Андрей Смирнов
Время чтения: ~23 мин.
Просмотров: 0

Строим универсальную, машинную USB зарядку (попытка номер раз)

15 декабря 2015, 08:13

Мы живём в век разнообразных гаджетов или устройств, кому как нравится называть. Смартфоны, планшеты, электронные книги и учебники, умные часы, фитнес-браслеты, портативные аудиосистемы, гарнитуры, батарейные блоки — подавляющее большинство этих устройств заряжаются от USB порта. Сейчас даже бритвы и детские игрушки можно зарядить от USB порта. Человека, у которого есть лишь один смартфон или вообще обычный телефон, можно сразу причислять к лику святых. Во многих современных семьях есть целый зоопарк устройств, который требуют периодической зарядки. Решить вопрос зарядки нескольких устройств одновременно поможет многопортовое USB зарядное устройство. Уверяю, эти шарманки научат ваши гаджеты хорошему поведению. Усаживайтесь поудобнее… 7fef40.jpg Есть несколько классов таких устройств. Один из них — настольные зарядные устройства. Особенность этого класса в том, что устройство подключается к розетке с помощью сетевого кабеля, а не вставляется в розетку. Это очень полезная и незаменимая вещь в доме. Сегодня я расскажу вам со всеми подробностями о нескольких настольных зарядных устройствах от самых популярных брендов. Будьте готовы к тому, что после прочтения обзора вы захотите подарить одно из устройств себе на Новый год. Сегодня в обзоре у нас 4 устройства от самых популярных производителей настольных зарядок: Tronsmart TS-UC5PC, ORICO CSA-5U, BlitzWolf 40W 5-Port Desktop Charger, AUKEY PA-U25.fb0954.jpg На самом деле устройств должно было быть пять. Но компания Anker, которая делает достаточно популярные зарядки, отказалась предоставить устройство, сообщив, что российский рынок им не интересен, и обзоры не нужны. С AUKEY вышла тоже смешная история. Связаться с компанией мне не удалось никаким способами (для справки, устройства под брендом AUKEY выпускаются на той же фабрике, что и Tronsmart). Самостоятельно заказал модель AUKEY PA-T1 у одного из продавцов на Aliexpress.b23b80.jpg Доставка этого устройства заняла много времени, и это отодвигало время публикования обзора. Наконец-то устройство было получено… К моему удивлению внутри посылки оказалось устройство AUKEY PA-U25, а не PA-T1. На мой вполне логичный вопрос с набором нецензурной лексики китайский продавец ответил: «Чувак, да какая разница, это тоже отличная зарядная станция». Т.к. я заказываю много разных вещей в Китае, то меня это не удивило, случаи бывают разные, я лишь посмеялся и открыл диспут. Но, что есть, то есть — в обзоре буду использовать модель PA-U25. Рассматривать и тестировать устройства будем на бытовом уровне, чтобы обзор был простой для понимания. Разбирать устройства я не буду (как минимум для двух устройств в сети доступны фотографии внутреннего устройства).

Содержание

Методология тестирования

Набор инструментов для тестирования Несколько нагрузочных модулей с USB разъёмом (они состоят из двух резисторов с мощностью рассеивания 10 Вт каждый), нагрузка 1 А или 2 А (в реальности около 0,95 А и 1,9 А). Несколько разных тестеров: KCX-017 — самые распространённые, KWS-10VA для подключения двух нагрузочных модулей, неизвестная модель KEWEISI с поддержкой 9 В. Пирометр. Мультиметр. Набор разных кабелей и переходников.На слух будем проверять, издаёт ли устройство какие-либо звуку с нагрузкой и без нагрузки.Нагрузка Все тестеры — это простые бытовые приборы, они имеют существенную погрешность измерения, особенно при росте силы тока. Одни и те же измерения будем проводить несколько раз, разными тестерами, а потом брать среднее значение. Задача этого теста — определить провал напряжение при нагрузке зарядного устройства. Чем меньше провал, тем лучше. Тест будем проводить в несколько этапов:

  1. Нагрузка одного порта нагрузочным модулем (2 А). Проверяется каждый порт.
  2. Нагрузка двух портов. Проверяются комбинации разных портов.
  3. Нагрузка трёх портов. Проверяются комбинации разных портов.
  4. Нагрузка четырёх портов.

Суммарная сила тока при максимальной нагрузке 7,6 А. Напряжение 4,97 В и выше будем приравнивать к 5 В и будем считать, что провала нет.   Во-первых, с помощью мультиметра под нагрузкой проверим, на каких портах замкнуты контакты Data. Для подавляющего большинства устройств, которые поддерживают быструю зарядку, достаточно, чтобы контакты Data были замкнуты. Контроллер заряда это видит и увеличивает силу тока потребления. Во-вторых, есть некоторые устройства, которым нужно не просто замкнутые контакты Data, а специальная обвязка на этих контактах, с помощью которой устройство определяет «родную» зарядку. Самый распространённый пример — устройства от Apple. Эту поддержку будем проверять с помощью iPad, замеряя силу тока. Есть ещё разные современные технологии быстрой зарядки, например, Qualcomm Quick Charge 2.0. Но сегодня мы их затрагивать не будем, хоть одно из зарядных устройств (Tronsmart) имеет один порт с поддержкой этой технологии.Подключим к зарядному устройству 5 обычных устройств с близким к 0 уровнем заряда (перед каждом тестом устройства разряжаются). Через 20 минут с помощью пирометра замеряем температуру корпуса в разных точках. Проверяем наличие постороннего запаха от нагрева.Фантомные нажатия Некачественные зарядные устройства могут быть причиной появление фантомных (самопроизвольных) нажатий на экране смартфона или планшета, причин может быть несколько. У меня в закромах нашёлся древний планшет, который очень привередлив в зарядному устройству. И при любом удобном случае, когда с зарядкой что-то не так, начинает демонстрировать цирковые представления с самопроизвольными нажатиями. Проверять будем с помощью этого планшета. Т.к. все устройства очень мощные, нужно проверить, как они себя ведут, если на отдельный порт подать нагрузку, превышающую допустимую. Будем потреблять ток силы 4А (в реальности 3,8А) 10 секунд. Т.к. тестер может измерять силу тока до 3,5 А, то его показания могут быть ошибочными, но это не принципиально (главное определить отсечку). В идеальном случае должна сработать защита, и порт или устройство должны временно отключиться. Если отсечки нет, в определенных случаях вся мощь зарядного устройства устремится через тоненький кабель к заряжаемому устройству. Да и самому зарядному устройству не поздоровится. Хоть такие случая единичны и связаны с коротким замыканием или неисправностью заряжаемого устройства, но последствия не самые приятные.

Tronsmart TS-UC5PC

В коробке находятся: зарядное устройство, сетевой шнур питания, кабель micro-USB 1,8 м., «липучка» для укладки кабеля, краткое руководство. В моём обзоре micro-USB кабелей этот кабель уже встречался, он очень хорошего качества.Зарядное устройство очень компактное. Размеры: 93x60x26 мм. Вес: 158 г. Корпус матовый. На одном из торцов находятся 5 USB портов.  4 порта с поддержкой технологии VoltIQ — это фирменное название быстрой зарядки от Tronsmart, т.е. контакты Data замкнуты через специальную обвязку, что позволяет некоторым устройствам (в основном устройствам от Apple) потреблять ток максимальной силы. Максимальная сила выдаваемого тока для каждого из портов 2,4 А. Суммарная сила тока на все четыре порта 7,2 А. 1 порт, он имеет синий «язычок», с поддержкой технологии Qualcomm Quick Charge 2.0. Это технология от Qualcomm, которая позволяет использовать напряжение 5, 9 и 12 В, если заряжаемое устройство её поддерживает (с каждым днём таких устройств всё больше). Максимальная сила тока для этого порта 2 А.

На противоположном торце находится разъём для сетевого кабеля питания.Без нагрузки слышен стрекот, если поднести ухо вплотную к устройству. Но в полной тишине в 10 сантиметрах от устройства ничего не слышно. С нагрузкой никаких посторонних шумов нет. Подключаем нагрузочные модули (на практике сила потребляемого тока 1,9 А). 1 любой порт: напряжение не проседает и составляет 5 В. 2 любых порта: напряжение не проседает и составляет 5 В. 3 любых порта: напряжение не проседает и составляет 5 В. 4 порта: напряжение незначительно проседает на всех портах до 4,88 В. Устройство легко справляется с тестовой нагрузкой. Лишь при силе тока 7,6 А, что выше заявленных характеристик устройства, наблюдается незначительное проседание напряженияПроверка мультиметром показала, что во всех портах контакты Data замкнуты (в конкретном случае через обвязку). Для подавляющего числа устройств этого достаточно, чтобы потреблять ток максимальной силы, если устройства поддерживают быструю зарядку. iPad, подключенный к портам VoltIQ, без каких-либо проблем потреблял ток с напряжением 5 В и силой 2 А. При подключении iPad к порту с технологией Qualcomm Quick Charge 2.0 сила тока составила 0,9 А. Т.е. этот порт iPad не определяет как «родной».После 20 минут зарядки 5-ти устройств максимальная температура на корпусе была 50 ºC. Посторонних запахов нет.Отсутствуют во всех портах.Отсечка/Ограничение мощности Подключаем тестер с двумя резисторами. Никакого ограничителя в портах VoltIQ нет. Устройство свободно выдавало силу тока 3,7 А (5 В), т.е. без ограничений. Это не очень хорошо. Порт QC — сила тока была ограничена 2,63 А, напряжение просело до 3,66 В.

ORICO CSA-5U

В коробке находятся: зарядное устройство, сетевой шнур питания, краткое руководство.Зарядное устройство очень компактное. Размеры: 98x72x28 мм. Вес: 203 г. Корпус матовый, но верхняя крышка глянцевая. Существуют несколько цветов верхней крышки, при покупке можно выбрать понравившийся цвет. У меня был серый. На одном из торцов находятся 5 USB портов. В спецификациях (и на самом устройстве) значится, что 2 порта выдают ток  максимальной силой 2,4 А, а 3 порта 1 А. Как показало дальнейшее тестирование, все порты абсолютно равнозначны, а надписи лишь вводят в заблуждение. Суммарная сила тока на все порты 7,8 А. Все порты поддерживают  технологию Super Charger — это фирменное название быстрой зарядки от ORICO, т.е. контакты Data замкнуты через специальную обвязку, что позволяет некоторым устройствам (в основном устройствам от Apple) потреблять ток максимальной силы

На противоположном торце находится разъём для сетевого кабеля питания. В верхней крышке имеет небольшое отверстие. Это индикатор работы устройства. Светится он мягким синим цветом.Без нагрузки никаких посторонних шумов нет. С нагрузкой никаких посторонних шумов нет. Подключаем нагрузочные модули (на практике сила потребляемого тока 1,9 А). 1 любой порт: напряжение не проседает и составляет 5 В. Несмотря на спецификацию и метки, любой порт способен выдавать силу тока 2 А. 2 любых порта: напряжение не проседает и составляет 5 В. 3 любых порта: напряжение не проседает и составляет 5 В. 4 любых порта: напряжение незначительно проседает на всех портах до 4,9 В. Устройство легко справляется с тестовой нагрузкой. Лишь при силе тока 7,6 А наблюдается незначительное проседание напряжения.Проверка мультиметром показала, что во всех портах контакты Data замкнуты (в конкретном случае через обвязку). Для подавляющего числа устройств этого достаточно, чтобы потреблять ток максимальной силы, если устройства поддерживают быструю зарядку. iPad, подключенный к любому порту, без каких-либо проблем потреблял ток с напряжением 5 В и силой 2 А.После 20 минут зарядки 5-ти устройств максимальная температура на корпусе была 45 ºC.Посторонних запахов нет.Отсутствуют во всех портах.Отсечка/Ограничение мощности Подключаем тестер с двумя нагрузочными модулями. Никакого ограничителя нет. Устройство свободно выдавало ток с силой 3,69 А (5 В), т.е. без ограничений. Это не очень хорошо.

