3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Зарядное устройство для телефона – как сделать USB-зарядник от прикуривателя своими руками

Зарядное устройство для телефона – как сделать USB-зарядник от прикуривателя своими руками

Создайте зарядник в прикуриватель USB для iPod или любого другого устройства, которое заряжается через USB, собрав вместе автомобильный адаптер на 5 В и USB-разъем. Самая важная часть этого проекта — убедиться, что выходная мощность выбранного автомобильного адаптера составляет от 4,75 В до 5,25 В, в противном случае вы рискуете повредить устройство. Пожалуйста, проверьте напряжение с помощью вольтметра.

Строим универсальную, машинную USB зарядку (попытка номер раз)


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.

Статья в тему:  Как снять радиатор печки ваз 21099

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.

Статья в тему:  Как разговаривать с инспектором гибдд

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.

Статья в тему:  Электросхема прицепа легкового автомобиля 7 контактная

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).

Статья в тему:  Автономное пусковое устройство вымпел 60


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.»

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.

Статья в тему:  Лада веста в лизинг для физических

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.

Статья в тему:  Надо ли ставить подкрылки на весту

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.

Статья в тему:  Поставил новый генератор а зарядки нет

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!

Альтернативные системы

Что же ребята, сейчас небольшие две конструкции которые действительно являются альтернативными.

Основаны они на небольшой плате – повышающий стабилизатор напряжения от USB. Такую можно заказать на известном китайском сайте, стоимость всего 100 рублей (можно найти и дешевле, однако я брал у проверенного продавца). Конструкция этой платы имеет USB выход с одной стороны и два полюса «+» и «-» с другой.

К этой микросхеме можно подключить любой источник питания до 5 Вольт (хоть батарейку 1,5 Вольта, хоть аккумулятор в 3,2 Вольта), он автоматически поднимет напряжение до нужной для телефона. Просто вставляете кабель в USB порт и заряжаете смартфон. Так вот, два способа:

1) Это обычная батарейка

Подсоединяем к плате, к выходам, другой стороной к телефону и все зарядка пошла, смотрим фото и ниже на видео.

2) Солнечная батарея

Можно подсоединить к этой плате и солнечную батарейку, положить конструкцию на солнце и также пойдет зарядка.

В моем эксперименте это не удалось, солнце было вечернее, а солнечная панелька слабая, так что заряд не шел. Однако при дневном свете зарядка идет. Для такой системы нужна панелька помощнее, тогда все будет работать, буквально на 100 – 200 мА.

Статья в тему:  Как поменять пыльник рулевой рейки на калине

Сейчас видео версия статьи, смотрим.

Вот такая вот статья получилась, думаю было интересно, читайте наш сайт.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Автомобильное зарядное устройство для мобильного телефона

Тема этого обзора — зарядные устройства для мобильных телефонов с питанием от бортовой сети автомобиля. Не секрет, что автомобильный аккумулятор имеет напряжение 12 вольт, и напрямую заряжать мобильный телефон от такого напряжения конечно же не возможно. Для зарядки телефона нужно иметь пониженное напряжение 5-6 вольт. Именно для этой цели в последнее время выпускаются специальные зарядные устройства, которые предназначены для зарядки мобильного телефона от источника 12 вольт.

Существует множество конструкций и схем подобных зарядных устройств. Давайте на некоторых из них остановимся и разберем их более подробно.

Эта схема срисована с печатной платы готового зарядного устройства. На Наклейке содержится следующая информация: «Compatible With SAM 411/611/2000/3500/8500 Made In China» на выходе напряжение 5,4 — 5,7 вольт, выходной ток до 700 миллиампер; как позже выяснилось предназначен он для зарядки мобильного телефона Samsung стандарта CDMA. Уверен, что данная схема подойдет и для других аппаратов других стандартов.
Рассмотрим схему зарядного устройства от бортовой сети автомобиля.

Краткая характеристика деталей:

2SA733 – 60 В; 0,1 А; 0,25 Вт; 180 МГц (отеч. аналог КТ3107)
SS8550 – 40 В; 1,5 А; 1 Вт; 100 МГц (отеч. аналог KT6115 и КТ6127)
2SC945 – 60 В; 0,1А; 0,2 Вт; 250 МГц (отеч. аналог КТ3102)
1N5819 – 40 В; 1 A; Uf

Статья в тему:  Обратный клапан вакуумного усилителя тормозов ваз 2110

Автомобильная «зарядка» для сотового телефона.

Схема зарядного устройства показана на рисунке 2, это DC-DC преобразователь, дающий стабильное напряжение +5V при токе до 0,5А, и входном напряжении в пределах 7..18V. Посмотрев на схему, может возникнуть вопрос, — зачем такие сложности, когда, казалось бы, можно обойтись одной «крен-кой»? Вопрос справедливый. Действительно, аналогичное зарядное устройство можно сделать, например, по схеме на рисунке 1.
И такая схема будет работать. Но, обратите внимание на то, что КР142ЕН5А это обычный линейный стабилизатор, и при входном напряжении 12V и токе нагрузки 0.5А мощность, которая будет рассеиваться на регулировочном транзисторе микросхемы КР142 ЕН5А может быть более 6W. Микросхема будет нагреваться, потребуется достаточно объемный и тяжелый радиатор. Не говоря уже о низком КПД такой схемы.

Схема, показанная на рисунке 2 работает как импульсный источник, и при нормальном режиме работы рассеивает очень незначительную мощность. Здесь совершенно нет ничего, чему требуется отвод тепла. Кроме того, что она имеет очень высокий КПД, такая схема позволяет собрать адаптер в виде очень легкой и компактной конструкции.

Конечно, есть и минус, — схема значительно сложнее, содержит много деталей, суммарная стоимость которых существенно больше цены КР142ЕН5А и пары конденсаторов.
Подключается «зарядка» к прикуривателю автомобиля. Диод VD1 на всякий случай защищает схему от неправильной полярности входного напряжения (вдруг прикуриватель меняли, и подключили неправильно).
Стабилитрон VD2 — защита от коротких импульсов высокого напряжения, которые могут быть в сети не очень нового автомобиля.

Статья в тему:  Автоваз продажа автомобилей со склада

На микросхеме А1 собраны основные узлы преобразователя, — генератор импульсов, регулятор их ширины и измерительный компаратор, сравнивающий выходное напряжение с опорным, вырабатываемым внутренним стабилизатором микросхемы. Вход компаратора. — вывод 5.
На него подается напряжение с выхода схемы через делитель на резисторах R4 — R6. Коэффициент деления зависит от положения движка подстроенного резистора R5. Этим резистором при настройке преобразователя устанавливают требуемое выходное напряжение (в данном случае это 5V).

Диод VD1 — любой выпрямительный кремниевый диод с допустимым прямым током не ниже 0,7A. VD2 — стабилитрон средней мощности, с напряжением стабилизации 20-30V. VD3 — диод с барьером Шоттки с до-лутимым прямым током не ниже 2А. VD4 -стабилитрон средней мощности с напряжением стабилизации 5.0-5.6V. HL1 — любой индикаторный светодиод.
Обратите внимание, — у всех диодов и стабилитронов, типы которых указаны на схеме, пояском на корпусе отмечен КАТОД.
Конденсаторы С1 и С4 любые электролитические малогабаритные, например, К50-35 или JAMICON, с допустимым напряжением С1 — не ниже 20V, C4 — не ниже 6.3V.

Резисторы — обычные. Резисторы R1, R2, R3 можно заменить одним резистором мощностью 1W и сопротивлением 0,3 От Резистор должен быть непроволочным.

Катушка L1 намотана на ферритовом кольце диаметром 16 мм, для намотки используется провод ПЭВ — 0.47. Число витков — 80. Намотка равномерно распределена по всей окружности кольца.

Статья в тему:  Чем отличается гидравлическое масло от трансмиссионного

Все детали помещены на печатную плату, монтаж и разводка которой показаны на рисунке 3.
Плата помещена в пластмассовый корпус размерами примерно 120x30x20 мм. Со сторон торцов выходят два кабеля, один из которых окончен стандартным разъемом для подключения переносной лампы к автомобильному прикуривателю, а второй -таким штекером, как у зарядного устройства вашего мобильного телефона.

Если все детали исправны и нет ошибок в монтаже, налаживание — это только регулировка выходного напряжения резистором R5.

Такую же схему можно использовать и для зарядки батареи МР-3 плейера, например, сделав выходной кабель с USB-разъемом можно заряжать аккумулятор МР-3 плейера iPOD или другого аналогичного В принципе, на корпусе зарядного устройства можно установить какой-то разъем в качестве Х2. например, USB (+5V на контакт 1, -5V на контакт 4), и сделать несколько сменных кабелей (для телефона, радиостанции, МР-3 плейера и др.). Если нужно другое напряжение, соответственно, перенастройте делитель R4-R5-R6 и замените стабилитрон VD4.

Самая распространенная схема зарядных устройств для мобильного телефона от прикуривателя автомобиля изготавливаются на специализированной микросхеме SP34063 (или ее аналоге). Эта микросхема с минимумом навесных деталей позволяет изготовить малогабаритное зарядное устройство для мобильного телефона. Существуют схемы зарядных устройств на дискретных элементах, одно из которых оказалось у меня, якобы не работающее. Фотография печатной платы представлена на рисунке 1.

Статья в тему:  Чем отличается робот от автоматической коробки передач

По печатным проводникам и обозначениям элементов на плате была восстановлена схема зарядного устройства (см. Рис. 2).

