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本帖对USB充电线进行了详实测评，因其缺失常规的锂电池充电功能，判为弃用，转而通过改造和详测雾化充电头电路，符合锂电池充电要求，最终实现完美替换。
家中小孩的电动玩具，配套了一根USB充电线和单节锂电池。眼见如此小巧并集成于USB插头中的充电线，好奇心十足，为确认其电路真相和适用性，下面对USB充电线进行拆解、测试和分析。
一、USB充电线概况：
配套的USB充电线通过SM-2P对插端子与锂电池连接充电，见下各图。从半透明的外壳看，似乎充电电路无锂电池充电管理芯片。铭牌信息：输入DC5V/2A,输出DC3.7V/400mA。锂电池标识信息：Li-ion 14500/500mAh 3.7V，其中Li-ion表示可充锂电池；14500表示电池外形尺寸为φ14×500mm，相当于5#干电池外形尺寸；500mAh表示单节锂电池的容量；3.7V表示锂电池的标称电压，对应的最高充电限制电压为4.2V。锂电池塑封壳内配有充放电保护板。
二、USB充电线拆解：
用撬棒撬开充电线USB尾端的卡扣，分开上下外壳，因USB铁壳包裹卡住另一端卡扣，需要抽拔下壳和铁壳才可完全分离，见下图：
完全分离后，即为拆解的全家福，见下图：
电路板正、反面放大图见下各图。反面光秃秃一片，一无所有。
三、充电输出线更换：
观察发现，输出到充电电池的SM-2P对插连线细长，估计线阻较大。拆焊该连线，测量线阻，测得两根连线包括插头的电阻分别为374.86mΩ和370.85mΩ，见下各图。总电阻为374.86+370.85=745.71mΩ。若用500mA的电流充电，则线损将达到0.5×0.74571=0.373V，锂电池充电将受严重影响，不可接受。
更换短粗的SM-2P公头连线，测得两根连线包括插头的电阻分别为21.84mΩ和22.17mΩ，见下各图。总电阻为21.84+22.17=44.01mΩ。若用500mA的电流充电，则线损仅有0.5A×44.01mΩ=22.005mV，可以接受。
四、USB充电线电路测试分析：
4-1、绘制电路原理图：
根据拆解的实际印刷电路，画出USB充电线的电路原理图如下：
Q1（丝印CR）经查询是2SC945（NPN）三极管；LED2为红色指示灯，并由Q1控制，似乎是充电指示灯，充满即转灯，但后续的测试分析将颠覆此认识；R1为1KΩ的LED2限流电阻，R2为2.4Ω的主回路功率电阻，用于充电电流限流，R3、R4分别为3.9KΩ和330Ω，R3连接于B+和Q1的b极之间，R4连接于B-和Q1的b极之间，看上去像是电阻分压网络，其实不然。
4-2、充电线元件参数测量：
测量USB充电线各电阻阻值，以便计算分析时接近实际情况。由电路原理图知，各电阻之间不存在串并联关系，并由三极管Q1、LED2隔开，故不必拆焊各电阻，在路测量即可。
万用表表笔短接，测得底数阻值为0.1Ω，见下图：
R1阻值标识为102（1KΩ），在路测量为1.003KΩ，见下图：
R2阻值标识为2R4(2.4Ω），在路测量为2.5Ω，因阻值较小，需减去底数阻值，2.5-0.1=2.4Ω，与标注值一致，见下图：
R3阻值标识为392(3.9KΩ），在路测量为3.90KΩ，实测值与标注值一致，见下图：
R4阻值标识为331(330Ω），在路测量为335Ω，见下图：
4-3、充电线测试分析：
4-3-1、开路状态测试分析：
通电未接电池时的状态即为开路或待机状态。临时搭建测试电路，万用表负极接电路地（GND），红表笔测量相关元件的对地电位，见下图：
将万用表置于DCV档位，通电测量USB输入电位为5.16V，见下图：
测量三极管Q1的b极电位为0.412V，见下图：
测量Q1的c极电位为3.82V，见下图：
测量LED2正极的电位为5.16V，见下图：
测量R2电位为2.9mV，见下图：
将相关测量参数标注于电路原理图上，可确定电流方向，以便于对比、计算和分析，见下图：
计算、分析：
通电后因B+和B-之间开路，于是，+5V→R3→R4→R2→GND形成回路，回路电流Io=5.16V/(3900+335+2.4)Ω=1.218mA，或Io=2.9mV/2.4Ω=1.208mA，二种算法相差10uA。当然回路电流Io还可以按R3、R4来计算，在此不再一一详述。