BlitzWolf 40W 5-Port Desktop Charger

В коробке находятся: зарядное устройство, сетевой шнур питания, краткое руководство.Зарядное устройство очень компактное. Размеры: 90x59x26 мм. Вес: 162 г. Корпус глянцевый. На одном из торцов находятся 5 USB портов. Максимальная сила тока каждого из портов 2,4 А. Суммарная сила тока на все порты 8 А. Все порты поддерживают  технологию Power3s — это фирменное название быстрой зарядки от BlitzWolf, т.е. контакты Data замкнуты через специальную обвязку, что позволяет некоторым устройствам (в основном устройствам от Apple) потреблять ток максимальной силы

На противоположном торце находится разъём для сетевого кабеля питания. Устройство имеет прорезиненные ножки.Без нагрузки и с нагрузкой слышен стрекот, если поднести ухо вплотную к устройству. Но в полной тишине в 10 сантиметрах от устройства ничего не слышно.Подключаем нагрузочные модули (на практике сила потребляемого тока 1,9 А). 1 любой порт: напряжение не проседает и составляет 5 В. 2 любых порта: напряжение не проседает и составляет 5 В. 3 любых порта: напряжение не проседает и составляет 5 В. 4 любых порта: напряжение не проседает и составляет 5 В. Устройство легко справляется с тестовой нагрузкой. Даже при суммарной силе тока 7,6 А напряжение не проседает. Проверка мультиметром показала, что во всех портах контакты Data замкнуты (в конкретном случае через обвязку). Для подавляющего числа устройств этого достаточно, чтобы потреблять ток максимальной силы, если устройства поддерживают быструю зарядку. iPad, подключенный к любому порту, без каких-либо проблем потреблял ток с напряжением 5 В и силой 2 А.После 20 минут зарядки 5-ти устройств максимальная температура на корпусе была 50 ºC. Посторонних запахов нет.Отсутствуют во всех портах.Подключаем тестер с двумя нагрузочными модулями. Никакого ограничителя нет. Устройство свободно выдавало ток с силой 3,63 А (5 В), т.е. без ограничений. Это не очень хорошо.

AUKEY PA-U25

В коробке находятся: зарядное устройство, сетевой шнур питания, краткое руководство и зажим для кабеля.Зарядное устройство крупное и имеет необычную форму круга. Размеры: 120x120x29 мм. Вес: 241 г. Корпус гладкий, но не глянцевый. В центральной верхней части глянцевая вставка. Все 6 портов смотрят вверх. В спецификациях (и на самом устройстве) значится, что 3 порта выдают ток  максимальной силой 2,4 А, а 3 порта 1 А. Как показало дальнейшее тестирование, это соответствует действительности. Суммарная сила тока на все порты 10,2 А. Два порта поддерживают технологию AIPower— это фирменное название быстрой зарядки от AUKEY, т.е. контакты Data замкнуты через специальную обвязку, что позволяет некоторым устройствам (в основном устройствам от Apple) потреблять ток максимальной силы. Снизу есть прорезиненные ножки.

На торце находится разъём для сетевого кабеля питания и тумблер питания. В верхней крышке имеет небольшое отверстие. Это индикатор работы устройства. Светится он зелёным цветом, очень резкий и неприятный. Посторонний шумБез нагрузки слышен стрекот, если поднести ухо вплотную к устройству. Но в полной тишине в 10 сантиметрах от устройства ничего не слышно. С нагрузкой никаких посторонних шумов нет. Подключаем нагрузочные модули (на практике сила потребляемого тока 1,9 А). 1 порт с меткой 2.4А: напряжение не проседает и составляет 5 В.1 порт с меткой 1А: срабатывает защита/отсечка, порт отключается. 2 порта с меткой 2.4А: напряжение не проседает и составляет 5 В. 3 порта с меткой 2.4А: напряжение не проседает и составляет 5 В.Дополнительно используем нагрузку с силой тока 1 А. 3 порта с меткой 2.4А и 1 порт с меткой 1А: напряжение не проседает и составляет 5 В.3 порта с меткой 2.4А и 2 порта с меткой 1А: напряжение не проседает и составляет 5 В. Устройство легко справляется с тестовой нагрузкой.Проверка мультиметром показала, что только в двух портах AIPower контакты Data замкнуты (в конкретном случае через обвязку). Для подавляющего числа устройств этого достаточно, чтобы потреблять ток максимальной силы, если устройства поддерживают быструю зарядку. С остальными портами многие устройства не смогут задействовать быструю зарядку и будут потреблять ток с ограниченной силой. iPad, подключенный к портам AIPower, без каких-либо проблем потреблял ток с напряжением 5 В и силой 2 А. В остальных портах сила тока составляла 0,93 А.После 20 минут зарядки 5-ти устройств максимальная температура на корпусе была 40 ºC. Посторонних запахов нет.Отсутствуют во всех портах.Отсечка/Ограничение мощности Подключаем тестер с двумя нагрузочными модулями. На любом из портов срабатывает отсечка, порт отключается. Незатронутые порты продолжают работать. Защита отличная.

Заключение

Зарядные устройства Tronsmart TS-UC5PC, ORICO CSA-5U и BlitzWolf 40W 5-Port Desktop Charger являются почти идеальными. Все они имеют компактный размер, полностью соответствуют заявленным характеристикам и могут обеспечить идеальную зарядку любых ваших устройств. Устройство от Tronsmart имеет порт с поддержкой Qualcomm Quick Charge 2.0. Устройство от ORICO абсолютно бесшумное из всех протестированных зарядок. Устройство от Blitzwolf способно удовлетворить аппетит 4 устройств с силой тока 2А на каждое без просадки напряжения. Но у всех трёх зарядок отсутствует система ограничения мощности на отдельных портах.AUKEY PA-U25 имеет неудобный форм-фактор (субъективно) и большой размер, неудобное разделение портов по мощностям — нужно постоянно думать, к какому порту подключить устройство. Устройство полностью соответствует заявленным характеристикам. Уровень защиты у этого зарядного устройства просто превосходен – отключение индивидуальных портов при превышение силы тока и центральный выключатель. И рабочая температура устройства оказалась самая низкая из тестируемых.Выражаю благодарность за предоставленные для обзора устройства:

  • Компании Tronsmart. Приобрести зарядное устройство можно в авторизованном магазине на площадке Aliexpress.
  • Компании ORICO. Приобрести зарядное устройство можно в официальном магазине на площадке Aliexpress.
  • Компании BlitzWolf. Приобрести зарядное устройство можно в магазине Banggood.

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!

usb-charge-shema-1.jpg

Большинство современных мобильных телефонов, смартфонов, планшетов и других носимых гаджетов, поддерживает зарядку через гнездо USB mini-USB или micro-USB. Правда до единого стандарта пока далеко и каждая фирма старается сделать распиновку по-своему. Наверное чтоб покупали зарядное именно у неё. Хорошо хоть сам ЮСБ штекер и гнездо сделали стандартным, а также напряжение питания 5 вольт. Так что имея любое зарядное-адаптер, можно теоретически зарядить любой смартфон. Как? Изучайте варианты распиновки USB и читайте далее.

usb-charge-shema-31.jpg

Распиновка USB разъемов для Nokia, Philips, LG, Samsung, HTC

Бренды Nokia, Philips, LG, Samsung, HTC и многие другие телефоны распознают зарядное устройство только если контакты Data+ и Data- (2-й и 3-й) будут закорочены. Закоротить их можно в гнезде USB_AF зарядного устройства и спокойно заряжать свой телефон через стандартный дата-кабель.

usb-charge-shema-5.jpg

Распиновка USB разъемов на штекере

Если зарядное устройство уже обладает выходным шнуром (вместо выходного гнезда), и вам нужно припаять к нему штекер mini-USB или micro-USB, то не нужно соединить 2 и 3 контакты в самом mini/micro USB. При этом плюс паяете на 1 контакт, а минус — на 5-й (последний).

usb-charge-shema-6.jpg

Распиновка USB разъемов для Iphone

У Айфонов контакты Data+ (2) и Data- (3) должны соединяться с контактом GND (4) через резисторы 50 кОм, а с контактом +5V через резисторы 75 кОм.

usb-charge-shema-7.jpg

Распиновка зарядного разъема Samsung Galaxy

Для заряда Самсунг Галакси в штекере USB micro-BM должен быть установлен резистор 200 кОм между 4 и 5 контактами и перемычка между 2 и 3 контактами.

usb-charge-shema-8.jpg

Распиновка USB разъемов для навигатора Garmin

Для питания или заряда навигатора Garmin требуется особый дата-кабель. Просто для питания навигатора через кабель нужно в штекере mini-USB закоротить 4 и 5 контакты. Для подзаряда нужно соединить 4 и 5 контакты через резистор 18 кОм.

usb-charge-shema-10.jpg

Схемы цоколёвки для зарядки планшетов

Практически любому планшетному компьютеру для заряда требуется большой ток — раза в 2 больше чем смартфону, и заряд через гнездо mini/micro-USB во многих планшетах просто не предусмотрен производителем. Ведь даже USB 3.0 не даст более 0,9 ампер. Поэтому ставится отдельное гнездо (часто круглого типа). Но и его можно адаптировать под мощный ЮСБ источник питания, если спаять вот такой переходник.

Полезное:  Распиновка датчика скорости ВАЗ и схема подключения ДС

usb-charge-shema-11.jpg

Распиновка зарядного гнезда планшета Samsung Galaxy Tab

Для правильного заряда планшета Samsung Galaxy Tab рекомендуют другую схему: два резистора: 33 кОм между +5 и перемычкой D-D+; 10 кОм между GND и перемычкой D-D+.

usb-charge-shema-9.jpg

Распиновка разъёмов зарядных портов

Вот несколько схем напряжений на контактах USB с указанием номинала резисторов, позволяющих эти напряжения получить. Там, где указано сопротивление 200 Ом нужно ставить перемычку, сопротивление которой не должно превышать это значение.

usb-charge-shema-3.jpg

Классификация портов Charger

  • SDP (Standard Downstream Ports) – обмен данными и зарядка, допускает ток до 0,5 A.
  • CDP (Charging Downstream Ports) – обмен данными и зарядка, допускает ток до 1,5 A; аппаратное опознавание типа порта (enumeration) производится до подключения гаджетом линий данных (D- и D+) к своему USB-приемопередатчику.
  • DCP (Dedicated Charging Ports) – только зарядка, допускает ток до 1,5 A.
  • ACA (Accessory Charger Adapter) – декларируется работа PD-OTG в режиме Host (с подключением к PD периферии – USB-Hub, мышка, клавиатура, HDD и с возможностью дополнительного питания), для некоторых устройств – с возможностью зарядки PD во время OTG-сессии.

Как переделать штекер своими руками

usb-charge-shema-4.jpgТеперь у вас есть схема распиновки всех популярных смартфонов и планшетов, так что если имеете навык работы с паяльником — не будет никаких проблем с переделкой любого стандартного USB-разъема на нужный вашему девайсу тип. Любая стандартная зарядка, которая основывается на использовании USB, предусматривает использование всего лишь двух проводов – это +5В и общий (минусовой) контакт.

Просто берёте любую зарядку-адаптер 220В/5В, от неё отрезаете ЮСБ коннектор. Отрезанный конец полностью освобождается от экрана, в то время как остальные четыре провода зачищаются и залуживаются. Теперь берем кабель с разъемом USB нужного типа, после чего также отрезаем от него лишнее и проводим ту же самую процедуру. Теперь остается просто спаять между собой провода согласно схемы, после чего соединение изолировать каждое отдельно. Полученное в итоге дело сверху заматывается изолентой или скотчем. Можно залить термоклеем — тоже нормальный вариант.

Бонус: все остальные разъёмы (гнёзда) для мобильных телефонов и их распиновка доступны в единой большой таблице — смотреть.

Используемые источники:

  • https://www.ixbt.com/live/supply/bitva-nastolnyh-usb-zaryadnyh-ustroystv-ot-samyh-populyarnyh-proizvoditeley-za-mesto-na-vashem-stole.html
  • https://habr.com/post/155125/
  • https://2shemi.ru/raspinovka-usb-razemov-dlya-zaryadki-telefonov/

Рейтинг автора
5
Подборку подготовил
Максим Уваров
Наш эксперт
Написано статей
171
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации