Передові технології смартфонів розвиваються за експонентом, пропонуючи значні покращення, які ви можете бачити в області дисплея, продуктивності, камери та інших, рік у рік. Тим не менш, один аспект, який не демонструє зростання – час автономної роботи. У той час як виробники намагалися вирішити проблему за допомогою великих акумуляторівта функцій, як швидка зарядка, більшість смартфонів нинішнього покоління не пропонують більше одного робочого дня, і ці терміни значно скорочуються під навантаженням.

Можливість зарядити свій телефон на ходу має важливе значення, а якщо ви ведете тривалу розмову, або використовуєте свій телефон для навігації, музики та інших функцій, доки ведете машину, є хороші автомобільні зарядні пристрої, здатні створити різницю. Щоб допомогти вам, ви зібрали деякі з кращих USB зарядних пристроїв в машину, доступні в даний час. Давайте подивимося!

CHARGED Quick Charge 3.0/2.0 & USB-C

Якщо швидка зарядка саме те, що ви шукайте, то Charge 3.0 пропонує відразу 4 порти, включаючи USB з підтримкою Quick Charge 3.0, останньою технологією, а також USB Type-Cз двома Smart-портами USB, здатними поставляти на ваші пристрої необхідну кількість енергії для найбільш ефективної зарядки. QC 3.0 порт підтримує пристрої з Quick Charge 2.0. Цей зарядний пристрій включає все новітні технологіїі буде служити вам протягом деякого часу. CHARGED Quick Charge 3.0 в даний час доступний за 14,99 $ (1.000 р.).

Anker PowerDrive 2

Anker PowerDrive 2 це автомобільне зарядний USB-пристрійз двома портами, що дозволяє заряджати до двох пристроїв одночасно. Технологія Power IQ розпізнає пристрій, щоб забезпечити максимально можливу швидкість заряджання, до 2,4 ампер на один USB-порт, однак майте на увазі, що цей зарядний пристрій не підтримує Qualcomm Quick Charge 2.0/3.0. Система Menas MultiProtect Anker забезпечує захист від перенапруги, температурний контроль та додаткові функції безпеки, покликані захистити пристрій, що заряджається. Anker PowerDrive 2 в даний час доступний з цінником 7,99 $ (520 р.).

5ive - зарядка на 2 порти з Quick Charge 2.0

Автомобільний зарядний пристрій 5ive сертифікований Qualcomm Quick Charge 2.0 і поставляється з двома портами, які підтримують швидку зарядку та здатні заряджати два пристрої одночасно. Крім того, що ви отримуєте QC 2.0 на сумісних планшетах та смартфонах, зарядний пристрій також поставляється з розумною технологієюрозпізнавання пристрою, без QC 2.0, пропонуючи максимальний рівеньзарядки в цьому випадку (2,4 А/5Вт). Декілька вбудованих систем захисту гарантують, що пристрій захищений від пошкоджень засобами перевантаження, перезаряджання та перегріву. Якщо у вас є смартфон, який підтримує Quick Charge 2.0, заряджання в машину від 5ive є відмінним вибором, в даний час зарядний пристрій доступний за 7,99 $ (520 р.).

Anker PowerDrive+ 2 з Quick Charge 3.0

Anker PowerDrive+ 2 приходить із двома портами, один з яких підтримує Quick Charge 3.0, а інший Quick Charge 2.0, у поєднанні з технологією Power IQ, щоб забезпечити найшвидшу зарядку з можливих. Це одне з найкомпактніших зарядних пристроївв машину на ринку, у міцному корпусі, разом зі світлодіодним кільцем, щоб ви могли використовувати його в умовах поганого освітлення. Зарядний пристрій також постачається із захистом від перенапруги, захистом від перевантаження та перегріву, щоб забезпечити безпеку вашого пристрою. Якщо у вас є смартфон, який підтримує Qualcomm Quick Charge 3.0, цей зарядний пристрій має бути у вашій машині. Anker PowerDrive+ 2 доступний за ціною 24,59 $ (1.600 р.).

Зарядний пристрій UNITEK з трьома портами та Qualcomm Quick Charge 2.0

Автомобільний зарядний пристрій UNITEK пропонує кілька портів, щоб заряджати до 3 пристроїв одночасно. Один з портів поставляється за допомогою Quick Charge 2.0, що дозволяє заряджати сумісний QC 2.0 смартфон або планшет на 75% швидше, ніж зі стандартним зарядним пристроєм. Інші два порти не пропонують функції Quick Charge, але вона автоматично визначає підключені пристрої, щоб забезпечити найбільш швидку зарядку з можливих, до 2,4 А. Як і у випадку з іншими автомобільними зарядними пристроями зі списку, вона також приходить з кількома функціями безпеки, покликаними захистити ваш пристрій від перезаряджання, перегріву та перевантаження мережі. 3-портовий UNITEK в даний час доступний за 13,99 $ (900 р.).

Автомобільний зарядний пристрій Aukey на 4 порти з Quick Charge 3.0

Цей автомобільний зарядний пристрій Aukey дозволяє заряджати до 4 пристроїв одночасно, якщо необхідно. Один з портів поставляється за допомогою Qualcomm Quick Charge 3.0, що дозволяє заряджати сумісний з QC 3.0 смартфон у 4 рази швидше, ніж стандартний зарядний пристрій. Зарядний пристрій супроводжується MicroUSB-кабелем, але якщо у вас є відповідний кабель під рукою, ви зможете використовувати цей зарядний пристрій для заряджання смартфонів з USB Type-C. Інші три порти не пропонують швидкої зарядки, але забезпечують оптимізовану зарядку до 2,4 А. Зарядний пристрій також забезпечує безпеку заряджання мобільних пристроїв, захищаючи ті від перегріву, перезарядки та перенапруги. Зарядний пристрій Aukey обійдеться вам в 25,99 $ (1.700 р.).

Заряджання для автомобіля Spigen USB Type-C

Дедалі більше ОЕМ-виробників переходять на стандарт USB Type-C і, якщо у вас є смартфон із таким портом, Spigen USB Type-C стає ідеальним зарядним пристроєм в автомобіль. Зарядний пристрій постачається в комплекті з кабелем Type-C, що дозволяє заряджати пристрій швидше, ніж стандартний, аж до 3А. Зарядний пристрій також обладнано стандартним USB-портом, що дозволяє заряджати інший пристрій максимальної швидкостіу 2,4 А. Зарядне пристрій USB Type-C від Spigen в даний час доступно за 14,99 $ (1.000 р.).

