В статье пойдёт речь о покупке (и пример использования) микросхем, делающих «умным» USB зарядные устройства.
После того, как я попробовал заряжать свои гаджеты не от родных устройств, я с удивлением узнал, что не всё так гладко в датском королевстве. Тогда и начал разбираться, что да почему. Оказалось, что в стандарте USB заявлен максимальный ток = 0.5А. Обойти ограничение и договориться с производителями устройств с USB поднять планку с 0.5 до, к примеру, 2.0А довольно сложно. Пришлось каждому разработчику того или иного гаджета придумывать как узнать куда именно он подключён. Логично было бы всем потребителям спрашивать у источника «секретный вопрос» (капчу!), а если не ответили — снижать свои аппетиты до 0.5А. Так и сделали, но потом появилась проблема с поиском уникального родного блока питания вместо утерянного\сломавшегося. Так что поправки в стандарт USB не заставили себя ждать.
Для тестов я заказал пять штук микросхем TPS2513. У продавца имеется и одноканальная TPS2514, (US $ 11.47 за 10 штук), но я для начала выбрал вариант TPS2513 ( $ 8.63 за 5 штук) на два USB порта. Продавец отвечает быстро и вообще общительный и адекватный.
Посылка шла 19 дней и была упакована так, что я до последнего думал, что произошла накладка и мне прислали не 5 микросхем размером со спичечную головку, а что-то другое.
Вот табличка чем отличаются модификации заказанной микросхемы.
Даже универсальные микросхемы не универсальны. Речь идёт о нюансе с продукцией компании Apple. У них есть устройства, которые возьмут 2.5W (0.5A) с обычного USB, только если не побрезгуют. Возьмут 5W (1A), если на D+ = 2.0v а на D- = 2.7v. И 10W (2A), если на D+ = 2.7v а на D- = 2.0v.
Обозреваемая микросхема умеет вариант в 5W и 10W, но не очень автоматически.
И такое повсеместно. К примеру, у микросхемы NS3601 подобное переключение «программируется» подключением вывода sel на питание либо на землю.
Микросхемы идут в SOT-23 6 pin корпусировке. Шаг между выводами 0.95 мм, так что запасайтесь паяльниками.
Очень хотелось потестировать микросхемки и я не стал травить плату, а просто в куске текстолита вырезал пару дорожек. Получилось вырвиглазно, но для исследований сойдёт.
Потом оказалось, что с такой реализацией довольно неудобно работать. Я потерял платку на столе, а когда нашёл — решил впаять её в зарядное. Под рукой валялось зарядное от Orico
DCA-4U-EU. Я когда его обозревал, писал, что у него все порты заточены под устройства Apple. Так что переделать его мне будет в самый раз.
Разрезаем корпус. Примеряемся. Паяем. Выпаиваем. Запаиваем. Проверяем.
Проверять работу я даже не пытался. Вернее, для приличия, ткнулся одним устройством. Объясню почему. В статье про автомобильное зарядное я как-то протестировал
16 различных устройств (кроме продукции Apple). Оказалось, что они все прекрасно себя чувствуют при замкнутых информационных контактах. Так что от их лица в этой статье выступил смартфон LG G2.
На схеме набросал как выглядело устройство до переделки, и как оно стало выглядеть после:
До переделки почти все потребители ограничивали себя до 500мА, так как яблочных устройств у меня нет. После переделки порт 1 с обозначением «2А» я оставил не тронутым. Порт 2 «2А» я подключил как 10W устройство. Порт 3 «1А» я подключил как 5W устройство. А на порту 4 «1А» я использовал специально обученную перемычку.
В результате, чисто теоретически, для Apple устройств порты 1, 2 и 3 остались работать как и ранее, 2A + 2A + 1A.
А на практике, разряженный смартфон LG G2 с портов 1, 2, 3 и 4, стал потреблять — 490mA, 1600mA, 1600mA и 1600mA. (ради интереса, если подключить LG G2 без информационных выводов — на экране смартфона выскакивает сообщение «плохое зарядное, выбросьте его!»)
У меня всё. Надеюсь, расширил кругозор и помог разобраться в зарядных.
Чем эта микросхема лучше пары (4-х) сопротивлений?
Пожалуй для Samsung сделаю в разъёме кабеля.
