Строим универсальную, машинную USB зарядку (попытка номер раз) / Habr


Здравствуйте Хабра-господа и Хабра-Дамы!
Думаю некоторым из Вас знакома ситуация:
«Автомобиль, пробка, N-ый час за рулем. Коммуникатор с запущенным навигатором уже 3-й раз пиликает об окончании заряда, несмотря на то что все время подключен к зарядке. А Вы, как на зло, абсолютно не ориентируетесь в этой части города.»
Далее, я расскажу о том, как имея в меру прямые руки, небольшой набор инструментов и немного денег соорудить универсальную (подходящую для зарядки номинальным током, как Apple, так и всех остальных устройств), автомобильную USB зарядку для Ваших гаджетов.

ОСТОРОЖНО: Под катом много фото, немного работы, никакого ЛУТ и нет хеппи энда (пока нет).

Автор, нафига все это?


Некоторое время назад со мной приключилась история описанная в прологе, китайский usb-двойник, абсолютно бессовестно дал разрядиться моему смарту во время навигации, из заявленных 500mA он выдавал около 350 на оба сокета. Надо сказать я был очень зол. Ну да ладно — сам дурак, решил я, и в этот же день, вечером, был заказан на eBay автомобильный зарядник на 2А, который почил в недрах китайско-израильской почты. По счастливой случайности, у меня завалялась платка конвертор DC-DC step down с выходным током до 3-х А и я решил на ее базе собрать себе надежный и универсальный зарядник для автомобиля.

Немного о зарядных устройствах.
Большинство зарядных устройств, которые присутствуют на рынке, я бы поделил на четыре типа:
1. Яблочные — заточенные под Apple-устройства, снабженные небольшой зарядной хитростью.
2. Обычные — ориентированные на большинство гаджетов, которым достаточно закороченных DATA+ и DATA- для потребления номинального тока заряда (тот, что заявлен на зарядном устройстве Вашего гаджета).
3. Бестолковые — у которых DATA+ и DATA- висят в воздухе. В связи с этим, Ваше устройство решает, что это USB-хаб или компьютер и не потребляет более 500 mA, что отрицательно сказывается на скорости заряда или вообще в отсутствии оного под нагрузкой.
4. Хитро%!$&е — так как внутри у них установлен микроконтроллер, который сообщает устройству, что то из разряда того, что небезызвестный герой Киплинга сообщал животным — «Мы с тобой одной крови, ты и я», проверяет оригинальность зарядки. Для всех же остальных устройств они являются ЗУ третьего типа.

Последние два варианта, в силу понятных причин, считаю не интересными и даже вредными, поэтому сосредоточимся на первых двух. Поскольку наша зарядка должна уметь заряжать, как яблочные так и все остальные гаджеты мы используем два выхода USB, один будет ориентирован на Apple — устройства, второй на все остальные. Замечу лишь, что если Вы по ошибке подключите гаджет к не предназначенной для него USB розетке, ничего страшного не произойдет, просто он будет брать те же пресловутые 500mA.
Итак, цель: » Немного поработав руками получить универсальную зарядку для машины.»

Что нам понадобится


1.Для начала, разберемся с током заряда, обычно, это 1А для смартфонов и около 2-х Ампер для планшетов (кстати мой Nexus 7, почему то из своей же зарядки не берет более 1.2А). Итого для одновременной зарядки средних планшета и смартфона нам потребуется ток 3А. Значит конвертер DC-DC, что у меня имеется в наличии вполне подойдет. Должен признать, что конвертер на 4А или 5А для данных целей подошел бы лучше, для того что бы тока хватало на 2 планшета, но компактных и недорогих решений так и не нашел, да еще и время поджимало.
Поэтому я использовал то что было:
Входное напряжение: 4-35В.
Выходное напряжение: 1.23-30В (регулируется потенциометром).
Максимальный ток на выходе: 3А.
Тип: Step Down Buck converter.

Ebay цена 1,59 USD

2. USB розетка, я использовал двойную, которую выпаял из старого USB-хаба.

Так же можно использовать обычные сокеты от USB удлинителя.

3. Макетная плата. Для того что бы припаять к чему-нибудь USB розетку и собрать простенькую схему зарядки для Apple.

4. Резисторы или сопротивления, кому как больше нравится и один LED. Всего 5-ть штук, 75 кОм, 43 кОм, 2 номиналом 50 кОм и один на 70Ом. На первых 4-х как раз и строится схема зарядки Apple, на 70 Ом я использовал для ограничения тока на светодиоде.

5. Корпус. Я нашел в закромах родины футляр от фонарика Mag-Lite. Вообще, идеально бы подошел футляр от зубной щетки черного цвета, но я такового не нашел.

6. Паяльник, канифоль, припой, кусачки, дрель и час свободного времени.

Собираем зарядку

1. Первым делом я закоротил между собой выводы DATA+ и DATA- на одном из сокетов:


*Прошу прощение за резкость, встал рано и телу хотелось спать, а мозгу продолжения эксперимента.

Это как раз и будет наша розетка для не яблочных гаджетов.

2. Отрезаем нужный нам размер макетной платы и размечаем и сверлим в ней отверстия под крепежные ножки USB розетки, параллельно проверяя, что контактные ножки у нас совпадают с отверстиями в плате.

3. Вставляем сокет, фиксируем и припаиваем к макетной плате. Контакты +5В первой(1) и второй(5) розетки замыкаем между собой, так же поступаем и с контактами GND(4 и 8).


Фото только для пояснения, контакты пропаиваются уже на макетной плате

4. Распаиваем на оставшиеся два контакта DATA+ и DATA- следующую схему:

Для соблюдения полярности пользуемся распиновкой USB:

У меня получилось так:

Не забываем подстроить напряжение на выходе, при помощи отвертки и вольтметра задаем 5 — 5.1В.

Так же я решил добавить индикацию к цепи питания USB, паралельно к +5V и GND припаял желтый лед с резистором на 70Ом для ограничения тока.

Убедительная просьба к людям с тонкой душевной организации и прочим любителям прекрасного: «Не смотрите следующую картинку, ибо пайка кривая.»

Я смелый!

5. Фиксируем плату конвертер на нашей макетной плате. Я это осуществил при помощи ножек от все тех же резисторов, запаяв их в контактные отверстия на плате конвертера и на макетной плате.

6. Припаиваем выходы конвертера к соответствующим входам на USB-сокете. Соблюдаем полярность!

7. Берем корпус, размечаем и сверлим отверстия под крепление нашей платы, размечаем и вырезаем место под USB розетку и добавляем отверстия для вентиляции напротив микросхемы конвертера.

Крепим макетную плату болтами к корпусу и получаем вот такую коробочку:

В Машине это выглядит так:

Тесты


Далее, я решил проверить реально ли мои устройства будут считать, что они заряжаются от родной зарядки. А заодно замерить и токи.
Питание обеспечено БП от старого принтера 24В 3.3А.
Ток я замерял перед выходом на USB.

Забегая вперед скажу, все имеющиеся у меня устройства зарядку признали.

К USB розетке номер один (которая предназначена для разных гаджетов ) я подключал:
HTC Sensation, HTC Wildfire S, Nokia E72, Nexus 7, Samsung Galaxy ACE2.
Для Sensation и Nexus 7 я проверил время зарядки, начинал с 1% и заряжал до 100%.
Смартфон зарядился за 1 час 43 минуты (батарейка Anker на 1900 mAh), должен заметить, что от стандартной зарядки он заряжается около 2-х часов.
Планшет же зарядился за 3 часа 33 минуты, что на пол часа дольше чем зарядка от сети (Одновременно заряжал только одно устройство).


Чтобы оба Android устройства брали из зарядки максимум, мне пришлось спаять небольшой переходничок(который подключал к apple USB), к нему подключен HTC Sensation.

К USB розетке номер два я подключал: Ipod Nano, Ipod Touch 4G, Iphone 4S, Ipad 2. Поскольку Nano заряжать такой штукой смешно — он у меня максимум 200 mA брал, проверял Touch 4g и IPad. Ipod заряжался 1 час 17 минут с нуля и до 100%(правда вместе с IPAD 2). Ipad 2 заряжался 4 часа и 46 минут (один).


Как Вы видите Iphone 4S с удовольствием потребляет свой номинальный ток.

Кстати, Ipad 2 меня удивил, он абсолютно не чурался схемы с закороченными дата контактами и потреблял абсолютно те же токи, что и от предназначенного для него сокета.

Процесс зарядки и выводы


Для начала напомню, что все устройства в которых используют литиевые аккумуляторы имеют в наличии контроллер заряда. Работает он по следующей схеме:

График усреднен и может варьироваться для разных устройств .

Как видно из графика, в начале зарядного цикла контроллер позволяет заряжать максимально допустимым током для Вашего устройства и постепенно снижает ток. Уровень заряда определяется по напряжению, так же контроллеры мониторят температуру и отключают зарядку при высоких значениях последней. Контроллеры заряда могут находится в самом устройстве, в аккумуляторе или в зарядном устройстве (очень редко).

Подробней о зарядке литиевых элементов можно почитать здесь.

Собственно тут мы и подошли к моменту почему этот топик называется: «Попыткой номер раз». Дело в том, что максимум, что у меня получилось выжать из зарядки это: 1.77А

Ну а причина, на мой взгляд, не оптимально подобранная катушка индуктивности, которая в свою очередь не дает Buck — конвертору выдать свой максимальный ток. Думал ее заменить, но инструмента для пайки SMD у меня нет и в ближайшее время не предвидится. Это не ошибка проектировщиков платы с ebay, это просто особенность данной схемы так как она ориентированна на различные входящие и исходящие напряжения. При подобных условиях просто невозможно выдавать максимальный ток на всем диапазоне напряжений.

В итоге, я получил устройство, которое способно заряжать два смартфона одновременно или один планшет в автомобиле за вменяемое время.

В связи с вышесказанным было решено оставить эту зарядку как есть и собрать новую, полностью своими руками, на базе более мощного конвертора LM2678,
который в перспективе, сможет «накормить» два планшета и смартфон одновременно (5А на выходе). Но об этом уже в следующий раз!