R1两端电压为5.16-5.16=0V，故R1中无电流流过，+5V→R1→LED2→Q1/c-e→GND开路，LED2熄灭。Vbe=0.412V，Vce=3.82V，也可判断Q1截止，证实LED2熄灭。
Io即为电路总电流，此电流也是静态待机电流，计算得到静态待机功耗为5.16^2/(3900+335+2.4)=6.28mW。
4-3-2、锂电池放电测试分析：
本测试的重点不是锂电池放电过程（放电曲线），而是要测得其放电终止电压和放电解除电压，以及回升稳定电压，故不必使用容量测试仪，简单接入一个10Ω/5W的水泥电阻作为放电负载即可，计算得到最大放电电流4.2V/10Ω=420mA，最大功耗为0.42^2×10=1.764W＜5W，故10Ω/5W水泥电阻用作放电负载是安全的，不会发热烧毁。下图是放电到3.75V时的图示：
随着放电的持续进行，当锂电池电压放至2.45V时，到达了过放电终止电压，触发过放电保护保护芯片关断锂电池输出，见下各图：
撤去10Ω/5W水泥电阻几秒钟，锂电池电压又从0变为3.07V，说明锂电池电压已回升，且达到了过放电解除电压，触发保护芯片使锂电池主回路导通，见下图：
锂电池电压继续缓慢回升，放置到第二天（约经过17小时），基本稳定在3.54V，可见锂电池放电终止后，其电压并非保持在放电终止电压2.45V上，而会持续缓慢回升。见下图：
上述放电测试的数据与最常用的锂电池保护芯片DW01F的充放电定义阈值吻合，即DW01F的过放电终止电压为2.4±0.1V，过放电解除电压为3.0±0.1V。
4-3-3、起始充电测试分析：
本测试是以锂电池较稳定的3.54V残存电压为起始充电电压，并在通电前后连续拍照，以获得充电起始瞬间的数据。通过充放电，将电池电压稳定在3.54V，然后用同样方法进行第二个数据测试，直至测完最后一个数据。
搭建测试电路，在电路板上引出三根短导线，其中红、黄线分别从Q1的c、b极引出，绿线从LED2+引出，黑线从USB-（GND）引出，这样可方便测得相关节点的对地电位，为计算、分析提供数据。见下图：
首先测量R2的充电起始电位，将红鳄鱼夹连接到电池负极（VB-）上，通电，LED2点亮，测得R2的起始电位为1.335V，见下图：
将电池电压稳定在3.54V上，红鳄鱼夹连接到电池正极（VB+）上，通电，LED2点亮，测得供电的起始电位为5.11V，见下图：
以相同的方法测得LED2正极以及Q1的b、c极的起始电位分别为1.93V、0.745V、11.2mV，见下各图：
将测得的数据标注于电路原理图上，可确定各支路的电流方向，以方便对比、计算和分析，见下图：
计算、分析：
各回路电流计算：I1=Iled2=Ic=(5.11-1.93)/1003=3.17mA，I2=1.335/2.4=556.25mA，I3=(5.11-0.745)/3900=1.12mA，I4=(1.335-0.745)/335=1.76mA，Ib=I3+I4=2.88mA，Ie=Ic+Ib=6.05mA，IB=I2+I4=556.25+1.76=558.01mA，I0=I2+Ie=556.25+6.05=562.30mA。
Q1、LED2工作状态：由Vb=0.745V，Vc=11.2mV，Ib=2.88mA，Ic=3.17mA可知：Q1导通，+5V→R1→LED2→Q1/c-e→GND形成回路。LED2的正向电压为1.93-0.0112=1.92V，已超过红色LED的导通阈值电压，另Iled2=3.17mA，均可判断LED2点亮。
电池充电状态：起始电压VB=5.11-1.335=3.775V，这表明通电后，电池的起始充电电压并非从3.54V开始逐步上升的，而是直接从3.54V跳变到3.775V开始充电，再逐步上升。电池的起始充电电流IB高达558.01mA，尔后持续降低。这是一个比较重要的结论，说明电池起始充电时是强制大电流充电。
USB电源工作状态：锂电池起始充电时的输入最大总电流I0=562.30mA，输入电压为5.11V，故输入最大总功耗W0=0.5623×5.11=2.87W。
特别指出：若按锂电池残存电压来进行分析，则将进入误区，若锂电池从3.54V的残存电压开始充电，则电阻R2的电压V2=Vo-VB=5.11-3.54=1.57V，I2=1.57/2.4=654.2mA，R2功耗W2=0.6542^2×2.4=1.03W，这已明显超出电阻R2（1206封装）的额定功率，因而是错误的计算和结论。