Выглядит примерно так
i.piccy.info/i9/b306655dfcf3603e2905198a2357ef64/1444134343/18938/944259/TPS2513.jpg
Два устройства общаются. Ничего не скрывают друг от друга.
Это описано в спецификации BC1.2.
Как я понял тут только логика работает, на D+ D- поочередно подается напряжение 2,7-2,0-1,2, как только потребитель (устройство) принимает напряжение начинается процесс зарядки.
aizenn, верно?
В тупых схемах, (где перемычка или резисторы) потребитель кричит в пустоту, потом замечает, что «договорились» и заряжается.
Я к тому что устройство во время этого рукопожатия говорит сразу 2,7х2,7 есть? И контроллер тупо выдает, без перебора.
А почему бы не переделывать именно кабель?
P.S. Вспомнил, что видел пассивную версию (под один стандарт) такого переходника.
Переходники умельцы паяли еще в прошлом году.
Лишь в этой, самой дешевой модели, они отсутствуют.
И я не знаю ваших пожеланий\требований в плане вида, мощности и так далее.
И я не все зарядные обозрел. Только те, что тут mySKU.me/my/aizenn/
Ну вот, из последних понравилась mySKU.me/blog/aliexpress/35932.html
Либо же первый вывод всегда слева внизу, когда напись [ 2514 ] перед вами.
В даташите всё нарисовано.
Все резисторы 23 и 30к
у вас на схеме нарисованы делители 1к1, т.е. на каждом информационном выходе у вас ровно 2.5В
А надо 2.0 и 2.7, т.е. делители должны быть 23+30 и 30+23
Исправил.
43 к плюсу 50 к минусу дадут 2.70В
что отвечает стандартам.
а что тут делают 23 и 30 — вообще неясно, в любой комбинации они дают ахинею. т.е. 2.3 и 2.9 В. В теории может это «заточено» на просадку питающего напряжения при подключении девайса приверно до 4.5В и возможно даже некоторые девайсы «скушают» завышенные показания делителей, но всё-равно это не отменяет факта, что должно быть 23+30 и 30+23, а не так как на схеме — 30+30 и 23+23
Ну главное чтоошибка найдена и исправлена ;)
Добавьте в список Datasheet на TPS2514A — самая актуальная версия для Apple ( 2.7V/2.7V divider mode). В сводной таблице она есть.
P.S. у TI можно запутаться: названия файлов разные, а скачиваются совмещенные Datasheet.
И её нет у продавца. А я решил написать про то, что купил. Иначе тут диссертацию можно защитить.
Кстати, Xiaomi Mi Power Bank используют 2514 в 10400 и 2513 в 16000.
-) С возможностью обновлять/прошивать профили (комбинации DP/DM) с компа/малины/ардуины через i2c/smbus;
-) Автоопределением лучшего профиля не по ответу в результате handshake, а по замеру тока (и по комбинации обоих)
-) Автообучению новым профилям через длинное discovery с перебором всех комбинаций DP/DM с инкременантом в 0,01V, если handshake не прокатил;
-) Программируемое диапазонное (trip) и постоянное токоограничение;
-) Защиту от переполюсовки (с обеих сторон), защиту направления зарядки, OVP/UVP (с обеих сторон), термозащиту и их комбинации с перезапуском?
То тогда всплывет Микрочип и СТ-микро со своими UCS1002 и STCC5011/5021/2540
*Нет, я не рекламный агент ни того ни другого, сам долго разбирался у кого сэмплы брать
Эти контроллеры целятся в более навороченные девайсы. Например, какой-нибудь ПК_моноблок или встраиваемый в авто юнит. Хотя применение в проходном «переходнике» (USB 2.0/3.0 папа-мама) даже за 5$ многих бы устроило больше.
Я взял для баловства (usb-хаб в мордахе персоналки, ПБ сяомишный проапгрейжу, в малину добавлю). Если результат понравится нарисую что-нибудь дельное (правда китайцы уже всё что могли за нас придумали).
Так как микросхема не умеет мерять ток потребления. Микросхема общается с потребителем.
А потом соглашается со всем, что потребитель спрашивает.
Дальше — не её проблемы.
Или микросхема сама запрашивает потребителя «ты кто?», а далее тот же алгоритм что и выше?
Впрочем, ток она замеряет, ждёт сигнала или сама его запрашивает — для схемы зарядного устройства не важно. Есть источник 5 вольт «много ампер» — ставим эту микросхему на шины данных и всё. Два канала — на два разъёма, второй можно «крест-накрест», т.к. кому-то там нужно «напряжение наоборот».
Данке шён, бум знать, если буду какую зарядку переделывать — вживлю эту микросхему…
Простым смертным же ничего не дают.
Fairchild — OK
ONSEMI — Сэмплы ОК, за доставку платите вы
TI — Раньше давал хорошо, сейчас только поштучно
MAXIM — Раньше давал всё, сейчас, после того, как я запросил кое-что, попадающее под NDA (ничего секретного, чип идентификаций от картриджа 3д принтера), вообще ничего не даёт, отписали что я мол подосланец конкурентов.
Всё это на адрес штатовской конторы.
Кстати — где глянуть какой номер divider (даташит) какие девайсы поддерживают?
С даташитами не скажу. Я сам искал этот тип микросхем по фразе «BC1.2 YD/T ic»
Просто в даташите они по дебильному стоят. По уму сначала должны стоять single, а потом double… Вот и напутал.
Интересно — по-идее если большинству девайсов с роботом показать те же 2,7В на data порты, то они тоже возьмут максимум, т.к. заряжаются от яблоковских зарядок «на ура».
Интересно, а как со стандартом 5,35В эта микра дружит, хотя там и без нее все просто… :)
5.35 входит в допустимый диапазон 4.5-5.5 для питания логических микросхем.
Видел такое реально и читал потом про эту фишку.
Это все с перемычкой между data портами. :)
А то, что вы пишите — просто нормальный БП с хорошей и правильной стабилизацией напряжения при минимальном и максимальным токах работы…
У меня так и работают лабораторные БП. Четко держат напряжение, независимо от тока потребления, до его максимума, который ограничен возможностями самого БП…
Нормальный БП которые повышает выходное напряжение в зависимости от наргузки? Это как? Нормальный БП будет держать одинаковое выходное напряжение вне зависимости от нагрузки, если он его повышает это уже не нормально.
Вторые — брендовые самсунги например — на холостом ходу держат 5В, при токе 1А поднимают его до 5.1 а при 2А до 5.3, что дает тот же самый эффект, устройство получает 5В на вход, но устройство потребляющее меньший ток тоже получит 5В, в отличие от первого варианта.
Все остальное описанное в начале это скорее относится к режимам работы OTG и одновременной зарядки.
А вот закидоны индивидуальных устройств это уже совсем другой вопрос. Моя Lenovo Yoga Tab 2 например не хочет заряжаться если напряжение по входе меньше 5.2В и ее родной зарядник на своем выходе даже повышает напряжение до 5.4 В чтобы компенсировать падение на кабеле.
www.gamma-core.com/upfile/20150605102245105.pdf
которые умеют ограничивать ток при КЗ.
Я их обнаружил в зарядном mySKU.me/blog/aliexpress/34678.html
У меня был инцидент, что порт в планшете раздолбан и планшет заряд не получает,
а зарядное выдавало всё, на что сопособно (повезло, что выдало всего 3А). Боюсь представить ток вашего БП!
Раскалился знатно!
но вроде когда вы тестировали 16 устройств так и было? или некоторые устр-ва могли принять больше но изз атого что зарядка не умная была она довала как получилось?
— которым плевать на порт, так как они берут всего 400-600мА.
— которые считают, что можно брать много, если data выводы закорочены.
— которые считают, что можно брать много, если на data выводах 2-2.7 вольт.
— которые считают, что можно брать много, если на data выводах 2.7-2 вольт.
— которые считают, что можно брать много, если на data выводах 1.2-1.2 вольт.
Первый вариант — самый распространенный (и найденные 16 устройств это подтвердили).
У меня оказалась зарядка, где data выводы НЕ закорочены.
Я мог бы закоротить data выводы на всех четырёх портах, что мне подходит.
Но я, для примера, сделал 4 разных вариантов подключения для демонстрации что из этого получится.
На средних портах поставил микросхемку, которая сможет обслужить не только «те 16 устройств».
