電壓放電至 3.29V 後，由此來驗證此電池實際 之容量達到正常狀態。

CH1: 為無線耳機電池電壓曲線

CH3: 為 LTC3536 BOOST IC 輸出電壓曲線 CH5: 為手機電池電壓曲線

Cursor A: 實驗起始值 Cursor B: 實驗終止值

(a)

(b)

圖 5-2 手機電池為 3.8V 時對無線耳機電池(100mAH)充電的電壓(a)曲線圖 (b)數 據 值

(a)

(b)

圖 5-3 手機電池為 3.8V 時對無線耳機電池(100mAH)在充飽後的放電電壓(a) 曲線圖 (b)數 據 值

當手機電池電壓為 3.6V 時，經過圖 4-3 及圖 4-4 的線路圖後，用來充無 線耳機的電池，此時並量測無線耳機 100mAH 電池的充電電壓的變化，圖 5-4 為手機電池為 3.6V 時對無線耳機電池(100mAH)充電的電壓曲線圖 與 數 據 值，利用手機電池電壓為 3.6V 可以將無線耳機為 100mAH 的電池電壓起 始為 3.3V 充電至 3.91V，並由輸入電流 50mA 的充電電流對無線耳機的電池 充電，將無線耳機電池電壓充電至 3.91V。

在無線耳機電池電壓充電至 3.91V 後，需測試無線耳機電池是否有正常 有達到電池之容量，所以在經由無線耳機電池放電之實驗測試，如圖 5-5 為 手機電池為 3.6V 時對無線耳機電池(100mAH)在充飽後的放電電壓曲線圖 與 數 據 值 ，當無線耳機電池在充飽後的放電電壓由 3.79V 放電至 3.3V，透 過電子式負載器來設定放電電流值，設定 50mA 為放電電流對無線耳機的電 池進行放電，將無線耳機電池電壓放電至 3.3V 後，由此來驗證此電池實際 之容量達到正常狀態。

CH1: 為無線耳機電池電壓曲線

CH3: 為 LTC3536 BOOST IC 輸出電壓曲線 CH5: 為手機電池電壓曲線

Cursor A: 實驗起始值 Cursor B: 實驗終止值

(a)

(b)

圖 5-4 手機電池為 3.6V 時對無線耳機電池(100mAH)充電的電壓(a)曲線圖 (b)數 據 值

(a)

(b)

圖 5-5 手機電池為 3.6V 時對無線耳機電池(100mAH)在充飽後的放電電壓(a) 曲線圖 (b)數 據 值

當手機電池電壓為 3.3V 時，經過圖 4-3 及圖 4-4 的線路圖後，用來充無 線耳機的電池，此時並量測無線耳機為 100mAH 電池的充電電壓的變化，

圖 5-6 為手機電池為 3.3V 時對無線耳機電池(100mAH)充電的電壓曲線圖 與 數 據 值，利用手機電池電壓為 3.3V 可以將無線耳機為 100mAH 的電池電壓 起始為 3.29V 充電至 3.74V，並由輸入電流 50mA 的充電電流對無線耳機的 電池充電，將無線耳機電池電壓充電至 3.74V。

在無線耳機電池電壓充電至 3.74V 後，需測試無線耳機電池是否有正常 有達到電池之容量，所以在經由無線耳機電池放電之實驗測試，如圖 5-7 為 手機電池為 3.3V 時對無線耳機電池(100mAH)在充飽後的放電電壓曲線圖 與 數 據 值，當無線耳機電池在充飽後的放電電壓由 3.64V 放電至 3.29V，透 過電子式負載器來設定放電電流值，設定 50mA 為放電電流對無線耳機的電 池進行放電，將無線耳機電池電壓放電至 3.29V 後，由此來驗證此電池實際 之容量達到正常狀態。

CH1: 為無線耳機電池電壓曲線

CH3: 為 LTC3536 BOOST IC 輸出電壓曲線 CH5: 為手機電池電壓曲線

Cursor A: 實驗起始值 Cursor B: 實驗終止值

(a)

(b)

圖 5-6 手機電池為 3.3V 時對無線耳機電池(100mAH)充電的電壓(a)曲線 圖 (b)數 據 值

(a)

(b)

圖 5-7 手機電池為 3.3V 時對無線耳機電池(100mAH)在充飽後的放電電壓 (a)曲線圖 (b)數 據 值

此 3.3V 為鋰離子電池的臨界電壓，因手機電池電壓低於 3.3V~3.0V 時，

手機會強制關機，以保護電池本身電壓降至最下限 3.0V 以下，將導致破壞 鋰離子電池本身的蓄電功能。

一般手機的鋰離子電池電壓範圍，在滿電壓時為 4.2V 左右，當電力完 全耗盡時的電壓為 3.0V 左右；以手機電池電壓為臨界 3.3V 的狀態來分析，

可讓無線耳機電池充電後所得到的電壓值為 3.71V，圖 5-8 為一般鋰離子電 池放電曲線電壓圖 [8](以 1000mAH/1C 的 條 件 下 所 示 )， 在不同放電條件 下，所放電容量及結果會有些許的不同，一般而言以放電條件 1C 來舉例( 本 文提及的‘C’是一個電池術語，用於指示電池製造商規定的電池放電容量單 位是 mAH。例如，一個額定 1000mAH 的電池可以為一個 1000mA 負載供電 一小時，之後電池電壓才會降至零容量電壓[7])， 由 圖 5-8 所示鋰離子電池 容量 3.6V~3.3V 的區間，至少還有 20%以上的電池容量可以提供給無線耳機 使用，這就表示當手機電池電壓將降至最差的情況，仍然足夠可以提供給無 線耳機作充電使用，確保在手機有電的前提下，無線耳機不會有無電可充之 疑慮，若放電電壓超過最下限值時，則會破壞原有鋰離子電池的特性，在短 時間內對放電過程影響雖然不會太大，但以長時間使用就會造成嚴重的電池 容量衰退和壽命減短的現象[8]，所以要設置鋰離子電池的臨界電壓的原因，

也就是要保護電池本身電壓降至最下限 3.0V 以下，將導致破壞鋰離子電池 本身的蓄電功能。

圖 5-8 鋰離子電池放電曲線電壓圖 [8]

另外實驗將無線耳機的電池容量加大，並用不同電壓的手機電池提供給

至到 4.18V，圖 5-9 為手機電池為 3.8V 時對無線耳機電池(150mAH)充電的 電壓曲線圖 與 數 據 值，與原先當電池容量為 100mAH (如表 5-1)4.18V，一 樣可以將無線耳機電池電壓充到最飽。

(a)

(b)

圖 5-9 手機電池為 3.8V 時對無線耳機電池(150mAH)充電的電壓(a)曲線圖 (b)數 據 值

當手機電池電壓在 3.6V 時可以將無線耳機電池電壓充至到 3.81V(如表 5-3)，圖 5-10 為手機電池為 3.6V 時對無線耳機電池(150mAH)充電的電壓曲 線圖 與 數 據 值，與原先當電池容量為 100mAH (如表 5-1)3.85V，微幅下降 了 0.04V。

(a)

(b)

圖 5-10 手機電池為 3.6V 時對無線耳機電池(150mAH)充電的電壓(a)曲線圖 (b)數 據 值

當手機電池電壓在最低電壓 3.3V 時可以將無線耳機電池電壓充至到 3.62V(如表 5-3)，圖 5-11 為手機電池為 3.3V 時對無線耳機電池(150mAH) 充電的電壓曲線圖 與 數 據 值，比先前電池容量為 100mAH (如表 5-1)3.71V，

有大幅的下降了 0.09V，上述為當電池容量為 150mAH 時與 100mAH 做的比 較結果，電池電壓加大至 150mAH 時會隨著容量加大，而在電池充電的終 止電壓會有些微的下降。

(a)

(b)

圖 5-11 手機電池為 3.3V 時對無線耳機電池(150mAH)充電的電壓(a)曲線圖 (b)數 據 值

在無線耳機電池容量為 250mAH(如表 5-4 所示)，當手機電池電壓為 3.8V 時可以將無線耳機電池電壓充至到 4.03V，圖 5-12 為手機電池為 3.8V 時對無線耳機電池(250mAH)充電的電壓曲線圖 與 數 據 值，與原先當電池容 量為 100mAH (如表 5-1)4.18V，大大的下降了 0.15V，若要將無線耳機為 250mAH 的電池充到最飽，則需要提升手機的電池電壓值為 4.0V(如表 5-4)，

就可以將 250mAH 的無線耳機電池電壓充電至 4.19V，圖 5-13 為手機電池 為 4.0V 時對無線耳機電池(250mAH)充電的電壓曲線圖 與 數 據 值 。

(a)

(b)

圖 5-12 手機電池為 3.8V 時對無線耳機電池(250mAH)充電的電壓(a)曲線圖 (b)數 據 值

(a)

(b)

圖 5-13 手機電池為 4.0V 時對無線耳機電池(250mAH)充電的電壓(a)曲線圖 (b)數 據 值

當手機電池電壓在 3.6V 時可以將無線耳機電池電壓充至到 3.73V(如表 5-4)，圖 5-14 為手機電池為 3.6V 時對無線耳機電池(250mAH)充電的電壓曲 線圖 與 數 據 值 ，與原先當電池容量為 100mAH (如表 5-1)3.85V，大幅下降 了 0.12V。

(a)

(b)

圖 5-14 手機電池為 3.6V 時對無線耳機電池(250mAH)充電的電壓(a)曲線圖 (b)數 據 值

最後當手機電池電壓在最低電壓 3.3V 時將無線耳機電池電壓可以充至 到 3.45V(如表 5-4)，圖 5-15 為手機電池為 3.3V 時對無線耳機電池(250mAH)

充電的電壓曲線圖 與 數 據 值，比先前電池容量為 100mAH (如表 5-1)3.71V，

也大幅的下降了 0.26V，上述為當電池容量為 250mAH 時與 100mAH 做的比 較結果。

(a)

(b)

圖 5-15 手機電池為 3.3V 時對無線耳機電池(250mAH)充電的電壓(a)曲線圖 (b)數 據 值

綜合上述實驗之結果為手機電池容量若要對無線耳機電池容量加大至 150mAH 與 250mAH 時會比原先 100mAH 更加無法將終止電壓充到最飽，

圖 5-16 為電池容量增大後結果比較圖，在電池充電的終止電壓會有更明顯

3.3V 3.6V 3.8V 4.0V

100mA 電池容量 150mA 電池容量 250mA 電池容量

圖 5-17 充電電壓與電流之曲線圖[9]