P.S.:
1. Текст может содержать пунктуационные, грамматические и смысловые ошибки, об оных прошу сообщать в личку.
2. Мысли, идеи, технические поправки и ЦУ от более опытных товарищей — напротив приветствуются в комментариях.
3. Прошу прощения за возможные технические неточности, т.к. электроникой и схемотехникой до недавнего времени я не занимался.
Спасибо за внимание, Всем удачи и неиссякаемого оптимизма!

habr.com

Универсальное usb зарядное устройство | Мастер-класс своими руками

Не секрет что подавляющее количество пользователей компьютеров используют в качестве таковых именно удобные и компактные ноутбуки. При этом тачпад так и не стал полноценной, а главное удобной заменой мыши. Наиболее удобным вариантом для работы на ноутбуке является использование беспроводной мыши, работающей на аккумуляторных батарейках формата AAA.
После нескольких случаев разряда аккумуляторов мыши в самый неподходящий момент, когда под рукой нет розетки – пришла в голову идея создания из подручных средств универсального зарядного устройства, позволяющего зарядить батареи от ноутбука.

Для большей универсальности, также была добавленна возможность заряжать и телефон, посредством паралельного присоединения штекера для зарядки телефона, в итоге даже находясь в дороге, можно без проблем зарядить мобильник.

И так, для создания этого устройства была использована задняя часть от поломаного пульта управления, например от телевизора, в общем главное, что бы имелся работоспособный отсек для батареек ААА, его нам надо будет просто взять и отпилить для последующего использования в устройсве.

Теперь у нас уже имеется отсек для батареек, далее берем любое старое зарядное устройство и отрезаем на нем штекер, как правило, там будет два провода – красный (+) и черный (-), главное не перепутать. Подключать же напрямую зарядное устройство к аккумуляторам категорически запрещается в целях вашей же безопасности, источник питания к батареям будет подключен через специальную микросхему, которая есть в любом телефонном аккумуляторе, служит она как раз для ограничения подачи питания при достижении полного заряда батарей.

Подключить эту схему не сложно, плюсом для зарядно устройства будет являться контакт припаяный к корпусу самого аккумулятора, хотя на самом деле каждый контакт обычно подписан, главное не перепутать вход с выходом.

Следующий шаг это установка в устройство гнезда mini usb, его можно взять от любого поломаного плеера или телефона, подключить его очень просто первый контакт – плюс, пятый – минус, подключать следует ко входу выше оговоренной микросхемы.


Для индикации, работы зарядного устройства, удобно использовать светодиод взятый, например, из зажигалки с фонариком, припаивать его необходимо через сопротивление от 150 до 500 Ом к выходам микросхемы.

Итого собрав, все это мы получаем универсальное зарядное устройство с возможностью зарядки телефона и батареек, как от ноутбука или компьютера, так и от сети.


sdelaysam-svoimirukami.ru

Ремонт универсального зарядного устройства с 5 портами USB

В статье приведено и описание китайского универсального зарядного устройства с выходами на 5 портов USB, предназначенного для зарядки аккумуляторов мобильных телефонов и планшетов, даны рекомендации по его ремонту, указаны недостатки данного устройства.Китайские изготовители этого зарядного устройства (ЗУ) (фото) назвали его «универсальным», потому что, во-первых, в его комплект входят сменные сетевые вилки, применяе­мые в разных странах мира. Это связано с различной кон­струкцией розеток в странах континентальной Европы, США, Великобритании и др. Смена сетевых вилок создает удобст­во для путешественников.

Во-вторых, выход +5,0 В сделан на каждый из 5-ти пор­тов USB, что позволяет от одной розетки одновременно за­ряжать несколько устройств (мобильные телефоны, планше­ты и т.д.). Правда, в комплект зарядного устройства не вхо­дит кабель-переходник, его необходимо приобретать отдель­но, иногда он входит в комплект мобильного телефона или планшета, но можно приобрести и универсальный переход­ник, например, такой, как показан на рис.1.

Рис. 1

Технические характеристики ЗУ 5USB

Допустимый диапазон питающего напряжения -100…240 В
Количество USB портов 5
Выходное напряжения+5,0 В
Максимально допустимый выходной ток (одновременно на все USB)3 А
Максимально допустимая нагрузка на конкретный USB порт

№1    3 А

№2    1,5 А
N“3   1 А
№4    0,75 А
№5    0,6 А
Количество сменных сетевых вилок4
Размеры90x60x30   мм

Внутри корпуса ЗУ находится монтажная плата. На рис. 2 а, б она показана с двух сторон. Часть элементов на плате ус­тановлена навесным монтажом, а часть — SM D-элементы, Токопроводящие дорожки находятся с одной стороны платы, между ними запаяны SMD-элементы (резисторы и некоторые конденсаторы), что позволило уменьшить вес и габариты ЗУ.

Рис. 2

Принципиальную схему этого ЗУ я нарисовал из осмот­ра монтажной платы, так как найти её не смог. На схеме рис.3 все элементы обозначены так, как и на монтажной схеме, а там, где их не было, я обозначил их самостоятель­но. Часть радиоэлементов китайские изготовители не уста­новили на монтажной плате, хотя разработчики ЗУ и преду­смотрели их наличие. Это характерно для китайских изделий. Не установленные радиоэлементы на рис. 3 я обозначил пунк­тиром: VR1, R15, LED2, LED3. Для удобства ремонта, на рис.3 дополнительно показана цоколевка микросхемы IC1, управ­ляемого стабилитрона IG3 и контакты USB порта.

