使用 L9110 产生低压交流，为老旧剃须刀充电（原创）

t3486784401

去年春节回家，原计划呆个把星期就走，结果遇到了疫情被妥妥困在家里。

带回的剃须刀原本能坚持一个多月，结果也顶不住这种全民宅家的情况，彻底用没电了。
更糟糕的是没带充电器，并且是个非常蹩脚的充电器，不兼容常见 USB 充电。

好在家里不缺电子元器件，这就用 L9110 折腾一个。

【原理】
剃须刀充电方式非常老旧，使用 4.5VAC 低压交流充电，直流不工作，目测内部有电容限流之类的电路。
很早前就已注意到原配充电器是 AC 输出，当时果断拍了铭牌、挂了示波器，以防某天丢失/损坏的意外情况。

山寨厂的原充电器，明明写着 AC/DC，却干着输出交流的勾当：



输出端直接挂电池供电的示波器（避免L/N共模干扰）：



可以看到交流峰峰值大约 ±6.3V 的样子，正弦周期 20ms 对应 50Hz 工频。
换算成有效值大约 4.5Vrms，基本上可以肯定是个 4.5V 的简单火牛充电器，无整流板。


【硬件】
手头没有合适的火牛（太老了），但是 Arduino 和相关的数字件倒是不少，搭一个简单 H 桥应该不难。
按着 4.5Vrms / 50Hz 的要求，就拿 L9110 直接开搞。

用 Arduino 最大的好处就是，只要焊接外围电路，核心的控制器逻辑都是现成可以复用的。
把 UNO 的 D9/D10 直接接在 L9110 控制输入上，加两个指示灯完活：



焊接前先用 CAD 走个线，避免焊起来太混乱：



直接焊好 L9110 扩展板，加几个插接式连接器，方便接线：



背面效果：




【软件】
由于不苛求严格的正弦交流，因而软件上只要简单的输出两路反相信号即可，Arduino IDE 走起。
为了确保两路同步翻转，软件里直接访问 PORTB 端口寄存器，18行搞定：



实际测试过程中，首先将交流翻转频率降低至 1Hz，方便万用表测试每个相位下 L9110 对应输出。

附上运行固件及源码：

以及 L9110 的中文手册：


【效果】
既然已有这么完备的双通道 H 桥，不写个流水灯多对不起这硬件，1Hz 流水灯走起（动图）：



1Hz 低频流水灯兼做硬件测试，确认 L9110 输出双极性 H 桥电气正常。
实际工作时频率改为 50Hz 工频发波，指示灯几乎闪烁成了两灯常亮：



最终上剃须刀，系统由 CC-CV 电源供电，经过 UNO+L9110 后生成方波交流给剃须刀充电。
图示剃须刀充电指示灯亮起，充电功能、充电速度均正常：




【热测试】
远处电源模块上显示电流 0.489A，刨去 UNO 自身工作消耗，剃须刀大约有 0.45A(rms) 的充电电流。
由于连续工作电流不小（0.45A），确认 L9110 不会过热损坏十分必要。

连续工作 2h 后 L9110 表面略热，体感温度 60-70℃，但用手估摸不是电工该干的。
于是另拿一套 Arduino 搭建个 NCIR 非接触红外测温系统，大致看下 L9110 温度。

基板还是 Arduino UNO 万金油，堆叠一层电池板实现手持操作，再堆叠一层 I2C 转接板连探头，
最顶层用一块 19264 液晶作为显示器，显示温度结果。

探头使用 MLX90614，为方便连线用了 M5Stack-Unit 版本：



Arduino、探头连好后，红外窗近距离对准 L9110 即可测试温度：



系统运行起来后测得 L9110 表面温度 59.37℃，手摸还算准确：



实际室温约为 27-28℃，探头因靠太近被加热导致自身“环境温度”略高。
至此确认基于 Arduino+L9110 的低压交流源，可以稳定地给剃须刀完成充电。

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以上，使用 L9110 搭接了一套 H 桥低压交流发生器，为老旧交流剃须刀实现了直流充电。
充电电流大约 0.45A(rms)，连续工作时 L9110 约 60℃，剃须刀充电正常，系统稳定可靠。

终于宅家也不必大胡子了，最后祝大家 DIY 愉快！

触景情伤

直接上直流应该也可以充电的吧？

yinjiudong

高手，疫情闹得真是英雄无用武之地了。:lol:剃须刀内部还得变直流，直接输入5v直流就行了吧

aacyxjz

真优秀，加分点赞支持

cj8510

额，UNA太大了，弄个mini Pro足够了吧:titter:

major

杀鸡用了牛刀，楼主是来秀技术的:smile:

t3486784401

触景情伤 发表于 2021-5-20 03:11
直接上直流应该也可以充电的吧？

直流不工作的，这就是蛋疼的地方。估计内部有电容限流

t3486784401

yinjiudong 发表于 2021-5-20 07:33
高手，疫情闹得真是英雄无用武之地了。剃须刀内部还得变直流，直接输入5v直流就行了吧 ...

直接 5V 不工作的，内部不是简单的整流桥，可能还有电容限流

t3486784401

aacyxjz 发表于 2021-5-20 07:47
真优秀，加分点赞支持

感谢捧场！

t3486784401

cj8510 发表于 2021-5-20 07:48
额，UNA太大了，弄个mini Pro足够了吧

手头就是 UNO 多，主要是通用的底板可以一机多用

t3486784401

major 发表于 2021-5-20 08:34
杀鸡用了牛刀，楼主是来秀技术的

哈哈，感谢捧场！

cj8510

t3486784401 发表于 2021-5-20 11:14
手头就是 UNO 多，主要是通用的底板可以一机多用

好吧，不过UNO用起来也挺方便的，就是体积大了一点。

cutter

哈哈，这位坛友刚好与楼主相反

用闲置欧司朗小球泡做个USB节能灯/改成USB供电：https://www.mydigit.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=13417

mousebat04

正确操作不应该是拆了剃须刀改USB充电么？

石墨

服了，简单问题复杂化，哈哈

ww5223017240

楼主技术很扎实，不过其实改这个的话还不如直接把他拆了改里面的充电电路估计还简单点:lol:

180066542

楼主实力有点强，就是这个剃须刀是什么牌子的值得楼主这么大动干戈:lol:

bass

这也行。。。膜拜楼主

微笑的先生

哈哈哈欢迎高技术人才搞事情，加分鼓励

慕名而来

触景情伤 发表于 2021-5-20 03:11
直接上直流应该也可以充电的吧？

只知道镍铬电池为了防止极化效应，可以采用高频脉冲进行充电，而楼主的这个只是普通的交流变压器，或许正如楼主所说内部有相关元件吧。