以下实测起始充电时的电池电压跳变。接通电源开始充电的瞬间，电池电压直接从3.54V跳变为3.78V开始充电，与上述的理论计算分析吻合。见下各图：
接入USB表，实测充电起始时的输入总电流，测得为563.54mA，与上述理论计算值562.30mA比较，相差1.24mA，基本吻合，见下图：
4-3-4、后期充电测试分析：
因为前期充电阶段充电电压上升、电流下降的变化幅值和速率较大，相关电参数也随之波动较大，给逐一测量电位带来较大的误差。后期充电阶段充电电压上升、电流下降的变化幅值和速率较小，采用同一个万用表逐一测量各电位，可以减小测量计算误差。
测得电池电压为4.25V，R2电位为0.873V，电源供电电位为5.12V，LED2正极电位为1.915V，Q1的b极电位为0.707V，Q1的c极电位为14.1mV，见下各图：
将测得的数据标注于电路原理图上，并标出各支路的电流方向，见下图：
计算、分析：
各回路电流计算：I1=Iled2=Ic=(5.12-1.915)/1003=3.20mA， I2=0.873/2.4=363.75mA，I3=(5.12-0.707)/3900=1.13mA，I4=(0.873-0.707)/335=0.50mA，Ib=I3+I4=1.63mA，Ie=Ic+Ib=4.83mA，IB=I2+I4=363.75+0.50=364.25mA，I0=I2+Ie=363.75+4.83=368.58mA。
Q1、LED2工作状态：由Vb=0.707V，Vc=14.1mV，Ib=1.63mA，Ic=3.20mA可知：Q1导通，+5V→R1→LED2→Q1/c-e→GND形成回路。LED2的正向电压为1.915-0.0141=1.90V，已超过红色LED的导通阈值电压，另Iled2=3.20mA，均可判断LED2点亮。
电池充电状态：实测电池充电电压已上升到4.25V，计算的充电电压为5.12-0.873=4.247V，与实测值吻合，计算的充电电流已减小到364.25mA，其中充电电压已超过4.20V的充电限制电压，说明充电线电路无停充转灯功能，需要等待触发锂电池保护芯片的过充终止阈值电压而停充，此阈值电压往往高于4.20V。
USB电源工作状态：锂电池充电时的输入总电流I0=368.58mA，输入电压为5.12V，故输入总功耗W0=0.36858×5.12=1.89W。
4-3-5、终止充电测试分析：
继续充电，应该离终止充电为时不远了，密切关注充电过程。当电池电压升高到4.35V（电路板端）时，过数秒钟后未见4.36V显示，就触发保护芯片动作，终止充电，说明电池电压达到了保护芯片的过充电压阈值，见下图：
考虑到连线的线损和SM-2P对插接触电阻的影响，将万用表连接到靠近保护板处测量，再次充电到终止，结果充电到4.32V（电池端）时终止充电，表明连线和对插的压降约有4.35-4.32=30mV，以下二图是抓拍到的终止充电瞬间的电池电压：
上图充电终止电压4.32V（电池端）与最常用的锂电池保护芯片DW01F的过充终止电压4.28±0.05V定义阈值范围吻合。
充电终止后立即断开电源，在电池端测得电压为4.20V，随后开始缓慢跌落，表明锂电池能够充满，见下图：
测量终止充电瞬间R2的电位和输入总电流分别为0.764V和321.40mA，见下各图：
测量终止充电瞬间的供电电位为5.13V，见下图：
测量终止充电瞬间的LED2正极电位为1.91V，见下各图：
测量终止充电瞬间Q1的b极电位为0.705V，见下图：
测量终止充电瞬间Q1的c极电位为14.9mV，见下各图：
将测得的电参数标注于电路原理图上，并标出各支路电流方向，见下图：
计算、分析：
各回路电流计算：I1=Iled2=Ic=(5.13-1.91)/1003=3.21mA， I2=0.764/2.4=318.33mA，I3=(5.13-0.705)/3900=1.13mA，I4=(0.764-0.705)/335=0.18mA，Ib=I3+I4=1.31mA，Ie=Ic+Ib=4.52mA，IB=I2+I4=318.33+0.18=318.51mA，I0=I2+Ie=318.33+4.52=322.85mA。