Подключайте + и — и амперметром смотрите потребление.
Если не выше 0.5А, попробуйте замкнуть D+ и D-.
Но у него цена от 5 до 7 баксов, правда, в комплекте хороший кабель. Первые зарядки отметили трехлетие, не мрут.
Если хочется больше выхлопа по портам на рубль и используется несколько зарядок
заразза раз (смотался в командировку, очень неудобно было по портам, у меня смарт, обычный телефон (с кабелем от USB) и банка, плюс сосед ко мне цеплялся, электронки и телефон) — Aukey, я брал на 3 порта, сейчас едет на 4. Последняя стоила 10,68, но за монеты купил купон на -3 бакса свыше 7, в итоге 7,68. Это меньше двух долларов зазарядкуодин выход, правда, все 4 зарядки будут в одном корпусе.Брать с зелеными портами. Если один желтый, это QC, он не нужен, а стоит как ДВЕ зарядки с зелеными. Черные садятся до 1А, это их номинал.
Ток заряда тут конкурирует с температурой окружающей среды и функционалом контроллера аккумулятора.
— контроллер аккумулятора Lenovo прекратит заряд, когда аккумулятор зарядится до 4.20 вольта.
— у вашего друга хренового качества кабель USB. Смартфон хочет получить 1300мА. Но на кабеле падает около 0.5 вольт.
Получаем = что до смартфона доходит всего 3.5 вольт. Значит, что при большом токе отдаваемым зарядным, зарядка прекращается при 3.5 вольт, а не при 4.2. Аккумулятор не полностью заряжается.
А при малом токе — падение напряжения на кабеле незначительное и до смарта доходит около 4.0 вольт! Аккумулятор заряжается уже не до 3.5 а до 4.0 вольт. Емкость выше.
Подумаем с другой стороны. При большом токе повышается температура акукмулятора, соответсовенно повышается и емкость. А при малом токе аккумулятор не нагреется и в него «войдёт» меньше.
"… на практике все вообще иначе, хотя наша сила в теории" ©
Что-то новенькое. При достижении первой стадии зарядки, когда перемещение ионов лития из оксидов в LiC6 составит порядка (данные взяты из источника для наглядности, как пример!) 75% от общего объема (для данного случая зарядка на ~75%) зарядка переходит из режима постоянного тока в поддержание 4.2В между катодом и анодом при постоянном снижении тока. Это все делает как раз контроллер внутри телефона.
Если заряжать аккумулятор бОльшим током, то напряжение 4.2 в на полюсах батареи будет достигнуто раньше, зато вторая стадия будет длиться дольше (это гуглимо). Что будет происходить с аккумулятором в химическом плане при этом и что обеспечит большее насыщение интеркалированным литием отрицательного электрода — вопрос уже ни разу не электрики.
Для размышления:
Для лучшего понимания подумайте, почему батарея, которая, как казалось, полностью села и на электродах очень низкое напряжение, после извлечения из устройства и непродолжительного хранения получает разность потенциалов между электродами близкую к той, что будет при полном заряде и почему при этом напряжении батарея кратковременно (будет зависеть от тока разряда) отдает некоторый накопленный заряд (время работы = заряд/ток, что логично). Вы ниже уже писали, что есть зависимость электрохимических процессов от t, она присутствует и для тока, и не трудно догадаться, как она выражается.
Здесь бессовестный я требую, чтоб вы покраснели… Угадайте, почему?
Вы сами пишете про QC, про качество зарядных устройств и помните (пишете в первом тезисе комментария, который я уже разобрал) про то, что в телефоне есть контроллер заряда. Для понимания опять же задам вопрос — ток — показатель величины заряда, проходящего через сечение проводника. Если QC дает напряжение в 12В при токе в 1А, то есть мы получаем только один ампер на входе в телефон, и какая разница, 5В это будет или 12, если зарядка будет до 4,2В одним ампером. Почему же заряд будет быстрее? Ответьте на этот вопрос и потом перечитайте то, что я процитировал выше. И да, в этом абзаце я намеренно допустил одну ошибку (подвох в вопросе не считаем), чтоб Вы её нашли и поняли свою.
И немного подскажу по матчасти — состав электроники между розеткой (у нас 220В) и батареей в мобильном устройстве: преобразователь AC-DC (он же зарядка) с теми самыми возможными делителями на выходы D+/D-, провод зарядки, «умный» контроллер питания (который определяет, каким образом будет распределено питание между входом от зарядки, однозначным потребителем — телефоном и батареей, которая может выступать и как потребитель, и как источник питания, в целом логика этой микросхемы близка к алгоритму работы начинки ИБП), и уже перед самой батареей — контроллер заряда. Уверен, Вы уже ответили на мой вопрос в предыдущем абзаце, так что задам следующий без купюр. Вы правда думаете, что конструктора, которые разработали цепь, которая способна принимать до 18В на входе и выдавать на двух стадиях зарядки аккума сначала различное напряжение — от ??? (зависит от состояния батареи и иных факторов) до 4,2 В при токах до полного 1С (надеюсь, у них хватило ума не делать больше, для аккума 4400 это и так 4,4А, хотя, кто знает, заряжают и двумя С с активным охлаждением), потом выдать 4,2В и контролировать ток до момента отсечки, которая будет считаться «полным» зарядом батареи, не предусмотрели вариант с пониженным напряжением на входе? ;)
Уж извините за нападение, но уверен, Вы сами можете легко понять, что написали это, не подумав, тем самым введя в заблуждение читающих данную тему, породив новые мифы.
P.S. Собрался врезать зарядку для телефонов(банок и т.д.) в автомобиль, но решил почитать про KIS-3R33S на предмет замены оным старых добрых LM2596 и в комментах к его обзору, где обсуждали «умность» зарядок (которые, как мы оба понимаем, ещё не зарядки ни разу, а только источники напряжения) увидел ссылку сюда.
Огромное спасибо за обзор! Я даже не знал, что можно использовать простую микросхему и не городить «умный» выход на массовых 103 STM-ках.
В рамках рассуждения о целесообразности и для обмена опытом отмечу, что одна микросхема без обвяза стоит не фатально дороже этого контроллера, при этом в случае коммутации ног от преобразователя, который заведомо обеспечивает более 2.4А на выходе при 5В, на выходе можно получить в том числе нормальный ток для яблока и обеспечить индикацию замеряемого тока. Иными словами, тем, кто хочет «умный» источник питания для PD и обладает достаточной базой все же не стоит списывать со счетов устройства на МК.
В моем же случае (авто): требования к компактности, потребители однозначно не «огрызки» я нашел альтернативу сложному и ненужному в данном исполнении МК. Буду пробовать.
Обзор неистово плюсую ;). Надеюсь на продолжение конструктивного общения, уверен, что почерпну из него много полезного для себя.
1) автор рассказывал про частный случай его друга. Это значит, что если «мне друг утверждает, что будет так», то это утверждение не распространяется на все смартфоны. Мало того, я лично наблюдал противоположную картину описываемой «другом».
2) я написал «давайте порассуждаем». Это мне пришлось сделать из-за малого количества информации для перехода на конкретику. Иначе можно было бы попытаться найти описание контроллера зарядки описываемого смартфона и подтвердить\опровергнуть его слова.
Подчеркну, что я не рассматривал вопрос как заряд химического элемента вообще, так как вопрос так не звучал. Вопрос был про устройство с аккумулятором. Я сам экспериментировал с продолжительностью жизни смартфонов, где мне удавалось (вне зависимости от используемой зарядки) увеличить продолжительность работы смартфона с 1 до 8 дней. И это подход был комплексный. Естественно, «увеличить заряд» мне пришлось не с помощью хилой зарядки.
3) что касается вашей любви отвечать на не заданные вопросы. Алаверды, так сказать. Я требую найти здесь ошибку и покраснеть.
"… и какая разница, 5В это будет или 12, если зарядка будет до 4,2В одним ампером ...".
Интересно, и что же может найтись в описании контроллера, что отменит законы нашей Вселенной?
Я однозначно указал, что сознательно в одном месте написал с ошибкой, нахождение которой помогло бы найти свою. Выходит, когда я пишу Э(замечу, сознательно и говорю, что это неверно) без поправки на преобразование напряжения с сохранением мощности, Вы это сразу замечаете, когда вы вещаете подобным образом с трибуны, это норма.
Вы сами продемонстрировали график, и не понимаете, что он означает. Вы точно знаете, как зависит ток от напряжения и что будет меняться, если ток падает?
Желаю удачи в этом.
Вместо того, чтоб говорить о том, что на выходе нормальной «зарядки» (которая, как уже писал, не зарядка, а просто преобразователь с 220 переменного на 5 постоянного) будет 5 вольт, Вы пишете о заряде до 4.20, при этом вычитаете 0.5В и получаете 3.5В. Видимо, вы решили вычесть цифру из 4 вольт, потому что в голове было напряжение батареи, а не источника. При незначительном падении с 5В вы получили 4В. Незначительное, говорите…
Вот та самая ссылочка под Вашим комментарием указывает, что в ПУ есть компаратор, который просто не скоммутирует питание к устройству, если на линии питания потенциал VBUS ниже внутреннего в устройстве. Так что от 3.5В вы много не зарядите, если телефон не посажен в ноль…
Про то, что есть схемы стабилизации напряжения в обе стороны, я уже намекал выше.
Перейдём к вопросу про зарядку малым током, миф или это работает?
img.mysku-st.ru/uploads/images/04/08/24/2016/09/10/077ca7.jpg
Вот вам график заряда смартфона.
В графике можно заметить, что током в 1.2А устройство заряжалось 1 час, а током 0.8 — 0.2А ещё 1 час. Именно для «добивания» до заявленной ёмкости в контроллере предусмотрено тратить 50% времени на заряд малым током. И процесс заряда других смартфонов, телефонов, планшетов и прочего на литии — будет выглядеть аналогично. Так что «знакомый увеличивает время жизни через заряд малым током» не выглядит жизнеспособно в силу реализации «из коробки». Тут нужна конкретика, или размышления о других факторах, коих множество. Что я, с ошибкой, и хотел показать. А вас, по какой-то причине, в химию понесло.
График заряда смартфона полностью соответствует изложенной мной картине с поправкой на работу контроллера питания. Не потребление, а именно работу.
Конкретику я привел, как раз в этой самой химии, описав процессы внутри аккума. Вам же на них просто плевать, вы смотрите со стороны розетки, вводите людей в блуд и никогда не признаете свою неправоту.
Повторюсь, засовывать голову в аккумулятор нет никакой надобности. Если хотите, то пожалуйста, ваше право. Но вытягивать жилы и искать «мою неправоту» и «обиженное эго» в кратком ответе на пространный вопрос «а правда, что знакомый говорил если… » это ближе к психологии.
Это называется именно «эго». Потому что пишете гуманитариям ересь и вводите во блуд от недостатка понимания. Но терять образ «иксперта» не хотите.
График зарядки именно так и построен, что не МАЛЫМ, а ПАДАЮЩИМ током дозаряжают аккумы, ПОЧЕМУ — советую расширить свой кругозор, почитав хотя бы ликбез про полупроводники и отдельно — про полевые транзисторы. Это ФИЗИКА, а не химия.
Вы наплели килограмм чуши, признав только то, что ошиблись с напряжениями. То, что Ваши тезисы противоречат сами себе… это для Вас, видимо, нормально. Слова, которые на совпадают с Вашим видением мира, вы объявляете недоказанными и отказываетесь слышать собеседника.
Советую не давать ответы на вопросы, где ваши познания нулевые.
Если хотите отвечать, разберитесь, откуда взялась цифра 4,2, что такое «внутреннее сопротивление», что такое «градиент напряженности поля», как он выражается через «градиент потенциала», а тот — через «градиент плотности заряда». Если не понимаете и не хотите, не беритесь отвечать. Если хоть один термин из указанных выше не физический, а химичекий, с нетерпением жду от Вас визитки доктора, который мне поможет. В противном случае направляйтесь к нему сами лечить эго.
Представьте себе, что вы заряжаете АА (ААА, 18650) банку. Пусть даже будет 18650, он же литий-ионный. :)
Путем подачи напряжения на электроды мы получаем скопление соединений лития с углеродом на отрицательном электроде. Как только зарядка закончилась, весь литий (в недостижимом идеале) окажется на этом электроде. Это (заряженное) состояние нестабильно. Если мы подключим потребитель на полюса аккумулятора, начнется химическая реакция — литий начнет перемещаться на другой электрод в виде иона (атома с разорванными связями и без одного валентного электрона), а его валентный электрон через провод пойдет на другой контакт аккумулятора, где воссоединится с ионом лития и обеспечит химическую связь уже в виде другого соединения (марганец или кобальт плюс кислород).
Иными словами, мы приводим литий в заряженное нестабильное состояние и, как только мы даем возможность перекачки электронов вне аккумулятора, вся стабильность рушится и литий начинает электрохимическую реакцию, обеспечивая нас электронами, которые и дают нам ток.
Сугубо химически напряжение на электродах ограничено. Это может быть 1.2В, 4.2В. Зависит от химического состава.
Когда мы перекачиваем литий, не весь литий сразу окажется «заряжен». При этом скопление лития на электродах уже будет давать максимальное напряжение. Пример — севшая батарейка (аккумулятор) после извлечения из потребителя (прекращения тока) через какое-то время создает скопление заряда на электродах, тестером при этом можно намерять практически номинальное напряжение, но, как только подключается потребитель, практически весь накопленный небольшой заряд уходит. Я неспроста предложил для примера цилиндрический вариант аккумулятора. Представьте, что заряд — это толпа людей с ведрами, сначала (при зарядке) все люди бегут получать воду в ведра, потом (при разряде) опустошают их там же и бегут с пустыми на другой конец аккума. (Считаем что ведро — электрон — никуда не девается, просто меняется состояние — с водой — заряжен, без — разряжен). У пункта выдачи воды, как и слива, образуется толпа и задним нужно протолкаться, а первым рядам, сделав дело, отойти в сторонку. При этом, получив воду в ведро, им надо будет (при разряде) избавиться от воды на этом же пункте, поэтому все «разряженные» люди приходят с положительного полюса на отрицательный, получают там воду и там же сидят ждут, когда надо будет эту воду слить.
При заряде сначала мы обеспечиваем постоянную скорость заполнения ведер (постоянный ток), при этом на начальных этапах давки нет, но в какой момент у пункта выдачи и слива скапливается толпа с ведрами (напряжение достигает 4.2В) и скорость наполнения снижается все больше и больше (ток падает, как падает и скорость накопления заряда) и, как правило, пункт заполнения закрывают, когда пункт выдачи успевает обслуживать только определенный процент несунов от общего количества (ток равен 0,03-0,05С, то есть 30-50мА для аккума емкостью 1000мАч).
Когда напряжение достигло 4.2В, все меньше несунов успевает получить свою воду в ведро (образовать связь с углеродом даже при наличии электронов), хотя вода есть, они просто не могут протолкаться к выдаче. При зарядке же меньшим током ажиотажа нет, толпа на другом конце не так быстро перемещается на пункт выдачи (меньший ток медленнее разрывает оскидные соединения на положительном электроде, ионов лития образуется меньше), и у пункта выдачи все успевают разойтись в сторону, поэтому ходынка там начнется, когда больше людей будет стоять с ведрами (до 75% при токе 0,1С, емнип).
Как я уже говорил выше про разряд, если севшую батарейку (одноразовый аккумулятор) просто вынуть, все с пустыми ведрами постепенно разбредутся, а с полными — выстроятся в очередь, уже маленькую, но от пункта слива это будет выглядеть, как полноценная и, пока очередь не иссякнет, он сможет работать в полную силу, но уже недолго. Именно поэтому есть проблема ложного заряда у батареек в магазинах, которые всегда показывают 1,5в и их не проверишь, пока на пару минут их не вставишь в потребитель, что нам не разрешат сделать, из-за этого очень много подделок — мы узнаем, что емкость батрейки «нечестная» только, когда она сядет до срока.
Если контроллер заряда «плохой», «глупый», то он вообще заряжает только до 4,2В, что, как уже выше выяснили, не показатель того, что все успели наполнить ведра. И, чем выше ток, тем раньше это случится — толпа создаст ажиотаж, а с пустыми ведрами будет еще много людей. Иными словами, повышая ток вдвое, мы получаем предельное напряжение на контактах втрое быстрее, но по факту, заряд при этом будет в 1,5 раза меньше.
Если же говорить о второй стадии умными словами, она призвана компенсировать этот эффект, но де-факто на всех аккумах получается, что заряженный большим током (в данном случае) литий заполняет пространство вблизи контакта, но не в массе электрода, что усугубляет эффект градиента, занижает ток. Получается, что в случае большого тока зарядки до получения напруги у нас будет меньше ток и аккум будет дольше заряжаться до полного заряда от момента, когда на контактах уже есть 4,2В, но по факту в какой-то момент в случае больших токов может сложиться такая ситуация, что все пространство у пункта заполнит толпа с полными ведрами, выход им перегородят те, кто с пустыми и они просто начнут мешать друг другу.
Говоря опять же техническим языком — больший ток зарядки создает больший градиент заряда и потенциала, значительно возрастает сопротивление на электроде, ток второй фазы при эквивалентном проценте заряда будет ниже при зарядке большим током в первой фазе и заряд прекратится раньше. разряд же при обычных токах потребления телефона будет так или иначе идти при равных условиях до одинакового процента заряда в аккуме, за сутки два аккума в телефонах, заряженных разными токами придут в одинаковое состояние при равном потреблении.
Ваш знакомых отчасти прав — потому что «вдвое» больше похоже на зарядку только первой фазой. Сейчас все контроллеры отрабатывают обе фазы. А вот до 30% разницы процента заряда при очень больших разницах токов первой стадии — вполне.
Во-первых, сам по себе меньший ток зарядки позволяет протрясти весь объем аккума, пока идет заряд, протрясается весь объем, во вторых, при зарядке аккумулятора большИм током скопившийся на контактах заряд будет создавать «эффект пробки» и препятствие для заряда в объеме.
Так что, говоря математически, качество заряда падает по экспоненте от превышения тока на начальном этапе. Единственное, к у этой экспоненты не так велик, но очень значительное увеличение тока может вызвать серьезные проблемы.
К сожалению, такой формулировки мне пришлось избегать и перегружать техническими подробностями. Я не знал, как отреагирует автор на мой комментарий, в случае обидок (а ранее за претензии за грамотность автор Zloi с друзьями прошлись и опустили мне карму по всем комментам, включая нейтральные и их не касающиеся во всех обзорах) не хотелось бы, чтоб моя тяга к истине привела к конфликту. Автор, вроде, человек умный и взрослый, надеюсь, любознательность в нём сильнее эго и история не повторится.
З.Ы. Кстати, разница между зарядкой 2А и 0,5А будет по факту не фатальна, хотя и ощутима, я, например, без замеров замечаю, что при зарядке от зарядника и компа выключенного полностью телефона есть разница в сроке работы, этот же эксперимент может провести любой, включив на ночь телефон в разные источники питания через доктора и посмотрев прошедший заряд. А вот QC я принципиально не пользуюсь, ибо зло. Да, для срочных случаев это может быть полезно, но не для ежедневного применения, плюс срок службы батареи сокращается, проверено опытом потребителей. К сожалению, все это трудно доказуемо в домашних условиях, а маркетологам надо продавать QC-девайсы, заодно и увеличивая реализацию сопутствующего товара — аккумов, так что все, что я могу предложить, это посмотреть на процесс не глазами электрика с его законом Ома со стороны розетки, а глазами химика с электрохимическим пониманием дела со стороны батареи аккумуляторов. И тогда станет ясно, о чем я говорю.
При заряде лития токами 0.5с и 1с показания на показометре иМакс Б6 отличаются на жалкие крохи. При заряде всякого сильноточного лития токами 0.5с и 4с показания показометра вполне вписываются в погрешность. А вот попытка зарядить высокоёмкую липольку от планшетки током в 2с приводит к нагреву и падению показаний показометра.
Может, пора вспоминать закон Ома для полной цепи и чем он отличается от простого закона Ома?.. ;)
Я так понимаю, конфигурировать порт для Apple как 5W имеет смысл только если нужно ограничить мощность, т.е. когда сам БП не может дать 2А? Если же БП позволяет, то конфигурируем все порты как 10W и тогда iphone возьмет свой 1А, ipad 2A. А для андроидов умная микросхема сделат перемыкание дата выводов.
Я купил Orico DCX-2U-BK и оказалось, что оба порта заточены под Apple, Redmi Note 2 берет 0.5А только. Значит умных микросхем в этой зарядке нет.