Заряджання в машину Aukey USB Type-C

Це ще один зарядний пристрій USB Type-C, але на відміну від Spigen вище, зарядка від Aukey не комплектується відповідним кабелем, натомість пропонуючи тільки порт Type-C. Порт також поставляється за допомогою Quick Charge 3.0, комбінація, яка доступна з більшістю поточних флагманів. Зарядний пристрій також постачається двома іншими стандартними портами USB, що дозволяє потенційно заряджати до трьох пристроїв одночасно. Мало того, зарядний пристрій також постачається з вбудованими функціями захисту вашого пристрою від перезаряджання, перегріву та перенапруги. Автомобільний зарядний пристрій Aukey USB Type-C обійдеться вам у 25,99 $ (1.700 р.).

Я бачив статті про розробку/доробку/запил готових джерел для автомобілів, де автори не замислюються про такі речі, як захисні ланцюги. У моєму джерелі схема захисту вийшла складніше за джерело, т.к. пожежа у машині – це, безумовно, неприємно. Як показали себе випробувані і чому вижив лише один- в цій статті.

Навіщо потрібна власна зарядка

Хтось запитає: А навіщо розробляти власну зарядку, якщо повно готових пристроїв?». Як і багато автолюбителів, в машині я користуюсь кількома додатковими пристроямидля яких не передбачено штатне харчування. Ситуація, що склалася на ринку джерел живлення для автомобіля - використання роз'єму прикурювача для всього на світі. У підсумку - дроти по всьому салону, незрозуміло, чи включений реєстратор чи ні... Напевно, для більшості користувачів це зручно, але не для мене. Несподівано захотілося мати розетки USB, щоб будь-який пристрій заряджався швидко як удома, щоб у прикурювачі нічого не стирчало і не заважало закрити шторку біля селектора АКПП. Захотілося, щоб реєстратор просто вмикався та працював під час руху, а задні пасажири не ламали ногами його адаптер. Нічого готового, на щастя, не знайшлося – і ось я вже малюю схему!

​Список тестованих пристроїв

1. Gerffins CC02
2. Samsung Сар адаптер
3. Phantom PH2163
4. Deppa Ultra duo
5. Ginzzu GA-4415UW
6. Stark CC2USBSTWH
7. GAL UC-1127M
8. Ginzzu GA-4015UB
9. Pockets SPECHR-011
10. Belkin RoadRockstar
11. Мій 4USB

Тестування

При проведенні випробувань я намагався дотримуватися рекомендацій двох стандартів:

1. ISO 16750-2, Road vehicles - Економічні умови та випробування для електричного та електричного обладнання - Part 2: Electrical loads
2. ISO 7637-2, Road vehicles - Electrical disturbances from conduction and coupling - Part 2: Electrical transient conduction long supply lines only. Місцевий аналог - ГОСТ 28751, Електроустаткування автомобілів. Електромагнітна сумісність. Кондуктивні перешкоди з ланцюгів живлення. Вимоги та методи випробувань.

На жаль, обладнання дозволило зробити не всі цікаві тести – високовольтні та «швидкі» зробити не вдалося. Однак, усі пристрої були препаровані, схеми захисту вивчені, що дає можливість судити про опір цих впливів.

Тестування проводилося за двома схемами включення з стандарту ISO 7637-2:

1. Voltage transient emissions test
2. Transient immunity test

Опис тестування

Voltage transient emissions test (ISO 7637-2:2004 4.3)

Цей тест призначений для оцінки пристрою як джерела перешкод мережі живлення. Стенд, зібраний за цією схемою, показано на першій ілюстрації.

1. Осцилограф (Keysight MSO-X 3104T 1GHz)
2. Пробник осцилографа
3. Еквівалент мережі (саморобний, див. нижче)
4. Тестований пристрій (джерело перешкод)
5. Джерело живлення (Keysight DC power analyser N6705B)
6. Заземлення

Де A – контакт джерела живлення, B – земля, C – конденсатор, L – індуктивність, P – контакт тестованого пристрою, R – резистор.

Їх характеристики:

L = 5 мкГн (без осердя);
Опір між P та A:< 5 mΩ;
C = 0,1 μF на напругу 200 В a.c. and 1500 В d.c.;
R = 50 Ω.

Опір котушки вийшов трохи більше вказаного у стандарті, тож лабораторію з сертифікації мені не відкрити.

Зняті осцилограми:

• у момент включення вхідного живлення
• вимкнення вхідного живлення
• перешкоди у режимі роботи на номінальне навантаження

Виміряно повний розмах напруги, часи наростання-спаду не вимірювалися. У нормальному режимівиміряно частоту основної перешкоди (часто вона була не самотня).

ВАХ

Склад стенду як у тесті Voltage transient emissions test. Виміряно напругу на виході пристрою при номінальному струмі, споживаний струм. Навантаження імітується тим же приладом N6705B - ​​у нього 4 порти, кожен зі своїм внутрішнім модулем, деякі модулі можна використовувати як навантаження. Номінальний струм споживався лише з одного порту USB, для багатопортових пристроїв дані про ККД та максимальні перешкоди можуть бути неточними. Знято опір проводів для введення поправок.

Сумісність із різними пристроями

Перевірялася можливість заряду Apple Ipadі Samsung Galaxy, Вимірювалася величина вхідного струму.

Transient immunity test (ІSO 7637-2:2004 4.4)

Ця схема включення варта проведення тестів на стійкість до перехідним процесам. За цією схемою проведено всі наступні випробування.

1. Осцилограф (внутрішній осцилограф у Keysight N7973A)
2. Пробник осцилографа (у нашій конфігурації відсутня)
3. Генератор тестових імпульсів (Keysight N7973A 60V 33A)
4. Тестований пристрій
5. Заземлена поверхня (металевий лист сірий)
6. Заземлення
7. Опціональний резистор (у нашій конфігурації відсутній)
8. Опціональний діодний міст (у нашій конфігурації відсутній)

Імпульс 2b (ІSO 7637-2:2004, 5.6.2b)

Симулює перешкоди від двигунів постійного струму, що працюють у режимі генератора після вимкнення запалювання.

Імпульс 4 (ІSO 7637-2:2004 п. 5.6.4)

Симулює просадку живлення, викликану включенням стартера ДВС, виключаючи сплески, спричинені стартом.

Імпульс 5b (ІSO 7637-2:2004, п. 5.6.5)

Цей тест моделює перешкоду "Скидання навантаження", яка відбувається у разі від'єднання батареї. Генератор продовжує віддавати струм зарядки, при цьому інші навантаження залишаються підключеними. Під грізний імпульс 5апотрапило два пристрої: №4 та №11. Обидва згоріли. Потім я прочитав, що в сучасних автомобілях є супресор, і таких напруг не буде. №4 вибув із подальшого тестування. Для інших пристроїв замість нього використовувався наступний імпульс (LV124).

LV124/VW8000 2013-6:E-05 "Load dump"

Суть та сама, що у імпульсу 5b, але він визначений виробниками Audi, BMW, Daimler, Porsche та VW. Взято з брошури Keysight.

Direct current (ISO 16750-2 п.4.1)

Цей тест перевіряє функціонування обладнання в межах між мінімальною та максимальною напругою живлення. Критерій оцінки: клас A.

Overvoltage (ISO 16750-2 п.4.2)

Цей тест симулює ситуацію, коли вийшов з ладу регулятор генератора, та його вихідна напругаперевищило нормальні значення. Цей тест симулює «прикурювання». Подавав напругу 24В протягом 60с п. 4.2.1.2. Критерій оцінки: клас D.

Superimposed alternating voltage (ІSO 16750-2 п.4.3)

Цей тест симулює додане змінна напругаповерх постійного. Частота змінювалася 50Гц – 10кГц – 50Гц, у стандарті до 20 кГц, у нас до 10 кГц, джерело більше не могло. Критерій оцінки: клас А.

Starting profile (ІSO 16750-2 п.4.5.3)

Цей тест перевіряє поведінку тестованого пристрою під час та після старту. Критерій оцінки: клас С. По суті, він такий самий як Імульс 4 з ISO 7637-2, тільки додавалася осциляція на поличці.

Short circuit protection (ISO 16750-2 п.4.8)

Цей тест симулює коротке замиканнявходів та виходів пристрою. Коротимо всі контакти USB виходу між собою, тобто. на землю. У стандарті наказано коротити на землю і харчування 12В, але в нас другий варіант неможливий, і я його не моделював. Один раз це вийшло випадково – так згорів один із Ginzzu «GA-4015UB». Критерій оцінки: клас З.

Reversed voltage (ІSO 16750-2 п.4.6)

Цей тест перевіряє стійкість пристрою до неправильної полярності батареї, коли використовується допоміжний пусковий пристрій. Прикладаємо –14В на вхід на 60с. Критерій оцінки: після заміни згорілих запобіжниківклас С. Зовнішній запобіжник не використовувався, був спалений один 10А стандартний FUSE - на струмі 33А це зайняло 150 мс, що набагато більше ніж витримало будь-який пристрій, що згорів.

Препарування

Коли запах горілої електроніки підвивітрився, я почав розбирати всі ці пристрої. Наводжу все по порядку з коментарями про схему захисту, схему підключення USBроз'єму, загальними враженнями.

Які вони всередині

Найкраще з куплених пристроїв - на вході запобіжники, що самовідновлюються, супресор, LC-фільтр, діоди для захисту від зворотної напруги. Розведення акуратне, пристрій дуже ускладнений, мабуть, з економії на мікросхемах джерел. Передбачені варіанти підключення ліній D+ D до дільників напруги для Apple, але закорочені. Написано, що розроблено у США, виготовлено у Китаї, власність Євромережі. Не хочуть у нас розробляти...

Samsung Сar adapter

LC-фільтр, плавкий запобіжник, після заміни якого (паяння) пристрій працює. Акуратне трасування.

Phantom PH2163

Вхідний захист не передбачений, вибухнув електроліт. Мікросхему живлення зашліфовано (захист від копіювання?), мікросхему пробило.

Deppa Ultra duo

Плавкий запобіжник, після заміни якого (пайка) пристрій працює. В одному порту D+ D- з'єднані, іншому - дільники. IC зашліфовано. Акуратне трасування.

Ginzzu GA-4415UW

Захист не передбачено. В одному порту D+ D- з'єднані, іншому - дільники. Плата дуже постраждала. Трасування погане - розташування дроселя та мікросхеми. Натомість англомовним користувачам пропонують 4.8А проти 3.1А для росіян. У міліамперах характеристики збігаються!

Stark CC2USBSTWH

Плавкий запобіжник, після заміни якого (пайка) пристрій працює. В одному порту D+ D- з'єднані, іншому - дільники. Дросель далеко від мікросхеми. Зате одношарова плата…

GAL UC-1127M

Плавкий запобіжник не спрацював. Плата низької якості.

Ginzzu GA-4015UB

Захист не передбачено. В одному порту D+ D- з'єднані, іншому - дільники. Щоправда, розбиратися де користувачу доведеться самостійно. Щільне компонування, елементи залиті якимсь компаундом. Вбито 2 шт.

Pockets SPECHR-011

Плавкий запобіжник, після заміни якого (пайка) пристрій працює. Передбачені варіанти підключення ліній D+ D до дільників напруги, але лінії закорочені.

Belkin RoadRockstar

Плавкий запобіжник, після заміни якого (пайка) пристрій працює. Супресор, запобіжник, LC-фільтр на штекерній частині, запобіжник та фільтр на пасажирській частині. Чудова якість розробки. IC для визначення пристрою як оригінальної зарядкирізними споживачами.

Мій 4USB

Плавкий запобіжник, супресор, e-Fuse, IC визначення пристрою як оригінальної зарядки різними споживачами.

Де Iout – вихідний струм пристрою; Vout – виміряна напруга на споживачі; Vout c - напруга на виході пристрою з урахуванням падіння на дроті; Iin - споживаний струм; Pout - Вихідна потужність; Pt – потужність теплових втрат у пристрої; n – ККД; Vp-p on, off, noise - розмах напруги при включенні, вимкненні та роботі відповідно; F noise – частота перешкоди.

У осередках тестів проставлено оцінки літерами. Літери - це класи функціонального статусу (ІSO 16750-1 п.6):

• Клас А. Усі функції пристрою працюють штатно під час та після тесту.
• Клас B. Усі функції пристрою працюють штатно під час тестування. Однак, одна чи більше виходить за межі зазначеного допуску. Після закінчення тесту пристрій автоматично повернувся до нормальній роботі. Функції пам'яті класу А.
• Клас C. Одна і більше функцій пристрою не працює як слід під час тесту, після закінчення тесту пристрій автоматично повернувся до нормальної роботи.
• Клас D. Одна і більше функцій пристрою не працює як належить під час тесту, після закінчення тесту пристрій не повернувся до нормальної роботи, доки не перезапущено користувачем.
• Клас E. Одна і більше функцій пристрою не працює як слід під час тесту, після закінчення тесту пристрій не повернути до нормальної роботи без ремонту або заміни пристрою/системи.

Чому клас C зелений, а B жовтий?

Ми можемо заплющити очі на вимогу стандарту зберігати повну або часткову працездатність під час тесту, адже для зарядки важливо не згоріти і не підпалити пристрої, що заряджаються. Клас A та C вважаю краще класу B - або робимо як годиться, або нічого не заряджаємо.

Аналіз результатів

Чесно кажучи, чекав набагато гірших результатів, спалахів та димових завіс, навіть камеру поставив, щоб усе зафіксувати, але гарних загорянь не було.

За результатами тестування всі ЗП видали номінальний струм, деякі пристрої готові давати більше, ніж написано. Тільки два ЗУ (Belkin та мій) обмежують струм по портам USB, В інших порти по 5В запаралелені, обмеженням займається лише джерело. Заяви на упаковках проток на портах мають рекламний характер. Багато виробників дають можливість любителям Apple заряджати свої пристрої, переважно за допомогою резисторів.

ККД пристроїв від 82% до 90% - цілком пристойно, але у пристроїв малого розміру з великим струмом тривала роботане гарантовано. У дальньої поїздки Ginzzu періодично треба буде остуджувати.

Деякі зарядки дають сильну перешкодув мережу (до 7.2 В), що може негативно позначатися на якості аудіо, прийом радіо.

Тільки один пристрій з покупних (Gerffins) виявився стійким до негативної напруги. Причому, деякі з погорільців перед смертю видавали USB негативну напругу (вимірювалося тільки до -3 В, тому що спрацьовував захист джерела живлення). Хтось помітить, що при переполюсуванні батареї в машині вигорять набагато цінніші речі (мають згоріти тільки запобіжники), а відбувається це вкрай рідко у вкрай криворуких людей. Але. У стандарті є ще імпульси №1(-150, тривалість 2 мс, група імпульсів), №3(-220, тривалість 15 нс, група імпульсів), які виникають і без переполюсування батареї.

Чому розробники не ставлять діод?

Думаю, тут зійшлися три проблеми: ККД, нестача місця та собівартість. Крім того, багато мікросхем дозволяють працювати з підвищеною напругою (34063A має максимальна напругана вході 40В), а вхідний конденсатор може згладжувати частину перешкод. ККД з діодом буде гірше (припустимо, - 10%), що для ЗУ, що поміщаються в роз'єм прикурювача, може перегрівати (від 3-амперного Ginzzu чекав, що перегріється і згорить під номінальним струмом, через годину він почав скидатися, розігрівшись дуже сильно, але не згорів). Для багатопортових ЗУ діод розсіюватиме дуже багато - у belkin при потужності на виході 36Вт, загальні теплові втратибудуть близько 10Вт, а зараз лише 4Вт. Якщо поставити транзисторний захист – дорого.

Що робити

Якщо про схемотехніку - ставити діод, фільтр, запобіжник, супресор. Я замість діода поставив електронний ключвід TI LM5060

Висновок

Не всі автомобільні зарядки однаково корисні. Дехто навіть може викликати пожежа (хоча, може, це Honda винна).

Пристрої, що продаються для використання в жорстких умовах, не підлягають обов'язкової сертифікаціїбіля РФ. Серед куплених пристроїв лише одне витримує тести, решта згоріли.

P.S. Дякуємо компанії Keysight за надане в тимчасове користування обладнання та роз'яснення. Хороші аналізатори та осцилограф, сподіваюся, софт потім підтягнутий. Дуже порадувала можливість все це господарство синхронізувати та керувати з одного робочого місця по мережі. Дякуємо @dimonfofr за складання еквівалента мережі та допомогу з тестування.

P.P.S. Звертайте увагу на інструкції до ЗУ – там багато веселого. Pockets рекомендує вимкнути мобільний телефонперед зарядкою, Stark - відключати зарядку під час пуску двигуна, Deppa може синхронізувати ваш пристрій з комп'ютером, Phantom рекомендує тримати роз'єм прикурювача чистим.

Тримайте ваші роз'єми чистими і не пхайте туди будь-що.

Зараз найуніверсальнішим і найнадійнішим способом зарядити смартфон є використання зарядних пристроїв з USB портом. Люди, які багато їздять на машині і не хочуть залишитися з смартфоном, що сів посеред дороги, змушені купувати собі автомобільні зарядні пристрої. Серед сотень, якщо не тисяч автомобільних зарядних пристроїв, представлених на ринку, можна порекомендувати до покупки десять найкращих, що виділяються дизайном, якістю складання, кількістю портів та високою вихідною потужністю.

10. R2D2 car charger fits cup holder (40 $)

Фанатам фантастичної саги « Зоряні війни» повинен сподобатися автомобільний зарядний пристрій, зроблений у вигляді робота R2D2. На відміну від більшості конкурентів, R2D2 car charger fits cup holder ставиться в підсклянник і підключається до прикурювача окремим кабелем.

9. Back To Future Flux Capacitor car USB charger (25 $)

Цей зарядний пристрій це справжня знахідка для гіків, зроблена за мотивами серії науково-фантастичних фільмів «Назад у майбутнє». Верхня частиназ гарним світлодіодним підсвічуванням з хитрим переплетенням проводів, це тільки гарна декорація, навіть якщо розженеться точно до 141,592 км/год (88 миль/год), не зможете подорожувати за часом. Тут є два USB порти на 1 та 2,1 ампера.

8. Vano 4-port USB car charger (15 $)

Ці автомобільним зарядним пристроєм ви не відчуватимете дефіциту в USB портах, чотири штуки має вистачити на всі випадки життя. Vano 4-port USB car charger здатний видати сумарно 6,8 ампер, чого вистачить для одночасної зарядки смартфона та планшетника.

7. Incipio USB & Lightning (40 $)

Автомобільний зарядний пристрій Incipio USB & Lightning зроблено спеціально для смартфонів iPhoneта планшетних комп'ютерів iPad. Тут є незнімний Lightning кабель та стандартний USBпорт для інших мобільних пристроїв.

6. Aukey CC-T1 2-Port USB Car Charger (17 $)

Це один з небагатьох зарядних пристроїв на ринку, який має два USB порти, один стандартний, а другий підтримує технологію швидкої зарядки QuickCharge 2.

5. Motorola TurboPower QuickCharge 2.0 (30 $)

Motorola зробив цей зарядний пристрій для своїх телефонів, що підтримують технологію швидкої зарядки QuickCharge 2. Однак Motorola TurboPower QuickCharge 2.0 чудово працює і з іншими QuickCharge 2.0 смартфонами.

4. Ventev Dashport q1200 (20 $)

Цей зарядник підтримує технологію швидкого заряджання Quick Charge 2.0. Якщо смартфон теж підтримує Qualcomm Quick Charge 2.0, то він буде дуже швидко заряджатися від USB порту.

3. Anker 48W 4-Port USB Car Charger (15 $)

Якщо вам потрібний автомобільний зарядний пристрій з більш ніж одним USB портом, тоді Anker 48W 4-Port USB Car Charger з чотирма USB портом стане відмінним вибором. Сумарна потужність, яку може зарядник через чотири порти, становить 48 Вт. Плюс Anker вміє динамічно змінювати силу струму в залежності від того скільки «електрики» споживає смартфон.

2. Xentris Quick Charge 2.0 Vehicle Charger (35 $)

Головна фішка цього зарядного пристрою, це підтримка технології швидкого заряджання Quick Charge 2.0. Якщо ваш смартфон підтримує Qualcomm Quick Charge 2.0, то заряджатиметься просто з реактивною швидкістю. Кабель, що йде в комплекті із Xentris Quick Charge 2.0 Vehicle Charger, має вбудовану світлодіодне підсвічування, Щоб його було легше підключити до microUSB роз'єму на смартфоні в темряві.

1. TYLT Ribbn (40-50 $)

Незважаючи на легковажний зовнішній вигляд(Адже яскраві отруйні кольори зазвичай вибирає молодь), це дуже серйозний автомобільний зарядний пристрій, на виході здатний видати 2,4 ампера. Найцікавіше, небагато звичайних зарядних пристроїв, що працюють від розетки, здатний видати більше 2 ампер. Для зручності TYLT Ribbn йде з незнімним метровим плоским microUSB або Lightning кабелем, що неможливо втратити. Крім того, додатково є стандартний USB порт, для підключення другого мобільного пристрою.

В останні десятиліття з'явилося безліч приладів, які використовують для забезпечення автономної роботи батареї або акумулятори постійного струму. Це електроінструменти, телефони, комп'ютери, різні побутові прилади. До кожного з них зазвичай додається зарядний пристрій для підтримки акумулятора в робочому стані. На жаль, нерідко виникають ситуації, при яких батарея не заряджається або розрядка настає дуже швидко. Однією з причин виникнення таких явищ може бути несправність зарядного пристрою.

Принцип роботи

Робота зарядного пристрою заснована на зниженні напруги та перетворенні змінного струмуу постійний. Для цього в схемі є понижувальний трансформатор і діодний міст. Напруга зарядки має бути на 5-10% вище номінального значенняцього параметра батареї, а величина струму зарядки повинна бути близько 10% від її ємності. Іноді телефон заряджається від акумулятора постійного струму автомобіля. У цьому випадку випрямлення (перетворення зі змінного на постійний) не потрібно.

Перевірка

Для перевірки працездатності трансформатора ЗУ достатньо підключити паралельно до висновків лампу, номінал якої відповідає зарядному пристрою. Можна перевірити наявність напруги на виводі зарядного пристрою тестером (цифровим мультиметром).

Повне уявлення про стан можна отримати лише під час перевірки зарядного пристрою мультиметром. Для різних приладів заряджання відбувається по-різному, і очевидно, методи перевірки різні.

Мобільні телефони та комп'ютери

Перевірка ЗУ мобільного телефону або планшетного комп'ютеразводиться до виміру напруги на висновках. Воно має відповідати вказаному в посібнику з експлуатації або наклейці (маркуванню) на корпусі.

Мультиметр переводиться в режим вимірювання напруги постійного струму, якщо він не підтримує функцію автоматичного налаштування. Іноді контакти роз'єму ЗУ настільки малі, що дістатися до них щупами мультиметра неможливо. В цьому випадку можна акуратно скористатися звичайними сталевими швейними голками. Якщо і в цьому випадку виміряти неможливо, необхідно розібрати корпус ЗУ і знайти висновки, до яких припаюються кінці електрошнура.

Електроінструменти та побутова техніка

Заряджання акумуляторів електроінструментів виробляють за допомогою досконаліших приладів. Такі ЗУ мають, як правило, три висновки: два силових та один керуючий. Керуючий служить передачі інформації про стан батареї в ЗУ. При досягненні номінального заряду або перегріванні акумулятора струм ЗУ обмежується.

Для перевірки вимірюється напруга виводів силових контактів. На цьому перевірка і закінчилася б, але трапляються випадки, коли при справному ЗУ акумулятори не заряджаються, або ж воно відключається дуже швидко, не зарядивши батарею.

У цьому випадку необхідно виміряти напругу заряджання при підключеному акумуляторі. Так як зарядні пристрої виконані з контактами, захищеними від доступу сторонніх предметів, доведеться розібрати корпус та припаяти до висновків дроту. Іноді це зробити просто, а іноді доводиться докласти зусилля, роблячи борозни в корпусі гострим ножем.

Після цього можна перевірити заряд за допомогою мультиметра, використовуючи для підключення дроту. Якщо величина, що вимірюється, коливається від номінальної до нуля, швидше за все, сталося послаблення силових контактів. Якщо передчасне відключення, необхідно звернути увагу на керуючий контакт.

Якщо після відновлення контакту відбувається неповний заряд батареї, причина не в зарядному пристрої, а в терморезистори, встановленому в акумуляторі.

Автомобілі та мотоцикли

На особливу увагу заслуговує спосіб перевірки зарядних пристроїв для автомобільних акумуляторів. Вони використовуються для періодичної зарядки, коли автомобіль або мотоцикл використовується рідко і заряджання від генератора не виконується.

Такі ЗУ можуть бути досить потужними, використовуватись і як пускові пристрої, що видають великий струм. У їх конструкцію можуть бути включені вентилятори охолодження, вимірювальні прилади- вольтметр і амперметр або контрольна лампаяк тестер зарядки.

Перевірка ЗУ полягає у перевірці параметрів струму, що видається, перевірці правильності показань приладів. У цьому випадку необхідно чітко уявляти, як перевіряти зарядний пристрій мультиметром.

Насамперед вимірюється вихідна напруга зарядки. Для зарядженого акумулятора з напругою 12 В воно має бути в межах 13,2 - 14,4 В.

Напруга вимірюється мультиметром, в режимі DCV, підключеним паралельно до висновків ЗУ. Якщо при повністю розрядженій батареї ЗУ не забезпечує напругу зарядки більше 13,2 В, то не можна застосовувати його, підзарядка не відбуватиметься. Одночасно виконується перевірка вольтметра на корпусі, якщо він передбачений конструкцією.

Наступним кроком проводиться вимірювання сили зарядного струму. Якщо автоматичне ЗУ, він повинен відповідати 1/10 ємності батареї. Якщо передбачено ручне керування, Струм виставляється за допомогою регулятора. Його вимірюється мультиметром як амперметра, включеним у ланцюг послідовно.

Для пускових пристроїв здійснюється перевірка за максимального пускового струму. Справний зарядний пристрій після вимкнення повинен забезпечити заряд не менше 13,2 Ст.

Нещодавно я розробив автомобільний USBджерело живлення. Але стаття буде зовсім не про нього. У процесі розробки я ознайомився з двома стандартами: ISO 16750-2, ISO 7637-2, які докладно відповідають на запитання «Яка напруга в автомобілі», а потім познайомив з ними десяток покупних. USB зарядок різних виробників. Тут ( , ) і там я бачив статті про розробку/доробку/запил готових джерел для автомобілів, де автори не замислюються про такі речі, як захисні ланцюги. У моєму джерелі схема захисту вийшла складніше за джерело, т.к. пожежа у машині – це, безумовно, неприємно. Як показали себе випробувані і чому вижив лише один- в цій статті.

Навіщо потрібна власна зарядка

Хтось запитає: "А навіщо розробляти власну зарядку, якщо повно готових пристроїв?". Як і багато автолюбителів, у машині я користуюсь кількома додатковими пристроями, для яких не передбачено штатне харчування. Ситуація, що склалася на ринку джерел живлення для автомобіля - використання роз'єму прикурювача для всього на світі. У підсумку - дроти по всьому салону, незрозуміло, чи включений реєстратор чи ні... Напевно, для більшості користувачів це зручно, але не для мене. Несподівано захотілося мати розетки USB, щоб будь-який пристрій заряджався швидко як удома, щоб у прикурювачі нічого не стирчало і не заважало закрити шторку біля селектора АКПП. Захотілося, щоб реєстратор просто вмикався та працював під час руху, а задні пасажири не ламали ногами його адаптер. Нічого готового, на щастя, не знайшлося – і ось я вже малюю схему!

​Список тестованих пристроїв

1. Gerffins CC02
2. Samsung Сар адаптер
3. Phantom PH2163
4. Deppa Ultra duo
5. Ginzzu GA-4415UW
6. Stark CC2USBSTWH
7. GAL UC-1127M
8. Ginzzu GA-4015UB
9. Pockets SPECHR-011
10. Belkin RoadRockstar
11. Мій 4USB

Тестування

При проведенні випробувань я намагався дотримуватися рекомендацій двох стандартів:

1. ISO 16750-2, Road vehicles - Економічні умови та випробування для електричного та електричного обладнання - Part 2: Electrical loads
2. ISO 7637-2, Road vehicles - Electrical disturbances from conduction and coupling - Part 2: Electrical transient conduction long supply lines only. Місцевий аналог - ГОСТ 28751, Електроустаткування автомобілів. Електромагнітна сумісність. Кондуктивні перешкоди з ланцюгів живлення. Вимоги та методи випробувань.

На жаль, обладнання дозволило зробити не всі цікаві тести – високовольтні та «швидкі» зробити не вдалося. Однак, усі пристрої були препаровані, схеми захисту вивчені, що дає можливість судити про опір цих впливів.

Тестування проводилося за двома схемами включення із стандарту ISO 7637-2:

1. Voltage transient emissions test
2. Transient immunity test

Опис тестування

Voltage transient emissions test (ISO 7637-2:2004 4.3)

Цей тест призначений для оцінки пристрою як джерела перешкод мережі живлення. Стенд, зібраний за цією схемою, показано на першій ілюстрації.

1. Осцилограф (Keysight MSO-X 3104T 1GHz)
2. Пробник осцилографа
3. Еквівалент мережі (саморобний, див. нижче)
4. Тестований пристрій (джерело перешкод)
5. Джерело живлення (Keysight DC power analyser N6705B)
6. Заземлення

Де A – контакт джерела живлення, B – земля, C – конденсатор, L – індуктивність, P – контакт тестованого пристрою, R – резистор.

Їх характеристики:

L = 5 мкГн (без осердя);
Опір між P та A:< 5 mΩ;
C = 0,1 μF на напругу 200 В a.c. and 1500 В d.c.;
R = 50 Ω.

Опір котушки вийшов трохи більше вказаного у стандарті, тож лабораторію з сертифікації мені не відкрити.

Зняті осцилограми:

• у момент включення вхідного живлення
• вимкнення вхідного живлення
• перешкоди у режимі роботи на номінальне навантаження

Виміряно повний розмах напруги, часи наростання-спаду не вимірювалися. У нормальному режимі виміряно частоту основної перешкоди (часто вона була не самотня).

ВАХ

Склад стенду як у тесті Voltage transient emissions test. Виміряно напругу на виході пристрою при номінальному струмі, споживаний струм. Навантаження імітується тим же приладом N6705B - ​​у нього 4 порти, кожен із своїм внутрішнім модулем, деякі модулі можна використовувати як навантаження. Номінальний струм споживався тільки з одного порту USB, для багатопортових пристроїв дані про ККД та максимальні перешкоди можуть бути неточними. Знято опір проводів для введення поправок.

Сумісність із різними пристроями

Перевірялася можливість заряду Apple Ipad та Samsung Galaxy, вимірювалася величина вхідного струму.

Transient immunity test (ІSO 7637-2:2004 4.4)

Ця схема включення варта проведення тестів на стійкість до перехідним процесам. За цією схемою проведено всі наступні випробування.

1. Осцилограф (внутрішній осцилограф у Keysight N7973A)
2. Пробник осцилографа (у нашій конфігурації відсутня)
3. Генератор тестових імпульсів (Keysight N7973A 60V 33A)
4. Тестований пристрій
5. Заземлена поверхня (металевий лист сірий)
6. Заземлення
7. Опціональний резистор (у нашій конфігурації відсутній)
8. Опціональний діодний міст (у нашій конфігурації відсутній)

Імпульс 2b (ІSO 7637-2:2004, 5.6.2b)

Симулює перешкоди від двигунів постійного струму, що працюють у режимі генератора після вимкнення запалювання.

Імпульс 4 (ІSO 7637-2:2004 п. 5.6.4)

Симулює просадку живлення, викликану включенням стартера ДВС, виключаючи сплески, спричинені стартом.

Імпульс 5b (ІSO 7637-2:2004, п. 5.6.5)

Цей тест моделює перешкоду "Скидання навантаження", яка відбувається у разі від'єднання батареї. Генератор продовжує віддавати струм зарядки, при цьому інші навантаження залишаються підключеними. Під грізний імпульс 5апотрапило два пристрої: №4 та №11. Обидва згоріли. Потім я прочитав, що в сучасних автомобілях є супресор, і таких напруг не буде. №4 вибув із подальшого тестування. Для інших пристроїв замість нього використовувався наступний імпульс (LV124).

LV124/VW8000 2013-6:E-05 "Load dump"

Суть та сама, що у імпульсу 5b, але він визначений виробниками Audi, BMW, Daimler, Porsche та VW. Взято з брошури Keysight.

Direct current (ISO 16750-2 п.4.1)

Цей тест перевіряє функціонування обладнання в межах між мінімальною та максимальною напругою живлення. Критерій оцінки: клас A.

Overvoltage (ISO 16750-2 п.4.2)

Цей тест симулює ситуацію, коли вийшов з ладу регулятор генератора, і його вихідна напруга перевищила нормальні значення. Цей тест симулює «прикурювання». Подавав напругу 24В протягом 60с п. 4.2.1.2. Критерій оцінки: клас D.

Superimposed alternating voltage (ІSO 16750-2 п.4.3)

Цей тест симулює додану змінну напругу поверх постійної. Частота змінювалася 50Гц – 10кГц – 50Гц, у стандарті до 20 кГц, у нас до 10 кГц, джерело більше не могло. Критерій оцінки: клас А.

Starting profile (ІSO 16750-2 п.4.5.3)

Цей тест перевіряє поведінку тестованого пристрою під час та після старту. Критерій оцінки: клас С. По суті, він такий самий як Імульс 4 з ISO 7637-2, тільки додавалася осциляція на поличці.

Short circuit protection (ISO 16750-2 п.4.8)

Цей тест симулює коротке замикання входів та виходів пристрою. Коротимо всі контакти USB виходу між собою, тобто. на землю. У стандарті наказано коротити на землю і харчування 12В, але в нас другий варіант неможливий, і я його не моделював. Один раз це вийшло випадково – так згорів один із Ginzzu «GA-4015UB». Критерій оцінки: клас З.

Reversed voltage (ІSO 16750-2 п.4.6)

Цей тест перевіряє стійкість пристрою до неправильної полярності батареї, коли використовується допоміжний пусковий пристрій. Прикладаємо –14В на вхід на 60с. Критерій оцінки: після заміни згорілих запобіжниківклас С. Зовнішній запобіжник не використовувався, був спалений один 10А стандартний FUSE - на струмі 33А це зайняло 150 мс, що набагато більше ніж витримало будь-який пристрій, що згорів.

Препарування

Коли запах горілої електроніки підвивітрився, я почав розбирати всі ці пристрої. Наводжу все по порядку з коментарями про схему захисту, схему підключення USB роз'єму, загальними враженнями.

Які вони всередині

Gerffins CC02

Найкраще з куплених пристроїв - на вході запобіжники, що самовідновлюються, супресор, LC-фільтр, діоди для захисту від зворотної напруги. Розведення акуратне, пристрій дуже ускладнений, мабуть, з економії на мікросхемах джерел. Передбачені варіанти підключення ліній D+ D до дільників напруги для Apple, але закорочені. Написано, що розроблено у США, виготовлено у Китаї, власність Євромережі. Не хочуть у нас розробляти...

Samsung Сar adapter

LC-фільтр, плавкий запобіжник, після заміни якого (паяння) пристрій працює. Акуратне трасування.

Phantom PH2163

Вхідний захист не передбачений, вибухнув електроліт. Мікросхему живлення зашліфовано (захист від копіювання?), мікросхему пробило.

Deppa Ultra duo

Плавкий запобіжник, після заміни якого (пайка) пристрій працює. В одному порту D+ D- з'єднані, іншому - дільники. IC зашліфовано. Акуратне трасування.

Ginzzu GA-4415UW

Захист не передбачено. В одному порту D+ D- з'єднані, іншому - дільники. Плата дуже постраждала. Трасування погане - розташування дроселя та мікросхеми. Натомість англомовним користувачам пропонують 4.8А проти 3.1А для росіян. У міліамперах характеристики збігаються!

Stark CC2USBSTWH

Плавкий запобіжник, після заміни якого (пайка) пристрій працює. В одному порту D+ D- з'єднані, іншому - дільники. Дросель далеко від мікросхеми. Зате одношарова плата…

GAL UC-1127M

Плавкий запобіжник не спрацював. Плата низької якості.

Ginzzu GA-4015UB

Захист не передбачено. В одному порту D+ D- з'єднані, іншому - дільники. Щоправда, розбиратися де користувачу доведеться самостійно. Щільне компонування, елементи залиті якимсь компаундом. Вбито 2 шт.

Pockets SPECHR-011

Плавкий запобіжник, після заміни якого (пайка) пристрій працює. Передбачені варіанти підключення ліній D+ D до дільників напруги, але лінії закорочені.

Belkin RoadRockstar

Плавкий запобіжник, після заміни якого (пайка) пристрій працює. Супресор, запобіжник, LC-фільтр на штекерній частині, запобіжник та фільтр на пасажирській частині. Чудова якість розробки. IC визначення пристрою як оригінальної зарядки різними споживачами.

Мій 4USB

Плавкий запобіжник, супресор, e-Fuse, IC визначення пристрою як оригінальної зарядки різними споживачами.

Де Iout – вихідний струм пристрою; Vout – виміряна напруга на споживачі; Vout c - напруга на виході пристрою з урахуванням падіння на дроті; Iin - споживаний струм; Pout – вихідна потужність; Pt – потужність теплових втрат у пристрої; n – ККД; Vp-p on, off, noise - розмах напруги при включенні, вимкненні та роботі відповідно; F noise – частота перешкоди.

У осередках тестів проставлено оцінки літерами. Літери - це класи функціонального статусу (ІSO 16750-1 п.6):

• Клас А. Усі функції пристрою працюють штатно під час та після тесту.
• Клас B. Усі функції пристрою працюють штатно під час тестування. Однак, одна чи більше виходить за межі зазначеного допуску. Після закінчення тесту пристрій автоматично повернувся до нормальної роботи. Функції пам'яті класу А.
• Клас C. Одна і більше функцій пристрою не працює як слід під час тесту, після закінчення тесту пристрій автоматично повернувся до нормальної роботи.
• Клас D. Одна і більше функцій пристрою не працює як належить під час тесту, після закінчення тесту пристрій не повернувся до нормальної роботи, доки не перезапущено користувачем.
• Клас E. Одна і більше функцій пристрою не працює як слід під час тесту, після закінчення тесту пристрій не повернути до нормальної роботи без ремонту або заміни пристрою/системи.

Чому клас C зелений, а B жовтий?

Ми можемо заплющити очі на вимогу стандарту зберігати повну або часткову працездатність під час тесту, адже для зарядки важливо не згоріти і не підпалити пристрої, що заряджаються. Клас A і C вважаю краще за клас B - або робимо як належить, або нічого не заряджаємо.

Аналіз результатів

Чесно кажучи, чекав набагато гірших результатів, спалахів та димових завіс, навіть камеру поставив, щоб усе зафіксувати, але гарних загорянь не було.

За результатами тестування всі ЗП видали номінальний струм, деякі пристрої готові давати більше, ніж написано. Тільки два ЗУ (Belkin і мій) обмежують струм портами USB, в інших порти по 5В запаралелені, обмеженням займається тільки джерело. Заяви на упаковках проток на портах мають рекламний характер. Багато виробників дають можливість любителям Apple заряджати свої пристрої, переважно за допомогою резисторів.

ККД пристроїв від 82% до 90% - цілком пристойно, але пристрої малого розміру з великим струмом тривала робота не гарантована. У дальній поїздці Ginzzu періодично треба буде остуджувати.

Деякі зарядки дають сильну перешкоду в мережу (до 7.2), що може негативно позначатися на якості аудіо, прийомі радіо.

Тільки один пристрій з покупних (Gerffins) виявився стійким до негативної напруги. Причому, деякі з погорільців перед смертю видавали USB негативну напругу (вимірювалося тільки до -3 В, тому що спрацьовував захист джерела живлення). Хтось помітить, що при переполюсуванні батареї в машині вигорять набагато цінніші речі (мають згоріти тільки запобіжники), а відбувається це вкрай рідко у вкрай криворуких людей. Але. У стандарті є ще імпульси №1(-150, тривалість 2 мс, група імпульсів), №3(-220, тривалість 15 нс, група імпульсів), які виникають і без переполюсування батареї.

Чому розробники не ставлять діод?

Думаю, тут зійшлися три проблеми: ККД, нестача місця та собівартість. Крім того, багато мікросхем дозволяють працювати з підвищеною напругою (34063A має максимальну напругу на вході 40В), а вхідний конденсатор може згладжувати частину перешкод. ККД з діодом буде гірше (припустимо, - 10%), що для ЗУ, що поміщаються в роз'єм прикурювача, може перегрівати (від 3-амперного Ginzzu чекав, що перегріється і згорить під номінальним струмом, через годину він почав скидатися, розігрівшись дуже сильно, але не згорів). Для багатопортових ЗУ діод розсіюватиме дуже багато - у belkin при потужності на виході 36Вт, загальні теплові втрати будуть близько 10Вт, а зараз лише 4Вт. Якщо поставити транзисторний захист – дорого.

Що робити

Якщо про схемотехніку - ставити діод, фільтр, запобіжник, супресор. Я замість діода поставив електронний ключ від TI LM5060
Не всі автомобільні зарядки однаково корисні. Дехто навіть може викликати пожежу (хоча, може, це Honda винна).

Пристрої, які продаються у жорстких умовах, не підлягають обов'язкової сертифікації біля РФ. Серед куплених пристроїв лише одне витримує тести, решта згоріли.

P.S. Дякуємо компанії Keysight за надане в тимчасове користування обладнання та роз'яснення. Хороші аналізатори та осцилограф, сподіваюся, софт потім підтягнутий. Дуже порадувала можливість все це господарство синхронізувати та керувати з одного робочого місця по мережі. Дякую dimonfofr за складання еквівалента мережі та допомогу з тестування.

P.P.S. Звертайте увагу на інструкції до ЗУ – там багато веселого. Pockets рекомендує вимкнути мобільний телефон перед заряджанням, Stark - відключати зарядку під час пуску двигуна, Deppa може синхронізувати ваш пристрій з комп'ютером, Phantom рекомендує тримати роз'єм прикурювача чистим.

Тримайте ваші роз'єми чистими і не пхайте туди будь-що.

Теги: Додати теги