萬能充電器又稱“萬能充”,是一種能給多種手機電池充電的設備。該設備于2002年被一位中學生發明,并在2003年上市銷售,最終在大多數手機采用內置式電池之后逐漸退出歷史舞臺。
因其結構簡單,能為各種形狀的手機電池充電,并且價格親民等特點,萬能充電器在2003年上市之后便受到消費者的青睞,并且在2007年就“占領”了中國各大手機賣場的手機配件市場。然而,當時市面上充斥著較多不知名廠商生產的“三無”萬能充電器,沒有明確的充電電壓、電流標準,并且由于電壓不穩,這種充電器還很有可能損壞電池的內部電路,使電池在使用中容易出現發熱、燒壞甚至爆炸等問題,中國多家媒體也在2007-2011年期間發布了萬能充電器在多地抽檢不合格的相關報道。再加上智能手機時代的到來,大部分手機采用的是內置電池設計,并不支持電池拆卸,需要將手機電池取出才能進行充電的萬能充電器自然不再適用,2025年7月,紅星資本局在電商平臺搜索發現,多個萬能充電器的商品鏈接銷量破萬,這類曾經風靡一時的萬能充電器仍在電子商務平臺熱賣,有的買家是用于給老人機的電池充電,也有買家是為了給相機電池等充電。
發展歷程
2002年,還在上中學的陳天晗遇到了手機充電器不適配的問題,萌生了發明萬能充電器的想法。陳天晗有了發明的念頭,經常去手機店溜達,他偽裝成手機買家,以便尋找手機電池的共同點。此外,他還買了一大堆手機充電器,拆拆裝裝琢磨充電器的構造和工作原理。每當有收獲,他會記在本子上或繪圖。繪制了 200多種手機電池的充電接觸點后,他發現所有手機電池充電接觸點的高度幾乎一樣,有差異的只是正負極兩個接觸點之間的距離。有了這一發現,接下來的工作就簡單多了。初步繪制了萬能充電器草圖后,陳天晗便收集材料開始研發。
很快,第一款萬能充電器樣品被制作出來,然而由于充電器觸針位置不固定,經常接觸不良,陳天晗不得不對其進行改進。又花費了兩周時間,第一款萬能充電器——一個利用夾板使手機電池觸點通電的充電器誕生了。2003年4月15日,陳天晗通過鄭州科維專利代理有限公司提交了實用新型專利申請,并取得專利號。不僅如此,陳天晗還在第18屆中國青少年科技創新大賽優秀科技創新項目中獲得工程學一等獎
萬能充結構較簡單,外部主要是塑料質地,形狀像個"夾板",但在正面夾板上有兩個金屬觸點,無論什么規格、什么形狀的手機電池,只需用"萬能充"的夾板把電池夾住,并讓夾子上的金屬觸點與電池金屬觸點緊密接觸,然后通上電就可以為手機電池充電,這也就是萬能充"萬能"之所在。
深圳市海陸通電子有限公司在2003年將萬能充電器推向市場,僅3天時間產品便銷售一空。讓海陸通公司始料不及的是,這個看似簡單但外觀獨特的充電器卻在市場上熱銷?!暗谝淮瓮瞥龅膸资f批量試單,三天內全部售完。”海陸通實業有限公司董事長朱治民回憶到,當時手機品種與型號越來越多,大家都習慣一臺手機擁有兩塊手機電池輪流來使用,老百姓也很難買到適合自己型號的充電器,當時市場的需求已經很強烈,需要一款通用型專充手機電池的充電器產品。
萬能充發明出來后,一個充電器基本可以滿足全家人使用,而且對這個行業來說也是一個創新性的里程碑式的產品,有效地推動了充電器標準化的進程。一個小小充電器改變了中國手機用戶換手機一定要換充電器的束縛,給手機用戶帶來了極大的便利。
自從第一個萬能充問世后市場上大大小小廠家也紛紛效仿,推出結構、外觀等都差不多的萬能充產品,其中有些劣質產品使用中還會造成電池的損壞,但由于目前消費者對于萬能充的品牌認知度還不夠高,而且基于利潤的驅使,大量的劣質產品充斥著市場使得萬能充產品在消費者心目中造成了一定負面的影響。為了解決充電器兼容性和安全性問題,2007年6月14日,信產部(現更名為工業和信息化部)公布執行《手機充電器接口行業標準》,統一手機充電器標準,推動充電器行業規范化發展。
隨著智能手機時代的到來,大部分手機采用內置式電池,手機電池不能拆卸,萬能充電器不再適用,但它仍在電子商務平臺熱賣,有的買家是用于給老人機的電池充電,也有買家是為了給相機電池等充電。
結構及原理
結構
萬能充電器的結構非常簡單,首先其外部結構主要有外殼、透明蓋、接觸片,部分萬能充電器還配有發光二極管,內部電路則主要分為輸入整流濾波電路、開關振蕩電路、過壓保護電路、次級整流濾波電路、穩壓輸出電路、自動識別極性及充電電路、跑馬燈充電指示電路等。