Q1、LED2工作状态：由Vb=0.705V，Vc=14.9mV，Ib=1.31mA，Ic=3.21mA可得：Q1导通，+5V→R1→LED2→Q1/c-e→GND形成回路，Iled2=3.21mA。另LED2的正向电压为1.91-0.0149=1.90V，已超过红色LED的导通阈值电压，均可判断LED2点亮。
电池充电状态：充电终止时，LED2熄灭，实测终止电压为4.35V（电路板端），计算的充电终止电压为5.13-0.764=4.366V，计算值超过实测值4.366-4.35=0.014V,基本吻合。计算的充电终止电流已减小到最小值318.51mA。充电终止后立即断开电源，测得电池电压为4.20V，与充电限制电压相符，随后电池电压开始缓慢跌落，说明电池能够充满，且保护芯片的过充终止阈值电压要高于充电限制电压4.32-4.20=0.12V。
USB电源工作状态：电池终止充电时的输入总电流I0=322.85mA，实测值为321.40mA，计算值超过实测值322.85-321.40=1.45mA，基本一致。输入电压实测值为5.13V，故充电终止时的输入总功耗（最小输入总功耗）W0=0.3214×5.13=1.65W。
4-3-6、各充电状态测试结果汇总
将上述四个充电状态的主要测试数据和结果汇总于下表，可一目了然看出结论：
| 开路待机 |
起始充电
|
后期充电
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终止充电 | | Q1状态 | 截止 | 截止→导通 | 导通 | 导通→截止 | | LED2状态 | 灭 | 灭→亮 | 亮 | 亮→灭 | | 电池起充电压(V) | 3.54 | 3.54 | 3.54 | 3.54 |
输出充电电压(V)
| --
| 3.78
| 4.25
| 4.35
|
供电电压(V)
| 5.16 | 5.11 | 5.12 | 5.13 |
充电电流(mA)
| 0 | 558.01 | 364.25 | 318.51 |
输入总电流(mA)
| 1.22 | 562.30 | 368.58 | 321.40 |
输入总功率(W)
| 0.00628 | 2.87 | 1.89 | 1.65 |
4-3-7、连续充电过程监测分析：
搭建下图的锂电池电压、电流连续监测记录电路，用可调电源设定输出电压5.200V，输出电流1.500A，以CV（恒压）模式向充电板供电，然后在充电回路中串入USB表监测电池的充电电压和电流，锂电池的起始充电电压为2.7mV，即放电至保护芯片关断起充。
启动上位机（电脑）软件，设定好数据记录条件，特别是采样率设定为最大值100sps。见下图：
启动数据记录后立即按下可调电源接通按钮，向充电板供电，充电由此开始。充电约45分钟后自动终止，充电终止前后瞬间的对比图示见下图：
停止上位机数据记录，并保存数据。整个充电过程的电压（黄线）、电流（绿线）、充入容量（红线）及能量（褐线）的曲线见下图：从累计值可知：充电时间约为45分14秒（已扣除非充电记录时间），充入容量仅278.73mAh，充入能量为291.69mWh，对照电池铭牌500mAh，差距显著，锂电池为山寨电池或虚标电池无疑。充电开始的短时间内，充电电压上升较快，充电电流下降较快，充电后期的较长时间内，充电电压缓慢上升，充电电流缓慢下降，直至充电终止。
放大时间轴（横坐标），观察下图的起始充电瞬间的电压、电流曲线可知：二者均从0分别跳变到3.1493V和731.6mA，才进入充电状态，即充电的实质不是从0起始的，而是分别从3.1493V和731.6mA起始充电的，值得注意的是最大电流731.6mA实质是通电瞬间的冲击电流，将其作为起始最大充电电流似乎不够严谨。
忽略通电瞬间的浪涌（冲击），选取起始充电曲线部分的另一点作为电池的起充点似乎更为合理，它对应的起充电压为3.312V，起充电流为710.5mA，见下图：
同样，放大时间轴（横坐标），观察下图的终止充电瞬间的电压、电流曲线可知：当充电至45分16秒时，电压已升高到4.3847V，电流则下降到303.4mA，此时由电池保护板芯片关断充电（过充电压保护），电压和电流分别瞬间跳变为供电电压5.2V和0，宣告充电终止。考虑到USB表到电池的线损，电池端的最高充电电压约为4.32—4.33V，与最常用的锂电池保护芯片DW01F的过充终止电压4.28±0.05V定义阈值范围吻合。
对照上述断续测试和连续监测充电过程的结果，两种方法都表现出充电电压、电流都是跳变到充电起始点，然后进入降流的充电模式，当电池电压达到保护芯片的过充终止电压阈值范围时切断充电回路，终止充电，LED2同时熄灭，充电板进入待机模式。
至于两种测试方法的数值比较，存在一定的误差，起充阶段无可比性，因为电池的起充残存电压完全不同。充电终止瞬间，断续测试计算的充电终止电压为4.35V，电流为318.51mA（见上表），而连续监测的充电终止电压为4.3847V，电流为303.4mA，这与电池各次充电的重复性有关，也与不同仪表的测量误差有关，当然断续法测得的数据并非同时刻测得，存在时间差，且电流是通过计算间接得到的，因此连续监测的精度要高得多。
4-3-8、无保护板充电测试分析：
拆焊四根引出的短导线，用一节无保护板的18650锂电池置于电池盒继续进行测试，接入USB表通电，经过一段时间充电，测得电池电压已上升到危险的4.54V（电路板端），并无一丝终止充电的迹象，LED2仍然点亮，见下图：
此时测得R2电压为0.620V，Q1的b-e电压为0.703V，输入总电流Io=262.73—260.67mA。见下各图：
将测得的电参数标注于电路原理图上，并标出各支路电流方向，见下图：
计算、分析：
Vb-e=0.703V，说明Q1仍然导通，LED2仍然点亮。I2=0.62/2.4=258.33mA，VR4=0.703-0.62=0.083V，I4=0.083/335=0.248mA，有趣的是随着R2（B-）电位下降，I4电流方向已改变为从上向下流动，充电电流IB=I2-I4=258.33-0.248=258.082mA，随着充电电压的提升，充电电流进一步下降，但充电继续进行。因电池电压已上升到4.54V，不敢再冒险继续充电，毅然切断电源终止充电。
4-3-9、模拟充电测试分析：
由于手头没有更高标称电压的充电电池，为一探究竟，改用功率电阻模拟充电电池，继续提升充电电压作进一步测试，以确定LED2在电路中的作用。根据电路原理图，估算选用的功率电阻Rx，若供电电压为5.14V，Rx的电压（充电模拟电压）为4.9V，因Rx与R2串联，则流过Rx的电流为(5.14-4.9)/2.4=100mA，Rx=4.9/0.1=49Ω，功耗为4.9×0.1=0.49W，故Rx首先用51Ω/5W的水泥电阻模拟充电电池测试，Rx实测值为51.9Ω，见下图：
临时搭建测试电路，通电，LED2点亮，测得Rx电压为4.91V，总电流为96.52mA，见下图：
测得供电电压为5.14V，见下图：
测得R2电压为0.228V，见下图：
测得Q1的b-e电压为0.618V，见下图：
测得Q1的c-e电压为2.44V，见下图：
测得LED2电压为1.829V，见下图：
将Rx增大到75Ω测试，LED2点亮，亮度明显减弱，用同样的方法测得Rx电压为4.98V，总电流为67.90mA，见下图（其余电参数测试方法相同，图片省略）：
将Rx增大到100Ω测试，LED2亮度进一步减弱，肉眼很难看出，用同样的方法测得Rx电压为5.02V，总电流为51.58mA，见下图（其余电参数测试方法相同，图片省略）：
将Rx增大到150Ω测试，LED2亮度再次减弱，肉眼几乎看不出发光，用同样的方法测得Rx电压为5.06V，总电流为34.55mA，见下各图（其余电参数测试方法相同，图片省略）：
将Rx增大到200Ω测试，LED2亮度再次减弱，肉眼极难看出发光，用同样的方法测得Rx电压为5.08V，总电流为26.94mA，见下各图（其余电参数测试方法相同，图片省略）：
将各次测量的电参数汇总于下表，并通过计算分析得出电路的工作状态：
Rx标称值(Ω)
|
51
|
75
|
100
|
150
|
200
|
Rx实测值(Ω)
| 51.9 | 74.8 | 99.2 | 150.2 | 196.0 |
LED2状态
| 点亮 | 微亮 | 微微亮 | 极微亮 | 超极微亮 |
Q1状态
| 导通 | 微导通 | 微导通 | 截止 | 截止 |
Rx实测电压(V)
| 4.91 | 4.98
| 5.02
| 5.06
| 5.08
|
实测供电电压(V)
| 5.14
| 5.15
| 5.15
| 5.15
| 5.15
