Авторизация
Зарегистрироваться

История одного зарядного или попытка впихнуть невпи..уемое


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.
Планирую купить +5 Добавить в избранное +43 +66
свернуть развернуть
Комментарии (62)
RSS
+
avatar
+3
Лабораторные осциллографы, мультиметры, вроде руки с головой (или только руки?) на месте, и зарядка из Китая на 3 ампера 3 порта гламурных блондинистых цветов аж за полтора бакса. Я бы побоялся в такое включать свой телефон, даже с «допилом». Видимо, все-таки только руки на месте.
+
avatar
+2
Я бы побоялся
На это и расчитывают маркетологи.
+
avatar
+4
Такое можно только врагам дарить. Или технику сожжет, или весь дом.
+
avatar
  • sir0ta
  • 26 июля 2016, 09:40
+7
Волков бояться в лес не ходить. А оскорблять не хорошо, тем более с Вашим складом ума.
+
avatar
0
Судя по некоторым замечаниям действительно, только руки. Ну и немного чтение низкокачественных форумов совершенно без понимания.
+
avatar
+5
Автор похлеще китайцев будет :)
+
avatar
+10
«Догнать и перегнать!» ©
+
avatar
+15
Уважуха за самодеятельность. Сам когда-то таким занимался, сижу и слезы проступают. А сейчас пузатый, бороданый и *опа чешется периодически
+
avatar
  • mikas
  • 26 июля 2016, 08:46
0
Тачскрин не работает при зарядке из любого порта? Я так понял что у вас так и осталось на двух портах D+ и D- закорочены, и один с делителем? Под нагрузкой не снимали осциллограмы? Какие пульсации и напряжение при зарядке?
+
avatar
+1
Приведенные осциллограммы при нагрузке 1.85А. Может, убрать Y-конденсатор?
+
avatar
  • mikas
  • 26 июля 2016, 09:18
+1
Кондёр между первичкой и вторичкой как раз снижает пульсации, которые проникают через паразитную ёмкость обмоток. Керамика на выходе есть? И вы так и не ответили про D+ D- и напряжение под нагрузкой.
+
avatar
0
D+ и D- остались без изменений, на той плате с портами ничего не менял. При подключенном телефоне осциллограммы не снимал, только с подключенными резисторами
+
avatar
  • mikas
  • 26 июля 2016, 09:31
+1
Резисторов достаточно. Напряжение на резисторах какое? Тачскрин не работает при зарядке от любого порта (и при D+ D- закороченных и при резистивном делителе на на D+ D-)?
+
avatar
0
Припаял керамику параллельно выходному электролиту. Стало значительно лучше. При подключении к порту с незакороченными D смарт потребляет малый ток, и тач чувствует себя ещё лучше. Видимо, пульсации. Буду разбираться дальше.
+
avatar
  • mikas
  • 26 июля 2016, 12:47
0
Пульсации однозначно. При меньшем токе и пульсации меньше. Возможно стоит поменять Y кондёр (но только не убирать полностью), Проверить электролиты на выходе (они из закромов?), попробовать дросель поменять (пусть даже навесным монтажём для проверки).
+
avatar
0
Поменял электролиты. Поставил с самым малым ESR из наличия (3 х 820мкФ х 6.3В, Esr = 0.015 Ома) + керамика. Возле портов припаял мелкие электролиты на 22 мкФ + керамика 0.1 мкФ. припаял Y-конденсатор 2,2 нФ прямо на трансформатор. Без изменений. Тач дергается. Плавности нет. Хм… В раздумьях.
+
avatar
  • ashtar
  • 26 июля 2016, 17:59
+1
Выложите схему, проще будет.
+
avatar
+1
Проще будет идти на профильный форум и там, под присмотром специалистов разработать очередной велосипед.
+
avatar
+6
отличный обзор, принципиальную схемы переделки бы еще (хотя я в этом все равно не понимаю) просто ее не хватает
+
avatar
+1
Согласен, на словах не так удобно воспринимать. Тоже промелькнула мысль
+
avatar
+3
Тачскрин совсем не работает, или фантомит? Второе бывает из за пульсаций, которые, хоть и не большие, видны на второй осцилограмме. Возможно поможет керамический конденсатор на выходе, с номиналом нужно поиграться.
+
avatar
0
Попробую
+
avatar
0
а еще лучше добавить дроссель (хоть на ферритовом стержне, как в комповых БП), а после него еще пару электролит+керамика.

PS Керамику лучше вешать непосредственно на выводах USB разъемов
+
avatar
+1
У меня на плате есть дроссель.
+
avatar
0
я имел в виду П-образный фильтр
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:))
+
avatar
+1
Именно П-образный и есть. Буду разбираться с электролитами и керамикой.
+
avatar
+5
Вот ведь у автора воля к победе! Яп не смог))
плюс
+
avatar
  • 3i2
  • 26 июля 2016, 09:17
+4
Самоделкин, молодец!
+
avatar
  • nep
  • 26 июля 2016, 09:34
0
Развязку угадал на фразе
Тратить большую сумму не хотелось
:)
+
avatar
0
Скорее желание заморочиться с «однотактником», коих никогда не делал раньше.
+
avatar
-5
+
avatar
+5
А почему техника должна перестать быть «жива? Компоненты не хуже, чем в любом другом блоке. Трансформатору уделял особое внимание, на изоляции не экономил.
+
avatar
  • ashtar
  • 26 июля 2016, 09:58
+39
Удивляют комментарии людей, предлагающих «выкинуть эту зарядку». Похоже они обзор читали до половины.
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.
+
avatar
  • AddWin
  • 26 июля 2016, 10:03
+4
+1000500
+
avatar
0
Согласен ++
+
avatar
  • Dimsml
  • 26 июля 2016, 11:04
0
Кстати, кто-нибудь видел на Али корпуса для зарядников типа «коробка с вилкой» на наши или европейские розетки?
+
avatar
  • yazha
  • 26 июля 2016, 13:06
0
A мож взять удлиннитель на две розетки, одну выкинуть на это место двух трехпортовик usb-питалка?
+
avatar
  • vigera
  • 26 июля 2016, 10:06
+3
Обзору явно недостаёт принципиальной электрической схемы переделки.

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 :)
+
avatar
+1
Иногда хочется чего-нибудь «эдакого». Обычно корпуса зарядок вытянутые в горизонтальной плоскости. Мне хотелось именно такой, вертикально-ориентированный :).
+
avatar
+2
В самоделках как показывает практика самое больное место это именно корпус.
+
avatar
+2
Прочитал и позавидовал автору: есть же время заниматься х… «Хорошая» у него работа.
+
avatar
  • olgerd
  • 26 июля 2016, 10:18
+6
Как раз самодельной зарядке больше доверия, чем черной китайской коробке с неизвестными потрохами.
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
+
avatar
+2
Некоторые «китайские коробки» и беру только из за самой коробки, чтоб с корпусом не заморачиваться. Для меня самый неприятный и нудный момент во всех моих поделках это корпуса.
+
avatar
+2


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.
+
avatar
  • nevsky
  • 26 июля 2016, 12:40
0
Можно название, или ссылочку?..
Спасибо.
+
avatar
+1
+
avatar
  • nevsky
  • 26 июля 2016, 13:13
0
US $19.25?
+
avatar
+1
А самостоятельно — вообще не вариант?
http://item.taobao.com/item.htm?id=532047819672:mm_46728711_14442498_57566547
+
avatar
  • nevsky
  • 26 июля 2016, 17:44
0
Я, блин, плохо знаю китайский… Точнее, я его вообще не знаю.
Спасибо, эта цена лучше.
+
avatar
+1
aliexpress.com/item/Hot-Sale-US-EU-4-USB-Port-Micro-USB-Charger-USB-Adapter-HUB-EU-Plug-For/32584012029.html
греется при зарядке двух и более смартов, но робит. пока доволен
+
avatar
0
Тоже недавно приметил такую. Но на момент покупки таких в продаже не было (я не нашёл, по крайней мере). Может, обзор сделаете?
+
avatar
0
Покупал точно такую-же. После получения решил проверить: при токе 1,5а теплая, при 2а через 15 мин работы корпус очень горячий, на большем токе проверять не рискнул. проверял через usb доктор +самодельная сборка резисторов на 0-2,5А с шагом 0,25. Может конечно разные партии, но так с ходу советовать всем я бы не стал.
+
avatar
  • DrDee
  • 26 июля 2016, 13:58
+1
У меня такая взорвалась при подключении к розетке.
+
avatar
  • ksiman
  • 26 июля 2016, 19:04
+1
Если перед зарядником включить выпрямитель с конденсатором большой ёмкости, скажем, 330мкФ x 400В, и замерять постоянку на входе — будут ли эти показания достоверными?
Будут почти достоверными, т.к. в реальных условиях этого здоровенного конденсатора не будет
Y-конденсатор на 1нФ между минусом первички и вторички.
Иногда эффективнее работает подключение + первички — вторички
сборка диодов Шоттки 16CTQ045.
Можно дополнительно её зашунтировать RC цепочкой для уменьшения коммутационных помех
+
avatar
0
Шоттки зашунтирован rc-цепочкой (47нФ, 10 Ом) с самого начала. Y-конденсатор попробую завтра перекинуть.
+
avatar
0
С такими руками вам можно свой девайс сваять, отладить, и начать продавать :)
+
avatar
  • apu
  • 26 июля 2016, 21:01
0
У меня honor 4x, бывает тач тупит если подключить зарядник от флая или тому подобные на 0.5 А, все от 1А, все хорошо.
+
avatar
0
А при открытии диспута с продавцом, что именно писали? Можете пример текста привести?
+
avatar
+1
Hi! Adapter not provide 3A current, maximum 0,7A with 5V. If load more, voltage is down…

И фото приложил, где до 3,5 Вольт напряжение просело. Оно в обзоре третье по счёту.
+
avatar
0
Спасибо! Если что, данная формулировка пригодится.
+
avatar
  • Ath
  • 28 июля 2016, 23:13
0
Тоже есть такая зарядка и те же 0.7А. Автору конечно + за прямые руки, но мне кажется трудозатраты не стоят того, проще купить более качественный зарядник.
+
avatar
+1
Конечно проще купить. Но чесалось попробовать.

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.