電路原理詳解
下文詳細介紹萬能充電器的電路工作原理。前文的“萬能充電器電路圖”中,其電路由開關電源和充電電流兩部分組成。
開關電源是一種利用開關功率器件并通過功率變換技術制成的直流穩壓電源,具有對電網電壓及頻率的變化適應性強等優點。本套件利用間歇振蕩電路組成的開關電源,也是目前廣泛使用的基本電源之一。接入電源后,通過整流二極管D1,R1給開關管Q1提供啟動電流,使Q1開始導通,其集電極電流Ic在L1中線性增長,在L2中感應出使Q1基極為正、發射極為負的正反饋電壓,使Q1很快飽和。與此同時,感應電壓給C1充電,隨著Cl充電電壓的增高,Q1基極電勢逐漸變低,致使Q1退出飽和區,Ic開始減小,在L2中感應出使Q1基極為負、發射極為正的電壓,使Q1迅速截止,這時二極管VD1導通,高頻變壓器T初級繞組中的儲能釋放給負載。當VT1截止時,L2中沒有感應電壓,直流供電輸入電壓又經R1給C1反向充電,逐漸提高Q1基極電位,使其重新導通,再次翻轉達到飽和狀態,電路就這樣重復振蕩下去。這里就像單端反激式開關電源那樣,由變壓器T的次級繞組向負載輸出所需要的電壓,在C4的兩端獲得9V的直流電,供充電電路工作。
充電電路方面,Q2與CH(七彩發光二極管)組成充電指示電指示電指示電電路。R7與PW(紅色二極管)組成電池好壞檢測及電源通電指示電路。Q4,Q5,Q6,Q7組成自動識別電池極性的電路。當充電端1接電池的正,端2接電池的負時,充電回路是電源的正極、Q5(發射極)、Q5(集電極)、端1接正極、Q7(飽和)、端2接負極;當充電端2接電池的]正,端1接電池的負時,充電回路是電源的+、Q4(發射極)、Q4(集電極)、端2接正極、Q6(飽和)、端2接負極。這樣即可完成自動極性的識別,保證充電回路自動工作。
安全隱患與利弊
手機萬能充電器對于手機用戶來說一定不會陌生,“萬能”充電器的確在某種程度上彌補了一些型號手機原裝座充的不足,給人們帶來了一些類似“應急”“出差”這樣的方便,但長期使用“萬能” 充電器,也會給電子產品的電池帶來不同程度的傷害。
《通信業與經濟市場》 在2007年的報道中提及,原裝手機充電器內都有過壓保護線路,可以使輸出電壓始終維持在3.6伏左右,并且裝有整流變壓器裝置,可以使高壓變低壓,直流電轉換為交流電。而萬能充電器大都是非正規廠商生產,充電器內非常簡易,不帶保護線圈,容易使電壓或電流過高,并且不穩定。雖然可以瞬間完成充電,但實際上電池并沒有真正充滿,很快電就會用完;因為沒有保護線路,過高的電壓還容易把電池充鼓包,有時還會造成危險發生爆炸,手機也容易被燒壞。
2009年10月8日《廣州日報》的報道中提及,廣東省工商行政管理局昨日公布的最新抽檢結果顯示,手機電池充電器全部不合格。廣東省工商局表示,這次抽查的充電器都是萬能充電器,抽查充電器中所有變壓器初次級間電氣間隙和爬電距離都達不到標準要求,很可能使用戶可觸及的輸出端子帶危險電壓,造成人員傷害,或給被充電設備造成危害。
《質量探索》在2011年的報道中提及,廣東省工商局公布對全省流通領域的手機充電器質量監測稱,發現占樣本總數85%的通用型充電器不合格,存在嚴重的質量問題。本次抽查38家銷售單位、46家生產企業的60組樣品,抽查的60款產品中僅3款合格,共57款不合格。其中“嚴重不下合格”46款,“較嚴重不合格”11款。
2013年3月27日,北京市工商局公示流通領域通訊器材類商品質量監測結果,38個批次充電器不合格被曝光,主要是抗電強度項目不符合相關標準要求??闺姀姸软椖渴强己顺潆娖髟谕姽ぷ鲿r,其零部件及材料是否會出現漏電現象。是考核充電器安全性能的重要指標,此項不合格有可能會使人體發生觸電,危及消費者人身安全,應該引起足夠的重視。
參考資料 >
“古早”萬能充電器仍在熱賣!商家:每天賣很多,可充老人機、相機電池.百家號.2025-07-02
第18屆全國青少年科技創新大賽優秀科技創新項目獲獎名單.全國青少年科技創新活動服務平臺.2023-11-22
臺山鄉親朱治民打造充電器“龍頭”.鳳凰網.2023-11-22
中國制造之萬能充.網易手機網.2023-11-22
充電器混用會損傷手機?專家:用“萬能充”最危險.中國新聞網.2023-11-22