Доработка зарядки для телефона от прикуривателя
С тех пор, как я установил себе Brodit Proclip, прошёл год. И я постоянно думал о том, что нужно подвести питание к левой стойке, поскольку тянущийся провод от прикуривателя через руль — не совсем то, что можно назвать удобством и эстетикой))
Потихоньку собирая инфу, в итоге нашёл правильное решение. За идею и консультации спасибо Игорю ака mirage .
Моя реализация отличается в деталях, но отличается.
Итак, задача номер раз — зарядка телефона, когда он стоит в Brodit. Причём так, чтобы не отвлекаться от дороги и не портить и не царапать пару "мама-папа" шнура micro-usb. Задача номер два — освободить прикуриватель, потому что раздражает шторка открытая и торчащая автомобильная зарядка. К сожалению, не удалось найти зарядное в прикуриватель, чтобы можно было зарядник не вытаскивать, а шторку держать закрытой. Задача номер три — увеличить скорость зарядки телефона.
По порядку, как решались задачи.
Оказалось, что имеет место быть в природе магнитная пара: штеккер-чопик, который вставляется в разъём телефона, а сам провод магнитный. То есть, подносишь провод к разъёму, случается "кляк" и пара примагнитилась, пошла зарядка.
Делает такое очень качественное счастье контора WSKEN. Решение мне очень понравилось, всё очень тщательно сделано, в комплект входит съёмник чопика, ибо так просто его из разъёма не выдернуть. Поддерживает технологию быстрой зарядки Samsung. Цена вопроса — 928 рублей. В общем, рекомендую.
Теперь надо было решить задачу с освобождением гнезда прикуривателя.
Был найден на EBAY преобразователь 12 Вольт в 5 Вольт и выдачей 3А. На хвостах 2 USB разъёма "мама". Ничтожные 156 рублей и девайс у меня.
Дальше пара консультаций с Игорем mirage и место врезки найдено — провода в районе парящей консоли со стороны пассажира, идущие к прикуривателю. Вчера ещё раз в сообществе Volvo-клуба уточнил, какой из проводов плюс, какой минус. Спасибо Andrey60X , человек-мануал)) Если что-то в инструкции есть, Андрей об этом знает))
Итак, начинаем тянуть провода отсюда:
Дальше, протянув сквозь приборную панель, выводим вниз и за технологические отверстия, вооружившись гениальным изобретением — стяжками, притягиваем провод, дабы не болтался, в нескольких местах.
Собрались мы как то с товарищем DRIVER-6307 пивка попить. А заодно, хотели разобраться почему у него Экшн-камера (используется в качестве регистратора) находясь на зарядке — разряжается… Питание брали с вот такой "пимпочки" в прикуриватель (типа 2.1А + 1.1А),
покупали вместе, у меня тоже таких 2-е штуки.
Проверяли как работает путем подключения амперметра перед самим прикуривателем, что меня удивило показания амперметра выше 0.5 ампера не поднимались! Также мы выяснили что два литра пива нам мало что при подключении того же самого устройства другим кабелем питания ток выростает на 30%. Короче сказал я Боде, кабель у тебя "ГОВНО", а он мне отвечает: "Мы же вместе покупали)))…" И тут я понял, что теперь я угощаю!))))…
Но все равно не давал мне покоя вопрос — почему только до 0.5А и выше не растет? Мы ведь подключал свой телефон, десяти дюймовый планшет на максимальной яркости и все такое…
В общем появилась у меня возможность поехать радио-рынок — попить кофе с моими знакомыми…
И рассказали они мне о том, что в большинстве этих "пимпочках" стоят слабые микрухи, которые можно менять на более мощные… В результате чего мощность оных выростает с 0.5А до 0.7А.
Но я хотел иметь больший запас…
И купил вот эти стабилизаторы напряжения до 3А каждый… + USB мамы и по совету одного "профессора" конденсаторы повышенной емкости для подавления помех. Помогло относительно — помехи на радио остались, но стали меньше чем от "пимпочки"…
Собрал на монтажной плате
По совету драйвовчан на правой паре выходов USB замкнул междусобой D+ и D- (для самсунгов и китайцев), а на левой паре в каждом выходе USB D+ подключил через сопротивление 3.3 кОм к ACC и D- подключил через сопротивление 3.3 кОм на GND (для Iphone) — скорость зарядки выросла.
Подключал по одному сдвоенному USB на каждый стабилизатор в отдельности. Вольтаж выставил на 5.3 и 5 вольт.
Втулил светодиод через сопротивление в 1 кОм (в наличии оказался только переменный)
Подключил от АКБ, через предохранитель и реле, управление рэллюшкой взял с прикуривателя (включается при повороте ключа в положение "ACC".
С проблемой выхода из строя автомобильных USB зарядок знаком каждый автомобилист, особенно если они не фирменные, а куплены в первом попавшимся переходе. Сегодня у нас в статье ремонт USB зарядного устройства от прикуривателя, которое мы специально приобрели в заведомо неисправном состоянии. Интересно? Читаем далее…
Предисловие. Гуляя по рынку случайно натолкнулся на лоток с зарядками, где было выставлено пол ящика различных зарядок по броской цене, всего 5 грн (12 руб или 0,2 у.е). Продавец клялся, что они новые, продавал их на запчасти и говорил: «может контакт где-то отошел…». Понимая, что эти все зарядки скорей всего принесли обратно покупатели, у которых они сгорели в первые часы работы, решено было прикупить парочку адаптеров для вскрытия и описания возможной процедуры ремонта.
Ремонт USB зарядного устройства от прикуривателя
Адаптер имеет логотип с надписью DRAFT, модель CC21-2USB, выходное напряжение 5 В, ток 2 А.
Корпус не разборной на торце находятся два USB порта.
Для вскрытия пришлось разрезать клеевой шов вдоль корпуса. Так выглядит начинка этого устройства.
Основу USB зарядного адаптера от прикуривателя составляет микросхема DC-DC конвертер RZC2013. Если присмотреться, то на ней видны явные следы повреждения.
Схема USB адаптера практически ничем не отличается от схемы типового включения RZC2013.
По сути, необходимо просто заменить микросхему DC-DC конвертер RZC2013 новой. Но, увы, в продаже RZC2013 просто нет, заказывать с AliExpress такую мелочь не было ни желания ни времени. Решено было искать максимально приближенный доступный аналог, им стал DC-DC конвертер AСТ4060 SH.
Как видим, назначение ножек, и большинство других параметров практически совпадают. Но есть несколько важных нюансов, о которых будет указано далее. Выпаиваем RZC2013 и устанавливаем на его место AСТ4060 SH.
Если произвести пробное включение, то мы увидим, что адаптер работает, но не стоит спешить и собирать его в корпус. Если произвести замер выходного напряжения, то мы увидим, что оно отличается от нужных 5 В и составляет 7,25 В. Это много для зарядки девайсов, необходимо его откорректировать, и почему же оно стало другим?
Выходное напряжение рассчитывается по формуле:
Vout = (R3 + R4)/R4 х Vfb
- R3 = 51 кОм
- R4= 11 кОм
- Vfb RZC2013 = 0.925 В
- Vfb AСТ4060 SH= 1,293 В
При одних и тех же значениях R3 и R4 значения выходного напряжения для микросхем будет разным.
Vout RZC2013 = (R3 + R4)/R4 х Vfb = (51 + 11)/11 х 0,925 = 5,21 В
Vout AСТ4060 SH = (R3 + R4)/R4 х Vfb = (51 + 11)/11 х 1,293 = 7,28 В
В общем, как раз то, что мы наблюдаем на выходе. Нам нужно скорректировать R3.
Таким образом, на плате заменяем резистор 51 кОм на резистор 33 кОм, выходное напряжение станет уже 5,2 В.
После замены резистора ремонт USB зарядного устройства от прикуривателя завершен, уже можно склеить корпус и пользоваться адаптером.
Важным нюансом станет то, что у AСТ4060 SH входное напряжение рассчитано только до 20 В, такой конвертер нельзя использовать в автомобилях с напряжением бортовой сети 24 В.
Многие автовладельцы замечали, что автомобильные зарядные устройства, подключаемые к прикуривателю, работают по-разному. Одни заряжают быстро, другие – медленно, а третьи – не только «тупят», но еще и неспособны даже запустить процесс зарядки на севшем в нуль телефоне… Почему так происходит – загадка для рядового автовладельца…
Нуждаясь в срочной зарядке смартфона в машине, автор этих строк и сам как-то был вынужден экстренно купить во время поездки автомобильный USB-адаптер в магазине, более известном в народе под прозвищем «Все за 37 рублей». Цена – замечательная, вот только при работе в режиме навигатора с этим адаптером смартфон не заряжался, а лишь шатко балансировал на изначальном уровне батареи… При попытке же поставить на зарядку аппарат, батарея которого села до полного выключения, USB-адаптер не смог его даже «стронуть с места» – аккумулятор телефона просто не хотел переходить в режим зарядки!
Что там внутри?
На тесте-вскрытии у Kolesa – 3 автомобильных зарядных устройства с USB-разъемами, которые при работе показали свою полную или частичную непригодность, заряжая мобильные гаджеты медленно, очень медленно и даже демонстрируя неспособность перевести в режим зарядки телефон с полностью посаженной батареей. Это зарядное устройство из «Все за 37», зарядное устройство из магазина «Ашан» и еще одно, неизвестного происхождения. Все гаджеты – совершенно «беспородные», noname.
Как правило, внутри каждого зарядного устройства стоит специализированная микросхемка из разряда так называемых «DC/DC Step-Down-преобразователей» плюс несколько сопутствующих пассивных деталек, которые называют «обвязкой». Эта микросхема делает из 12-14 вольт автомобильной бортсети 5 вольт, предусмотренные стандартом USB. Разбираем зарядники и вдумчиво смотрим на их «потроха». Находим микросхему-стабилизатор – она там одна, и её ни с чем не перепутаешь. Читаем название, написанное на микросхеме, ищем в Сети её описание от производителя – так называемый «datasheet» – и смотрим, на что она реально способна.
Вот, скажем, зарядник из «Все за 37 рублей». На нем написано, что он обеспечивает выходной ток 500 мА, что реально маловато для смартфона. Но по субъективным ощущениям даже такого тока нет и в помине!
Вскрываем корпус зарядника и видим, что собран он на основе микросхемы MC34063. Это неплохая и хорошо известная электронщикам микросхема-импульсный стабилизатор, которая обеспечивает выходной ток. до 1,5 ампер! Шикарный ток (если так уместно говорить о токе!), пригодный для быстрой зарядки и смартфонов с мощной батареей, и даже планшетов. Однако почему-то этого не происходит – смартфоны заряжаются еле-еле, процентов на 15-20 за час.
Читаем datasheet микросхемы и видим, что выходной ток этого чипа регулируется элементами «обвязки» – а именно определенным резистором. При его сопротивлении, равном 0,2-0,15 ома, микросхема выдаст ток около 1 ампера, при сопротивлении 0,1 ома – максимальные 1,5 ампера.
А что же установлено на самом деле? Упс. Китайцы припаяли параллельно 2 резистора по 1 ому, что суммарно дает 0,5 ома и ограничивает выходной ток MC34063 на уровне смешных 300 миллиампер – то есть почти в пять раз меньше, чем эта замечательная микросхема может обеспечить!
Что можно зарядить током 300 мА? Ну разве что простейший кнопочный телефон с крошечным аккумулятором, да и то небыстро… А вот современному смартфону с батареей 2700-3000 мАч этого тока категорически недостаточно!
Почему же адаптер так собран?
Да потому, что у китайцев не оказалось под рукой радиокомпонентов нужного номинала, и они поставили детальки из того ведра, где еще что-то было на дне, не заморачиваясь с точностью и рекомендациями производителя микросхемы!
В других дефективных китайских зарядных поделках – ровно та же история… Берем следующую зарядку, на корпусе которой анонсирован выходной ток 800 мА. Открываем и видим старую-добрую знакомую – микросхему MC34063! Смотрим на номинал пресловутого резистора, регулирующего ток, – и видим сопротивление 0,33 ома! А при нем выходной ток составляет, согласно данным производителя чипа, 450 мА, а вовсе не 800, как обещано!
Открываем следующий зарядник – и опять видим популярнейший чип MC34063, но регулировочный резистор уже имеет номинал 0,7 ома, что гарантирует ток не более 200 мА! Это уже полный финиш – такой адаптер ни для чего не пригоден…
Предупреждаю сразу – взвешивания не будет. Это не тот девайс, вес которого критичен для автомобиля. )))
После включения и проверки работоспособности сразу был разобран. Разбирается легко, передняя панель и сам корпус на защёлках: 
На микросхемах отсутствуют какие либо обозначения. 
Сбоку прилепился терморезистор. 
Минусовая скоба сплошная, на обе стороны. Хороший контакт будет в любом случае. 
Индикатор. 
Пайка в целом хорошая, хотя видны следы несмытого флюса и кое-где капельки припоя.
Доработка сводится к двум вещам: перевод показаний термометра в Цельсии (изначально показывает в Фаренгейтах, хотя при заказе продавцу было на это сделано особое указание, открывать по этому поводу диспут – не решил ещё) и вынос термодатчика за пределы корпуса.
Доработка №1 – нужно аккуратно отпаять резистор R28. Всё, перевод температур осуществлён. 
Доработка №2 – перенос термодатчика за пределы корпуса зарядки. Выпаивается термодатчик, удлиняются проводки (я применил МГТФ), кусочек термоусадки, небольшой пропил в корпусе. 
Вторая доработка нужна, потому что нам нужно измерять температуру в салоне автомобиля, а не внутри зарядки. Температура внутри корпуса будет всегда выше окружающей, и лично у меня завышалась на 3 градуса. Кому это не критично, можно не заморачиваться с переносом датчика.
Теперь показывает так, как надо: 
Расхождение с двумя цифровыми термометрами в комнате – 0,1 град. Если у какого то экземпляра значения отличаются значительно, можно подкорректировать резистором R16 (18k). 
Показания напряжения, тока и температуры меняются каждые 12 секунд по циклу.
Теперь – испытания.
Сначала нагрузка в 1 ампер. 
Напряжение чуть просело, но некритично.
Максимальная нагрузка в 3 ампера. 
Напряжение просело уже больше, но функция зарядки работает. При максимальном токе устройство практически не греется (через полчаса работы корпус был комнатной температуры). Зато появилась радиопомеха телевидению. ТВ кабельное. Выражалось это в виде рваных горизонтальных полос на экране. Телевизор стоит в за бетонной стеной в соседней комнате. При токе нагрузки в 2А помех нет.
Напряжение бортовой сети занижает на 0,2 В. Это минус. Хотя всё относительно. Для кого-то может не критично. Можно попытаться скорректировать входным делителем (резисторы R25 – 33k, R26 – 2,2k). Если кто в комментах подскажет правильное решение, буду благодарен.
+ дизайн
+ выходной ток 3А
+ напряжение бортовой сети
+ ток нагрузки по USB
+ термометр
— требует доработки
— возможны помехи радиоприёму при максимальном токе
— занижает показания бортовой сети
Старался обойтись минимумом слов, больше фото. Если есть вопросы, с удовольствием отвечу.
Читайте также: