Всем привет. Решил написать свой первый обзор. Так случилось, что технический прогресс не обошел меня стороной, и за последнюю пару лет дома завелось несколько устройств, требующих периодической зарядки от USB. В какой-то момент появилось желание избавиться от массы комплектных зарядок и приобрести компактное устройство на 2..3 порта. Что из этого получилось, смотрим под катом.
Тратить большую сумму не хотелось, а техническое образование и какой-никакой опыт в электронике склоняли чашу весов в пользу той мысли, что в случае несовпадения характеристик с ожиданиями можно будет «допилить» девайс до желаемой кондиции. Таким образом, я поступил нетипично для технаря и начал выбирать чарджер по внешнему виду и расположению портов. Хотелось вертикальной ориентации устройства и расположения портов на фронтальном торце. И вот на апрельскую годовщину Ali Express был куплен герой сегодняшнего обзора. Продавец удалил товар, так что ссылку даю на другой аналогичный. Заявленные характеристики впечатляли: 3 порта USB, ток 3,1А, нужное мне расположение портов, цена около 100 рублей… Но это всё на экране монитора. Реальность же, как обычно и бывает, оказалась суровее ожиданий.
Невооружённым органом зрения видно, что никакими 3,1А тут и не пахнет. Трансформатор карликовой породы. На плате ни одной микросхемы, в силовой части 2 транзистора. Обратная связь через оптопару (ну хоть что-то). На портах присутствуют резистивные делители в цепях D+ и D-. У двух портов D+ и D- закорочены.
Нагрузка в 2,5 Ома просаживает напряжение до 3,5 Вольт. Максимальный ток при 5 Вольтах составляет около 0,7А, далее напряжение начинает снижаться. Я открыл спор. Продавец не стал «ломаться» и вернул всю сумму.
Что же далее? Поскольку первоначальный план с «допиливанием» схемы провалился (модернизировать там просто нечего), я начал ваять собственную. Так как габариты корпуса ограничены, то было решено сделать упор на максимальный КПД для минимизации рассеиваемого тепла. В закромах родины было найдено следующее: ШИМ-контроллер FSDM0365, какой-то дроссель от монитора на сердечнике Е22 из феррита с высокой проницаемостью, три конденсатора 4,7мкФ х 400V от старых зарядок, сборка диодов Шоттки 16CTQ045.
Сердечник E22 — это максимум, что физически влезало в корпус. На его базе был изготовлен трансформатор будущего чарджера. Вот он по сравнению с китайским
Первичка 150 витков ПЭВ-2 0,25мм, вторичка 6 витков ПЭВ-2 1мм между половинами первички. Обмотка самопитания 18 витков ПЭВ-2 0,25мм. Воздушный зазор в сердечнике 0,5мм. Для снижения рассеиваемого тепла и уменьшения коммутационных помех трансформатор расчитывался на питание устройства только от 220V. Сечение проводов выбиралось максимальным для данного каркаса. Все обмотки пропитывались лаком. Паразитная емкость «первичка-вторичка» около 40пФ. Тестовый запуск на макетке показал, что трансформатор без перегрева (палец терпит) вполне себе тянет 2,5А в течении длительного периода на открытом воздухе. Не пищит и не шуршит, как в некоторых зарядках (даже фирменных!). Далее было изготовлено 2 платы, для первичной и вторичной цепей. Попытка впихнуть невпи… уемое привела к таким вот результатам
Вкратце по схеме: На входе 3х4,7мкФ на 400В. Снаббер на TVS-диоде на 180 Вольт. ШИМ-контроллер по стандартной схеме из даташита, максимальный ток ключа настроен на 0,5А. Y-конденсатор на 1нФ между минусом первички и вторички. Выпрямитель во вторичной цепи 16CTQ045, стабилизация напряжения и тока на трёх TL431 (одна из них в качестве источника опорного напряжения от отдельного выпрямителя). Токовый шунт 4х0,3 Ома в параллель. Конденсаторы 1000мкФ + 470мкФ + 470мкФ на 10В. Дроссель на «гантельке» ~ 10 мкГн. Ограничение тока начинается от 2,1А.
Осциллограммы при токе 1,85А:
Вторичная обмотка
Выход на конденсаторе после дросселя
Пока корпус не закрывал окончательно, т.к. выяснилось одно неприятное обстоятельство — при питании от этого зарядника не работает тачскрин на телефоне (Honor 4C). Ломаю голову, что может быть тому причиной? Где копать? Может, кто подскажет? И ещё вопрос — как измерить КПД, если нет trueRMS-мультиметра? Если перед зарядником включить выпрямитель с конденсатором большой ёмкости, скажем, 330мкФ x 400В, и замерять постоянку на входе — будут ли эти показания достоверными?
UPD1
Просили схему.
По итогам… за 6 часов зарядки повербанка током 1,5А ничего не взорвалось и не сгорело, но и лаги тача не пропали. Пробовал пересаживать Y-конденсатор на плюс высокой части, менять снаббер на RCD, шунтировать электролиты керамикой. Оранжевая часть корпуса изготовлена из теплопроводного пластика, белая — из обычного мягкого. Первый блин получился полукомом. Пока кинул в ящик в качестве запасного варианта.
PS Керамику лучше вешать непосредственно на выводах USB разъемов
как тут kipiavp.ru/istochniki-elektropitaniya/493-p-obraznye-filtry
Если сделано именно так, то остаемся лишь вешать керамику (вообще, для себя взял за правило — в силовых цепях на любой электролит вешаю керамику на 0,1мкФ. Электролиты дольше живут:))
плюс
Человек купил в Китае корпус за бесплатно сам сделал для себя нормальную Вещь. Ну помеха сильная идет высокочастотная, разберется. Пора уже СОЗДАВАТЬ а не покупать. Человек это создатель. Об этом многие забыли.
Автор молодец.
Хотя сам смысл таковой от меня ускользает, ради сохранения пластикового корпуса и гнёзд USB весьма посредственного качества?
Однако плюсую за прямые руки и применение провода МГТФ :)
Автору жирный плюс. Доведет до ума и сможет смело пользоваться.
Добавить керамику, не поможет- поменять Y-конденсатор, сердечник дросселя.
Для большего спокойствия на вход варистор (если есть) и вместо резистора предохранитель.
Там на каждом выходе разные делители для разных девайсов для кодировки максимального тока заряда.
Это надо иметь ввиду для того чтоб шла зарядка желаемыми 2-я амперами
Берите такое зарядное. Реально выдаёт 3а.
На 3 греется но работает. На 2х еле тёплая.
Я свою разобрал и закоротитл d+ d- на всех портах, а то мой зоопарк телефонов берет макс ток только с закорочеными.
Трансформатор 20 на 20 мм примерно.
Спасибо.
item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.999.9.UW2U6S&id=535747264752&ali_trackid=2:mm_46728711_14442498_57566547
2.taobao.com/item.htm?id=532047819672&spm=a230r.1.14.70.9F7Bnh&ali_trackid=2:mm_46728711_14442498_57566547
Спасибо, эта цена лучше.
греется при зарядке двух и более смартов, но робит. пока доволен
Иногда эффективнее работает подключение + первички — вторички
Можно дополнительно её зашунтировать RC цепочкой для уменьшения коммутационных помех
И фото приложил, где до 3,5 Вольт напряжение просело. Оно в обзоре третье по счёту.