Схема ЗУ представляет собой обратноходовой преобра­зователь. В высоковольтной части ее основу составляет 7-выводная китайская микросхема IC1 (THX206H-7V 1130). Ее стоимость при заказе в Китае составляет 0,14 USD. Внутри этой микросхемы имеется все необходимое для работы ЗУ, в том числе и ключ преобразования. Величина выходного на­пряжения +5,0 В автоматически стабилизируется летай об­ратной связи, основу которой составляют IC2, IC3.

Назначения элементов ЗУ

  • RT1 — терморезистор, ограничивает бросок тока в мо­мент включения ЗУ в электросеть.
  • VR1 — варистор, ограничивающий высоковольтные вы­бросы напряжения в электросети, в моем экземпляре ЗУ изготовители его не установили, но он может быть типа 7к431 или 7к391.
  • D1-D4 — выпрямительный мост.
  • С1, L1, С2 — слаживающие конденсаторы и загради­тельный фильтр, предотвращающий проникновение в электросеть импульсных помех, возникающих в ЗУ в процессе преобразования.
  • IC1 — 7-выводная микросхема THX206H-7V 7-го вывода не имеет (рис.3). Структурную схему этой ми­кросхемы найти не удалось. Чтобы микросхема при ра­бств не перегревалась, к ней сверху приклеен П-образный радиатор.

Назначение выводов IC1:

1- питание ИМС при ее запуске;

2 — питание ИМС в рабочем режиме;

3 — общий вывод;

4 — переменное напряжение от электросети для запуска преобразователя;

5 — вход оптрона, предназначен для регулирования скваж­ности импульсов преобразования с целью поддержания на выходе стабилизированного напряжения +5,0 В, этот вывод работает в системе петли обратной связи;

6 — вывод для резисторов датчика тока;

8 — выход внутреннего ключа преобразователя.

  • R2, R3 — резисторы, подающие постоянное напряжение на микросхему для ее запуска.
  • СЗ, R5, R6, R4, D5 — демпферная цепочка, предназна­ченная для подавления выбросов напряжены на выв. 8 IC1 в момент запирания его ключа Если бы демпфер­ной цепочки не было, то эти выбросы могли бы пре­вышать напряжение сети в 2-3 раза.
  • R7, R8 — резисторы датчика тока. Если ток нагрузки, по цепи +5,0 В увеличится, то количество энергии, от­даваемое внутренним ключом на выв. 6 IC1, увели­чится, но если превысить допустимый порог, микросхе­ма IC1 выключит ЗУ.
  • С15, R18 — цепочка, подающая переменное напряже­ние питающей сети на выв. 4 IC1 для ее запуска.
  • С5 — SMD-конденсатор, задающий тактовую частоту ра­боты микросхемы.
  • Обмотка IIТ1, R19, D6, С4 — выпрямитель, вырабатыва­ющий постоянное напряжение +5,6 В на выв. 2 IC1 для ее работы в рабочем режиме.
  • « R19 -перемычка с нулевым сопротивлением.
  • Т1 — импульсный трансформатор с ферритовым сер­дечником и тремя обмотками.
  • D7 — диод Шотки, выпрямительный диод в цепи +5,0 В, для его охлаждения к нему винтом прикреплен малень­кий радиатор, который из-за заниженных размеров пло­хо охлаждает диод.
  • R10, С9 — RC-цепочка, состоящая из SMD-элементов и подключенная параллельно диоду Шотки D Ее на­значение — подавлять высокочастотные «звоны», воз­никающие при выпрямлении переменного тока.
  • С7, С8 — накопительные конденсаторы.
  • R14 -резистор для обеспечения минимальной нагрузки по цепи +5,0 В,
  • LF2 — заградительный фильтр.
  • USB-1…5 — 5 USB портов с напряжением +5,0 В, пред­назначенных для зарядки аккумуляторов мобильных телефо­нов и планшетов. Назначение контактов «USB гнезда» пока­зано на рис 3: N*1 = +5,0 В; №2 и №3 = Data-, Data+ кон­такты передачи данных, на них подано напряжение с рези­стивных делителей R19-R20, R21-R22, R25-R26, R27-R28 для того, чтобы контролеры мобильных телефонов (планшетов) воспринимали это устройство как зарядоое устройство и вклю­чали их аккумуляторы на зарядку, а не передавали данные; №4 и корпус USB = GND («земля»).
  • LED-14, R23, R24, R29, R30 — светодиоды синего цве­та свечения и гасящие резисторы в их цепях, сигна­лизирующие о наличии на выходе напряжения +5,0 В. Из четырех предусмотренных разработчиками свето­диодов, изготовители установили только 2 (LED-1 и LED-4) (рис.3).
  • Петля обратной связи (ПОС), предназначена для авто­матического поддержания на выходе USB портов ста­билизированного напряжения +5,0 В, независимо от на­грузки (до 3 А) и изменениях в сетевом напряжении (допустимый диапазон -100…-240 В).

Основными элементами ПОС являются, оптрон IC2 и регулируемый стабилитрон IC3. Регулируемый стабилитрон IC3 создает эталонное напряжение, разница которого с вы­ходным +5,0 В, подается на светодиод оптрона IC2 (рис. 3). Оптрон осуществляет непосредственное регулирование воз­действием на выв.5 IC1 и работает он в высоковольтной (пер­вичной) и низковольтной (вторичной) цепях ЗУ, при этом он гальванически разделяет эти цепи. Поддержание стабилизи­рованного напряжения +5,0 В происходит за счет большей или меньшей выдачи энергии микросхемой IC1 в трансфор­матор Т1.

Рис. 3

В ПОС входят также SMD-элементы обвязки микросхем IC2 и IC3 — это R11, R12, R13, С10, R17, R16 и С6.

Ремонт ЗУ

Его начинают с внешнего осмотра монтажной платы (рис.2,а, б). К ней легко добраться, так как крышки ЗУ лег­ко раскрываются, и монтажная плата свободно вынимается. При ремонте ЗУ следует проявлять осторожность, так как его плата находится под опасным для жизни фазным напряже­нием сети 220 В/50 Гц.

Первичное включение ЗУ в электросеть, после ремонта, рекомендуется производить через последовательно включен­ную лампу накаливания -220 В 40… 100 Вт, которая в слу­чае неисправности в ЗУ защитит его от тяжелых последст­вий. Рассмотрим типичные неисправности.

При включении ЗУ в электросеть, светодиоды не светят и на портах USB напряжение +5,0 В отсутствует

  1. Вначале надо проверить исправность съемной встав­ки-переходника. Если она исправна, то необходимо вынуть монтажную плату и осмотреть ее. При осмотре выявляют яв­ные повреждения, вздутые электролитические конденсаторы, трещины в пайках и токопроводящих дорожках, почерневшие SMD резисторы. Неисправные радиоэлементы заменяют.
  2. Если после этого ЗУ на работает, то омметром провв- рякгт исправность предохранителя F1 1А, при повреждении его заменяют. Но следует помнить, что причиной «сгора­ния» предохранителя может быть как скачек напряжения (в таком случае, после замены предохранителя ЗУ заработает), так и неисправность диодов моста D1-D4 или электролити­ческих конденсаторов С1, С2, или микросхемы IC Поэто­му после замены предохранителя необходимо проверить зги элементы и при необходимости заменить.
  3. Если предохранитель исправен, то омметром прове­рить в высоковольтной цепи: исправность тврморезистора RT1 (иногда китайские изготовители его не устанавливают).

После вольтметром проверить наличие выпрямленного напряжения +290….310 В (при напряжении в электросети -220 В) на С1 и С2, если напряжение присутствует, то про­верить исправность SMD элементов: R2, R3, R7, R8, R18, 03, R5. R6, R4, D5.

  1. Если выполнение предыдущих пунктов не помогло, то следует заняться вторичной цепью +5,0 В, там может быть КЗ. При такой неисправное™ микросхема IC1 выключит ЗУ из-за перезагрузки. Выявляют КЗ омметром, это может быть пробой С7, С8, или замыкание как в монтажных дорожках и пайках, так в портах USB.

Напряжение +5,0 В сильно завышено или занижено, или ЗУ не держит нагрузку 3 А

Если ЗУ не держит нагрузку, т.е. при небольшой нагруз­ке сильно «проседает» напряжение +5,0 В, то причинами мо­гут быть, значительная потеря емкости конденсаторов C1, С2, С7, С8 или неисправность элементов в петле обратной связи (рис.3).

Напряжение на выходе ЗУ пульсирует с периодом при­близительно 1…1.5 с, что видно по миганию светодиодов.

Сам факт пульсации напряжения указывает на то, что микросхема и система запуска ее в работу исправны, а не­исправен источник питания микросхемы в рабочем режиме, т.е. нет напряжения +5,6 В на выв. 2 IC1 (рис.3). При такой неисправности необходимо проверить исправность цепи: об­мотка II трансформатора Т1, перемычка R19, диод D6, а также исправность и величину емкости конденсатора С4.

Случай из практики с такой неисправностью. Трансфор­матор Т1 был вставлен и не приклеен к тонкому пластмас­совому каркасу-держателю и проводами своих первичных об­моток припаян к его штырькам, а те были впаяны в плату.

При падении ЗУ на пол, каркас лопнул, и обмотка II обо­рвалась от своего штырька, но трансформатор не выпал благодаря толстому проводу вторичной обмотки. Обрыв об­мотки II определил омметром. Пришлось полностью выпаи­вать трансформатор Т1, термоклеем склеивать его лопнувший пластмассовый каркас, а после, под лупой, спаивать тон­кие оборванные провода, а после все обратно впаять на свое место. Чтобы при падении ЗУ опять не произошел обрыв трансформатора и его каркаса, я в нескольких местах при­клеил их термоклеем к монтажной плата.

Обрыв трансформатора при падении — это недоработка китайских конструкторов.

Недостатки данного зарядного устройства

Кроме указанного выше недостатка, с креплением транс­форматора, в этом ЗУ перегревается диод Шотки D7 и его радиатор. Уже при нагрузке в 2 А (а допустимая 3 А) тем­пература радиатора становится предельной +65°С. Может это и допустимая температура для диода D7, но если же на ЗУ дать полную нагрузку в 3 А, то из-за высокой температуры радиатора плавится пластмасса на крышке корпуса (рис. 4), Причина перегрева — слабая система охлаждения.

Рис. 4

Автор: Николай Власюк, г. Киев
Источник: Электрик 1/2, 2016

Возможно, вам это будет интересно:

meandr.org

Универсальное зарядное устройство «лягушка» с USB-портом

Для случаев, когда зарядка телефона невозможна стандартными для него путями, было приобретено устройство, именуемое в простонародье «лягушка». Отличается оно всеядностью и универсальностью.
Подробности — под катом.

Итак, к делу.

Характеристики от продавца

* Вход: AC 110-240 V 50/60 Hz
* Выход на батарею: DC 4.2V DC 300 mA max
* Заяжает батареи емкостью до 3000 mAh
* LED дисплей с подсветкой отображающий уровень заряда
* Наличие USB-порта для зарядки MP3-плееров и почих устройств
* USB выход: DC 5V 500 mA Max

Пришло электронное «земноводное» в стандартном пупырчатом пакете за 30 дней. Для подобного «существа» скорость перемещения через матушку похвальная.

Отличается устройство наличием LCD дисплея отображающим уровень заряда, и USB-портом речь о котором пойдет ниже.

Само устройство:

USB-порт:

Характеристики, заявленные производителем:

Потроха — на 1-м изображении видно, что защитная пленка не снята с внутреннего дисплея, которую можно снять после разборки (китай не обошелся без сюрпризов).


Зарядка батареи напрямую.

На сайте продавца отмечено, что в этом режиме максимальный ток составляет 300mA. На практике получилось 0,24 А.

Заряд в таком режиме обычной батареи современного телефона с нуля емкостью 1 Ач продлится немногим больше 4-х часов, что является приемлемым для подобного устройства в силу его универсальности.
Обратило внимание значение максимальной силы тока указанного на этикетке устроства 1,4 А, что можно уподобить наклейке «sport» на китайских туфлях и недвусмысленно намекает о его корнях.

Процесс заряда

Работа USB-порта.
Из описания на сайте ясно, что сей порт служит для зарядки устройств от с_е_т_и, а не от батареи, что было бы очень кстати. Но разве можно допустить мысль, что это не будет подтверж

mysku.me

NEW LED USB Universal Wall Charger . Универсальное зарядное устройство.

Здравствуйте. На этот раз обзор универсальной зарядки.
Опять куда то запропастился провод от фотика Сони Н9, и ничем не заменишь- нестандартный разьем. Пришлось заряжать батарейку лягушкой, но она заряжает долго и нудно -зарядный ток всего то 150 ма.Решил посмотреть нечто подобное, но мощнее и набрел на этот девайс.
Штука привлекла неплохим зарядным током 400-450 ма, а юсб аж 1250 ма. Да еще led дисплей. И все это за каких то 104 рубля.Через месяц получил мелкий пакет. В нем находилась коробка с зарядкой и переходник на евро розетку.


В сабж можно вложить любой литиевый аккумулятор от телефона, фотоаппарата и пр. подогнав скользящие контакты к конкретному размеру. Батарейка прочно удерживатся подпружиненным зажимом с резиновой накладочкой

Итак вставляем аккумулятор и видим на дисплее, что он пустой

Вставляем зарядку в розетку, по дисплею побежали сегменты показыающие процент зарядки-25,50,75,100%


Как только достигается определенный уровень зарядки, соответствующий сегмент останавливается, что очень наглядно

При подключении к юсб дисплей просто горит всеми сегментами, никакой индикации нет. Сравнил время зарядки планшета с 3000 мач аккумулятором от сабжа с родной 1А зарядкой -время приблизительно одинаковое. Отсюда можно предположить, что на юсб ток где то пределах 1А.
Вывод- неплохая, удачная зарядка за небольшие деньги

mysku.me

NEW LED USB Universal Wall Charger . Универсальное зарядное устройство.

Здравствуйте. На этот раз обзор универсальной зарядки.
Опять куда то запропастился провод от фотика Сони Н9, и ничем не заменишь- нестандартный разьем. Пришлось заряжать батарейку лягушкой, но она заряжает долго и нудно -зарядный ток всего то 150 ма.Решил посмотреть нечто подобное, но мощнее и набрел на этот девайс.
Штука привлекла неплохим зарядным током 400-450 ма, а юсб аж 1250 ма. Да еще led дисплей. И все это за каких то 104 рубля.Через месяц получил мелкий пакет. В нем находилась коробка с зарядкой и переходник на евро розетку.


В сабж можно вложить любой литиевый аккумулятор от телефона, фотоаппарата и пр. подогнав скользящие контакты к конкретному размеру. Батарейка прочно удерживатся подпружиненным зажимом с резиновой накладочкой

Итак вставляем аккумулятор и видим на дисплее, что он пустой

Вставляем зарядку в розетку, по дисплею побежали сегменты показыающие процент зарядки-25,50,75,100%


Как только достигается определенный уровень зарядки, соответствующий сегмент останавливается, что очень наглядно

При подключении к юсб дисплей просто горит всеми сегментами, никакой индикации нет. Сравнил время зарядки планшета с 3000 мач аккумулятором от сабжа с родной 1А зарядкой -время приблизительно одинаковое. Отсюда можно предположить, что на юсб ток где то пределах 1А.
Вывод- неплохая, удачная зарядка за небольшие деньги

mysku.ru

СЗУ-лягушки

Статья из цикла питание и заряд. Автор — Kargal.
Скачать PDF

СЗУ-лягушки многим знакомы, а некоторым даже помогали реализовать процесс жонглирования аккумуляторами (если аккумуляторы съёмные). Более того, именно лягушки лучше всего справляются с вытаскиванием «из комы» сильно разряженных аккумуляторов. Но первобытные («усатые») лягушки замучили некоторыми своими капризными особенностями:

  • Весьма затруднительно точно прицелиться при подключении аккумулятора;
  • Практически невозможно («лёгким движением руки…») обеспечить надёжный контакт, «усы» разбегаются, а при попытке применить насилие – обламываются;
  • Аккумулятор на лягушке фиксируется очень условно и никогда нет уверенности, что он дождётся до полного окончания заряда, а не выползет (а то и выпрыгнет) из зажима, потеряв контакт с базой.

Однако, индустрия «лягушководства» совершенствуется, и сейчас на рынке присутствуют модели с уменьшенной (в разной степени) капризностью. И даже с расширенной функциональностью – добавлен USB-разъём для стандартного подключения гаджета кабелем. (Этакая попытка прыгнуть «выше головы» с лживой декларацией о полном благоденствии).

Структура современной лягушки ▼

Контакты для подключения аккумулятора – подпружиненные и подвижные, что позволяет состыковать с лягушкой аккумулятор произвольных размеров и цоколевки. Полярность подключения аккумулятора не имеет значения – контроллер зарядки автоматически определяет полярность аккумулятора. Контроллер сравнивает напряжение на аккумуляторе с внутренним опорным (типично 4.25÷4.35 V, зависит от экземпляра) и отключает его от блока питания при достижении этого уровня. В качестве контроллера используются микросхемы HT3786D (для LCD-индикатора, с «бегающими шпалами») или HT3582DA (для трёхцветного LED-индикатора), обе от фирмы HOTCHIP TECHNOLOGY CO, и с максимально допустимым током 300÷400 mA. Так что декларации «600 mA», «800 mA» – типичный китайский блеф.

Встроенный ключ подключения аккумулятора (мостовой) имеет суммарное сопротивление ~2 Ω, другого средства ограничения тока нет (и в самом аккумуляторе тоже), поэтому требуется источник питания (AC/DC) с мягкой нагрузочной характеристикой, с заметным снижением напряжения при возрастании потребляемого тока и ограничением максимального тока значением, универсально безопасным для аккумуляторов (не более 500 mA). Эти обстоятельства не позволяют производить полную зарядку приличного аккумулятора (1500÷2500 mA*h) за время менее 6÷10 часов.

Кроме того, для большей привлекательности к выходу AC/DC-преобразователя прицепили USB-разъём, и для него нагло декларируется ток до «1250 mA» или больше. Реально ни одна из моделей не выдавала (и обоснованно справедливо) через этот разъём ток более 450 mA при напряжении выше 4 V. Так что мощные гаджеты отдыхают в сторонке.

Описание некоторых моделей

На китайском рынке предлагается множество типов лягушек, представленных под брендовыми именами безымянными клонами, среди которых оригиналы совершенно затерялись. К сожалению, ссылаться на их типы бесполезно и придётся объясниться «на пальцах» (картинками).

Первая реинкарнация (перевоплощение)

Один из многих вариантов обозначался как PTB001602 ▼.

Имеет одну боковую упорную стенку и более удобный прижим аккумулятора. Контакты-«усы» заменены на ползунки с подпружиненными контактами. Позволяет устанавливать аккумулятор любого размера со стандартными контактами.

Но «генетические» признаки налицо – ползунки не только ползают, но и убегают по пазу, их приходится ловить, контакты пьяно шатаются. Прижим  аккумулятора – формальный, под действием пружин контактов аккумулятор легко выскальзывает (до потери контакта) даже при дополнительно наклеенной противоскользящей «шершавой» плёнки под ним.

На выходе USB при первом включении Uхх=5.25V, после прогрева поднялось до Uхх=6.2 V (!!!). Но судя по нагрузочной характеристике, тока через USB больше 120(хол)÷320(гор) mA получить невозможно из-за хилого входного однотранзисторного (13001) AC/DC-преобразователя.

В ЗУ используется МС контроллера заряда Li-Ion типа HT3582DA/HotChip (Ubat до 4.25V, Ibat до 300 mA). При подключении аккумулятора ожидается максимальный ток 220(хол)÷280(гор) mA.

При попытке оценить тепловой режим в результате трёхчасового прогона «заряжалка» взорвалась с шумом, дымом и пламенем, вплоть до того, что сорвало верхнюю панель корпуса (оплавив предварительно пластик корпуса, взорвался входной ВВ-электролит C1 1мкФ/400V и рассыпался транзистор 13001). То есть надёжность – откровенно СОМНИТЕЛЬНАЯ!

В дальнейшем удалось использовать корпус в качестве держателя аккумулятора, а вместо сгоревшего AC/DC – кабель для подключения к обычному USB СЗУ.

 

Второе перевоплощение

Второй вариант (клон YIBOYUAN YBY-06A) обозначен на рынке как Ph2138 ▼.

  • Декларировано: 4v2/400mA для аккумулятора; 5v0/600mA – USBout. Но судя по нагрузочной характеристике, при зарядке аккумулятора вряд ли удастся получить ток более 150 mA, а на выходе USB Uхх=5.07 V (маловато) и снижается до ~4.6 V при нагрузке 200 mA.
  • Контакты наклоняются незначительно, но «бегунки» контактов никак не фиксируются и склонны «играть в догоняшки». В комплекте с контактами имеется третий (холостой) плавающий упор для фиксации углового положения аккумулятора.
  • Аккумулятор поджимается к контактам прижимной планкой, предотвращающей «отползание» аккумулятора и потери контакта. Прижимная площадка поворотная, позволяет в одном положении устанавливать аккумуляторы длиной 24÷46 мм, в другом – 45÷70 мм.
  • Помещаются аккумуляторы произвольной ширины (боковых ограничителей нет).
Третье перевоплощение

Наиболее удобными СЗУ-лягушками являются некоторые модели фирмы YIBOYUAN, представленные на рынке неописуемым множеством вариантов (клонов?) под разными названиями. Чаще всего как беспородный «INTELLIGENT CHARGER». Так что ссылаться на них можно только по внешнему виду (картинками ▼), типу индикатора и размерам (корпуса и аккумулятора).

  • Самый маленький (клон YIBOYUAN SS-05) оборудован LCD-индикатором ▼ «бегающие шпалы», имеет длину ~85 мм и подходит для аккумуляторов шириной 32÷55 мм (правда, 53 мм входят уже с трудом). Также встречается под именами YIBOYUAN AC-01/AC-04/AC-05/AC-09/AC-11/AC-12/AD-04/AD-06/AD-11/AE-01.
  • Следующий типоразмер (клон YIBOYUAN SS-08) имеет длину ~96 мм и подходит для аккумуляторов шириной 32÷66 мм.
  • Самый большой имеет длину ~107 мм и подходит для аккумуляторов шириной 42÷72 мм.

Все типоразмеры имеют аналоги с трёхцветным LED-индикатором.

Все семейство удобно и надежно фиксирует аккумулятор любой длины, зажимая его с боков. Свобода ползунков контактов ограничена зубчатой (шаг ~0,5 мм) планкой, не позволяющей им самостоятельно разбегаться. В результате контакты беспроблемно устанавливаются в требуемое положение, ориентируясь по не полностью вставленному аккумулятору.

Основной сетевой разъём – US-вилка, но большинство продавцов при отправке в Россию доукомплектовывают посылку US/EC переходником.

Перфекционисты могут поискать модели со специфическим корпусом, позволяющим устанавливать специальный, более надёжно фиксирующийся переходник (подходящий не к каждому корпусу).

Нагрузочные характеристики

Повторно предупреждаю, что нельзя верить параметрам, декларированным продавцами (и клоно-производителями). На рисунке ниже приведены реальные нагрузочные характеристики разных моделей, снятые по выходу AC/DC-преобразователя (выведен на разъём USB).

Красной-штриховой линией («Uтреб.-Аккум») приведена характеристика, необходимая для обеспечения должного тока в Li-Ion аккумулятор. Видно, что даже лучший образец (на рисунке – YIBOYUAN SS-05) может выдавать ток только до ~360 mA. А Ph2138 выдаст от силы 160 mA.

Сиреневая-штриховая линия («Uтреб.min-USB») демонстрирует уровень пригодности при подключению гаджета к USB-разъёму относительно приличным кабелем. Лучший образец может обеспечить ток только до ~420 mA.

PTB001602, разогревшись, на холостом ходу в конце зарядки может выдавать напряжение 6.1 V, что может оказаться не всякому гаджету «по зубам».

А Ph2138 во всех режимах выдаёт жалкий писк вместо желаемого шаляпинского баса.

Полезность лягушек

  • Максимально-допустимый уровень напряжения на аккумуляторе при зарядке все лягушки понимают достаточно чётко. Поэтому аккумулятор можно безопасно оставлять на зарядке произвольное время. Кроме того, если ставить на ночь, она ещё и ночником послужит.
  • Контроллер зарядки лягушки не такой «умный», как у смартфонов, и не блокирует подачу напряжения на глубоко разряженный аккумулятор. То есть лягушка – вполне подходящий инструмент для вытаскивания аккумулятора из «комы».
Поделиться новостью в соцсетях

rones.su

alexxlab

leave a Comment

2019 © Все права защищены.