|
实测R2电压(V)
| 0.228
| 0.1627
| 0.1236
| 0.0822
| 0.0645
|
实测b-e电压(V)
| 0.618
| 0.559
| 0.523
| 0.485
| 0.468
|
实测c-e电压(V)
| 2.44
| 3.37
| 3.48
| 3.58
| 3.66
|
实测LED2电压(V)
| 1.829
| 1.709
| 1.645
| 1.567
| 1.532
|
实测总电流(mA)
| 96.52
| 67.90
| 51.58
| 34.55
| 26.94
|
计算Rx电流(mA)
| 94.61
| 66.58
| 50.60
| 33.69
| 25.92
|
计算R2电流(mA)
| 95.00
| 67.79
| 51.50
| 34.25
| 26.87
|
计算总功耗(W)
| 0.50 | 0.35
| 0.266
| 0.178
| 0.139
|
从上表可以看出：随着模拟电阻Rx阻值增加，Rx电压逐步增大，Rx电流逐步减小，这相当于电池充电电压逐步升高，充电电流逐步降低，LED2亮度逐步减弱，直至充电电压逼近于供电电压，充电电流才趋向于0。
在5.15V的供电条件下，当负载Rx电压（充电电压）达到5.06V时，即与供电的压差为5.15-5.06=0.09V时，肉眼可见的LED2转灯熄灭，但充电电流仍然维持33.69mA，充电持续进行，并未终止，这样的转灯电路设计是不可思议的。
五、USB充电线测试分析结论：
通过上述一系列的测试分析，可得出USB充电线的电性能结论：
5-1、USB充电线可对低于3V残存电压甚至为0（仅是保护板过放电切断测得为0，实质锂电池仍存在一定的残存电压）的锂电池充电，实质上是充电起始瞬间，施加在电池上的电压超过了保护板芯片的过放电解除电压，使得充电回路接通开始充电，更重要的是充电并非从电池的残存电压开始，而是通电瞬间跳变到3V以上的某个电压后才开始真正意义上的充电。
5-2、USB充电线可对锂电池进行从高电流至低电流的降流充电，当锂电池配有充放电保护板时，由保护板自动终止充电，终止电压由保护板过充电阈值范围决定，但普遍高于充电限制电压4.20V，充电指示灯LED2同时熄灭；当锂电池未配有充放电保护板时，充电过程无法终止，充电电压直逼供电电压，充电电流趋向于0，才可终止充电，充电指示灯LED2也常亮，需要充电电压接近供电电压时，Q1才可完全截止，使得LED2完全熄灭，所以LED2电路的设计就是一个摆设，又像转灯电路，又像电源指示电路，但实质什么都不是。
5-3、单纯依靠保护板终止充电而无充电管理芯片，缺乏充电安全性，无法长期使用，故决定弃用该USB充电线，寻找合适的单节锂电池充电电路予以替换。
六、USB充电线替代品制作：
6-1、雾化充电头概况：
弃用原USB充电线，采用USB-C接口的雾化器充电头来替代。雾化充电头的外形尺寸为φ22×15.5mm，具有充电管理、雾化控制以及充放电保护等功能，稍作改造即可用作该锂电池USB充电线的替代品，见下图：
6-2、雾化充电头拆解、改装：
拆焊、分离锂电池，拔出硅胶盖，可看到电路板，撬开两个卡扣，可取出电路板，再拆焊气流传感器（咪头），咪头看上去就像MIC音频咪头，实质不然，但原理相仿，都是通过周围气压的微弱变化，引起咪头电容改变，转化为电信号送至控制芯片，由芯片控制锂电池放电开关，从而接通或断开电加热器。见下图：
电路板正、反面放大图如下：
拆焊电路板上三根引线，将短粗SM-2P公头连线穿入硅胶盖，然后分清正负极正确焊接到电路板的B、G焊盘上，F焊盘用于连接到雾化电加热器，悬空，这样就完成了雾化充电头的改造，见下图：
完成改造、组装的雾化充电头成品见下图：
七、雾化充电头测试分析：
7-1、雾化充电头电路原理分析：
根据实际印刷线路，绘制电路原理图如下：
根据外围元件，丝印911A的芯片与型号CSC911X吻合，用于充电管理和雾化控制，查询到的芯片简介见下图。而丝印4050B芯片则用于驱动和控制RGB氛围多彩LED，与充电功能无关，其数据手册无法查询到。
从上述简介可知：芯片具有3.1±0.1V欠压保护，即锂电池电压低于该阈值，则切断输出，似乎芯片既有充电、雾化控制功能，又有放电保护功能，但芯片同时有雾化时间保护功能，即锂电池放电时长仅为7.5—12.5秒，超过该时长阈值，锂电池放电将切断，即使芯片1脚用合适的电容替换咪头，让芯片内部开关始终闭合，处于放电状态，但最长也只能放电12.5秒，所以芯片的放电保护功能无法用于常规场合。
芯片CSC911X（911A）的1脚接气流传感器（咪头）Cx的V+，为防止电路误动作，气流传感器（咪头）已拆除；2脚接地（GND或G焊盘）；3脚直接接单灯充电指示灯LED1正极，而不必串联限流电阻；4脚为输出脚，通过F焊盘接雾化电热丝，仅当气流传感器（咪头）感应到负压气流时，芯片内部开关才能闭合，4脚才有输出，从而电热丝发热雾化；5脚接USB（Type-C）的Vbus，即Vcc+5V；6脚接充电锂电池正极，即B焊盘。
USB-C的C1、C2引脚均连接下拉电阻R1、R2（5.1KΩ），用于USB电源的识别、握手，因为某些USB供电需要识别协议，才能输出供电。
芯片4050B用于驱动四个并联的RGB多彩LED2—LED5，以制造雾化期间的氛围，其电源5脚引自锂电池，4脚为控制脚，引自芯片CSC911X（911A）的4脚Vout，因其为高电压大电流功率脚，故必须经电阻R3、R4分压衰减后获得控制电平V4，R3也可理解为衰减电阻、R4则可理解为芯片4050B的4脚下拉电阻，以稳定4脚输入电平，V4=VoutR4/(R3+R4)=100Vout/(10+100)=0.909Vout，而Vout的最高电压即为锂电池充满的电压4.20V，故最大值V4=0.909×4.2=3.82V，由芯片CSC911X（911A）简介可知，锂电池欠压保护最低电压为3.0V，故最小值V4=0.909×3.0=2.73V，V4处于3.82--2.73V的范围内，均为高电平，同时芯片1、3、6脚随机输出低电平，驱动四个RGB多彩LED变幻点亮和熄灭。1、3、6脚经串联的限流电阻R5、R6、R7分别连接并联的RGB多彩LED的B（蓝）、R（红）、G（绿），四个RGB多彩LED的供电统一取自锂电池。
7-2、雾化充电头空载测试分析：
按下图的临时电路进行空载测试，通电后，蓝色充电指示灯点亮，输入总电流约为1.1mA，输出充电电压在0—2.03V之间循环跳变，以下是输出充电电压在跳变过程中抓拍选取的典型图示：
可以推断：空载时输出充电电压跳变是由于芯片不断检测充电电池电压的结果。其静态（待机）电流约为1.1mA，静态（待机）功耗约为5.185×1.1=5.7mW，与实测值吻合。
7-3、雾化充电头充电测试分析：
搭建如下图的电路，用上述同样的锂电池，同样的残余电压3.54V开始进行充电测试分析：
一手接通电源，另一手开始连拍，接通电源瞬间，蓝色充电LED1指示灯点亮，输入总电流已达到546.8mA，但电池电压反应迟钝，仍然停留在3.54V，接着，电池电压立即跳变为3.72V，见下各图：
随后，以较快的速度进行充电，包括电池电压上升较快，输入总电流稍有连续下降。当电池电压充至4.00V以上后，充电速度明显减缓，包括电池电压上升缓慢，输入总电流有较大的持续下降，以下二图分别表示电池电压充至3.80V和4.16V时的状态。
神奇的是当电池电压达到4.17V时，突然回落到了4.11V，输入电流也从357.59mA大幅下降到了191.57mA。见下各图：
接着电池电压又从4.11V开始，以输入191--194mA的恒流充至4.18V，又突发第二次回落，电池电压降至4.15V，输入总电流从194.56mA下降到120.41mA，见下各图：
电池电压再次从4.15V开始，以输入120mA的恒流充至4.19V终止。充电终止时，LED1闪烁三次，然后熄灭。充电终止后，电池电压又立即降至4.15V，见下各图：
充电终止后，继续保持通电，LED1始终熄灭，输入总电流也始终保持在1mA以下，约经过7小时后，电池电压从4.15V缓慢降到了4.06V，见下图：
上述充电过程中的二次回落，并非是充电电路的问题，而是充电电池性能差的表现，就是常说的“充得快，放的快”的具体表现。芯片检测到电池电压接近4.20V终止电压，需要输出低电流充电，但显示的电压或充电获得的电量不实反虚，一旦降流，电池电压就相应下降，特别地，一旦断电停充，电池电压会下降更大，这也是粗略定性判断电池充（放）电性能的一个简便方法。
另外，充电终止后，电池电压即刻从4.19V下降到4.15V，也说明了电池性能较差，没有真正充满，只是芯片检测到充满而停充。
芯片对充电终止电压的检测和判断还是相当精确，虽然显示4.19V终止充电，与标准终止电压4.20V比较，仅差10mV。
7-4、雾化充电头连续充电监测分析：
按上文相同的方法搭建雾化充电头连续充电监测电路，并连接上位机（电脑）记录和保存整个充电过程的所有数据。使用同一节锂电池测试，并在充电测试前完全放电。见下图：
按照上文方法启动软件，设定好记录条件，然后运行软件开始记录数据，紧接着接通可调电源对雾化充电头供电，开始充电，待充电完毕后停止软件运行，保存数据文件供观察和分析。下图是记录的雾化充电头完整的电压（黄线）、电流（绿线）、容量（红线）以及能量（褐线）变化曲线：
从图表可知：整个充电过程耗时约1小时23分钟（已扣除非充电时间），充入的容量为298.54mAh，能量为308.12mWh，与上文测得的容量278.73mAh、能量291.69mWh接近，但与电池标称容量500mAh比较，再次证实电池质量之差，虚标之严重。从充电电流曲线看，这是典型的“阶梯式恒流降流充电”模式，当芯片根据电池电压降低充电电流时，电池电压也随之少许下降，这与上述断续测试的结果相同，原因已在上文中详述。
放大时间轴（横坐标）可清楚观察到充电起始瞬间的电压、电流变化情况，均从0跳变为3.2595V和550mA（冲击电流）开始起充，见下图：
在充电起始的06.679-05.280=01.399秒时间内，充电电流经历了3次震荡后趋向于稳定，此时充电电压、电流分别为3.406V和525.7mA，作为跳变后的起始充电电压和电流比较合理。见下图：
同样放大时间轴（横坐标）可清楚观察到充电终止前瞬间的电压、电流变化情况，充电终止电压、电流分别为4.2046V和112.9mA，见下图：
进一步观察充电终止后瞬间，芯片关断充电后，充电电流降为0，电池电压即刻下降到4.1573V，并持续缓慢下降。见下图：
根据监测系统充电终止前后瞬间的数据变化情况，可得出：
充电终止前瞬间：电池端实测电压为4.17V，USB表监测值为4.20414V，在112.97mA充电电流的条件下，线损达到了4.20414-4.17=34.14mV，若USB表的输入、输出连线的线阻相当，不考虑两表测量误差，则充电板芯片的终止控制电压将达到约4.20414+0.03414=4.23828V。见下图：
充电终止后瞬间：USB表显示的电流为6.2mA，但电流方向相反（蓝色箭头），因此它是充电关断后的电池倒灌电流（放电），USB表显示的数值均是电池对充电板供电的数据，照此分析，电池端电压应该高于USB表电压，但实测电池端电压为4.14V，USB表电压反而高达4.15226V，这反映出两表存在测量误差，而且是万用表测得的电压值偏低。见下图：
放大充电电压纵坐标，可清楚观察到充电电压、电流曲线的变化情况，见下图：
在开始充电的6分20秒（已扣除非充电记录时间）内，电池电压从0或从跳变后的3.406V快速充到了4.1473V，充电电流从550mA（冲击电流）或从跳变后的525.7m下降到了458mA，此时，随着充电电流的减小（由充电芯片控制），电池电压出现了第一次明显回落。在00:06:24.960到01:23:15.140共约1小时17分时间内，电池电压从4.1473V充到满电，电压仅上升了约0.07V，充电电流从458mA下降到了113mA终止电流，这与电池性能不佳密切相关。
结合充电恒流电流的五次直线下降（由充电芯片控制），对应的充电电压也随之下降五次，这与上文断续测试过程中捕获的二次电压回落结果一致。另外在整个充电过程中，电压出现10多次约10mV的尖峰，且上升尖峰居多，而对应的电流却未出现尖峰，这也是电池性能不佳的表现。
八、雾化充电头测试分析结论：
通过上述一系列的测试分析，可得出雾化充电头的使用结论：
8-1、经雾化充电头改造，大幅减小了线阻，匹配了充电SM-2P接口，切断了电路板与充电无关的线路。
8-2、雾化充电头具有充电管理芯片，采用阶梯恒流降流模式充电，可从0V起充，充电终止电压满足4.2V的限制要求，对于中小容量锂电池，充电电流（充电倍率）适中，并且采用广泛流行的USB-C供电接口。
8-3、雾化充电头可满足原锂电池的充电要求，并可完美替代原USB充电线。
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