По схемотехнике устройство представляет собой импульсный (релейный) стабилизатор напряжения. Проанализировав схему, было решено собрать макетную плату зарядного устройства из более доступных деталей российского производства. В результате был собран работающий макет, представленный на рисунке 3.

Схема такого устройства на отечественных аналогах изображена на рисунке 4.

Транзисторы КТ626, КТ502Б, КТ3102Б, вместо диода с барьером Шотки типа 1N5819 был установлен диод КД212 (КД213). В качестве ВЧ дросселя L1 был применен кольцевой сердечник диаметром 10 мм, выпаянный из нерабочей материнской платы компьютера IBM PC. Катушка L1 на кольце намотана монтажным проводом МГТФ — до заполнения.

Настройка устройства:

Резистором R3 устанавливается напряжение на выходе ±5 вольт. Резистор R5 устанавливает ток защиты устройства, который отключает нагрузку, срывая работу импульсного стабилизатора. Сопротивление R5 подбирают за счет параллельного соединения нескольких резисторов, или изготавливают из проволоки высокого сопротивления (нихром, манганин или др.).
Для упрощения схемы резистор R5 и диод VD2 можно исключить.

Схема автомобильного зарядного устройства сотового телефона от прикуривателя автомобиля приведена на рисунке ниже.

Схема данного устройства типовая и может незначительно отличатся у отдельных производителей.
При включении зарядного устройства в гнездо прикуривателя без телефона, горит зеленый светодиод (G). После подключения телефона, загорается красный светодиод (R), а зеленый гаснет. По окончании заряда загорается зеленый светодиод, а красный соответственно гаснет.
А733 — можно заменить на КТ3107;
VD1 — 1N5819 – диод Шоттки (40В, 1А/25А) DO-41 — аналог SD1004 — выглядит вот так:

Статья в тему:  Лада калина хэтчбек красная фото

Как я в 90-х делал игру «Кузя» и собирал «компьютер» из бытовых отходов

В моем детстве компьютеры только начинали переходить из областей промышленного производства в широкое потребление. Тем не менее у кого-то уже были компьютеры и кто-то даже играл в сетевые игры типа «Кузя». Не знаю насколько игра была сетевой, но была передача, где желающие поиграть звонили на передачу и счастливчик, который дозванивался, разговаривал с Кузей, а потом играл с ним в игру и что-то выигрывал. А в конце передачи звучала коронная фраза «Позвоните Кузе. «

Примерно в то же время шла передача «Очумелые ручки». А может это была часть передачи. Суть в том, что двое ведущих делали разные полезные штуки из всяких бытовых отходов: бутылок, палок, скотча и прочего. Они делали, а дети повторяли. Вместе с ними я сделал ёлку из сэвенапа. Купил севенап не для того чтобы пить, а чтобы из бутылки ёлку сделать В общем, передача сподвигала многих детей и подростков на творческий подход. В то время, я бы незадумываясь поверил в:

Познаний в схемотехнике у меня тогда не было, как и представлений о том как работают компьютеры. Были учебники по QBasic, Pascal. В книжках приводились длинющие примеры программного кода (без каких-либо пояснительных схем и картинок), которые решали задачу ханойских башен, какие-то задачи на определение високосности года и тому подобное. Программного кода игры «Кузя» там, очевидно, не было.

Статья в тему:  Лада гранта не горит подсветка панели приборов

Повертев книжки в руках, понял, что одними книжками/кодом игру не сделаешь. Нужно сразу брать быка за рога и делать компьютер. Для воплощения идеи в жизнь, попросил у родителей какую-то картонную коробку для корпуса компа. Другая коробка имитировпла монитор.
Руководствуясь передачей очумелые ручки, а именно теми частями, где ведущие делали поднимающийся флаг из картонки, нитки и пары трубочек из под яблочного сока, я смастерил себе джойстик, Кузю и фон.

Все это выглядело крайне ужасно и глюкануто так как было сделано лично мной. Но я не отчаивался. В моей голове все это должно было работать.
Фон игры состоял из нескольких листов А4 с нарисованными деревьями и камнями — препятствиями (листы были склеены в ленту клеем ПВА и натянуты на картонные бобины от старого скотча). Фон приходилось проматывать рукой, но я планировал установить мотор от машинки и эта часть была бы автоматизирована. То есть этот вопрос почти закрыт. Так как камни были нарисованы, то можно было читерить. Позже сделал камни выступающими и наклеил на фон, но проблема с читами все ещё не была решена.
Вопрос по управлению тоже не удалось закрыть. Всё же джойстик из картона и ниток — это изначально неудачное решение

Так у меня появился первый негативный опыт разработки персонального компьютера и игры из картона, ниток, клея и скотча. После этого я «перешёл» в робототехнику и начал разработку разных частей робота из тех же бытовых отходов

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector