Почему не все автозарядки правильно заряжают?
Вс фев 20, 2011 18:59:44
Много раз встречал, что "неродные" автомобильные зарядки не тянут нагрузку, особенно, если телефон требует приличный ток. Оказывается, всё просто: некоторые производители закорачивают в USB-разъёме контакты, давая контроллеру батареи сигнал о повышенном токе зарядки. Тогда всё просто: подбираем автозарядку на требуемый по пасспорту ток - и закорачиваем нужные контакты. Скопировано отсюда:
Поскольку коммуникаторы меняю достаточно часто, купил и немного доработал автомобильную и сетевую зарядки - думал что получились универсальные для любого коммуникатора с mini/microUSB разъёмом. Оказалось не совсем так, посему решил поделиться опытом, может кто ещё дополнит. Сказанное ниже относится к устройствам заряжающимся через разъёмы mini/microUSB, например у телефонов Nokia с оригинальными разъёмами ( "тонкий" или "толстый" ) алгоритм зарядки и само зарядное устройство совсем другие. Хотя зарядные устройства от Nokia с разъёмом microUSB ( типа DC-6, DC-10 ) вполне годятся для многих коммуникаторов - это стабилизаторы напряжения на 5В и в разъёме контакты 2 и 3 замкнуты
Для начала общие требования к зарядному устройству:
1. Напряжение. Поскольку аккумулятор должен заряжаться и от порта USB компьютера сразу же ограничения на тип источника питания и напряжение ( такие же как у порта ) - стабилизатор напряжения 5В, допустимый диапазон 4,75 - 5,25В. Некоторые коммуникаторы ( например ASUS Pxxx ) отказываются заряжаться если напряжение выходит за указанные пределы, другие (многие HTC ) весьма лояльны к входному напряжению. Например у меня HTC 7500 заряжался от источника в диапазоне 4,3 - 6,0В. В любом случае я бы не рекомендовал подключать источники с напряжением больше 6В - это максимальное входное напряжение многих контроллеров зарядки в коммуникаторе, да и лишняя мощность выделяется на контроллере в виде тепла ( может перегреться )
2. Ток. Само зарядное устройство ток зарядки не определяет - всем процессом зарядки управляет контроллер зарядки ( чип ) на материнке коммуникатора ( подробнее Калибровка батареи (Пост #2901307) ). Контроллер ограничивает ток потребления от внешнего источника - не более определённой величины. Ток который можно забрать от порта USB определяется спецификациями USB - от корневого порта нельзя забирать более 500 мА ( реально можно и больше, источник питания порта выдержит но по правилам так ). Т.о. при подключении к порту компа контроллер зарядки должен ограничить свой аппетит не более 500 мА а то и меньше если подключились к разветвителю USB ( не более 100 мА ). Некоторые коммуникаторы прежде чем включить зарядку обмениваются данными с компом, узнают нагрузочную способность порта и только после этого включают зарядку ( например ASUS Pxxx , некоторые Samsung ). Зачастую тока 500 мА ( у мощных коммуникаторов ) не хватает - сам коммуникатор при работе с прожорливыми ресурсами может потреблять больше, на зарядку не хватит, наоборот аккумулятор может разряжаться. От зарядного устройства можно бы и больше тока взять - нужно только чтобы коммуникатор определил что подключились не к порту а к зарядному устройству
3. Контакты разъёма. Определить подключение к зарядному устройству коммуникатор может по замкнутым контактам в разъёме mini/microUSB этого устройства. На сегодняшний день мне известны два типа идентификации подключения зарядного устройства : замыкание между собой контактов 2 и 3 ( шина данных D- и D+ ), или замыкание между собой контактов Х (ID, NC) и 0В ( GND )
Кратко главное : в зависимости от того замкнуты или нет контакты разное ограничение максимального тока потребления от зарядного стройства. При этом :
Ток потребления от ЗУ = ток зарядки аккумулятора + ток на работу самого коммуникатора
т.е. чем больше потребляет сам коммуникатор на собственные нужды ( включён и задействованы прожорливые ресурсы ) тем меньше остаётся на зарядку аккумулятора, а то и вообще не хватит того что получает от внешнего источника - недостаток пополняет аккумулятор ( разряжается ). При выключенном коммуникаторе весь ток потребляемый от зарядного устройства идёт на зарядку.
Конкретно по устройствам ( какие контакты замыкать и какое при этом будет ограничение тока потребления ) :
HTC MAX4G
1. Коммуникатор включён: зарядка что с замкнутыми что с незамкнутыми контактами - ток 850 мА
2. Коммуникатор выключен: зарядка с замкнутыми контактами - ток 850 мА, зарядка с незамкнутыми контактами - ток 420 мА
3. Зарядка от порта USB - ток около 420 мА
HTC HD, HD2, Diamond2, HTC Desire
1. зарядка от порта USB или зарядного устройства с незамкнутыми контактами 2 и 3 в разъёме USB - ток потребления от источника окопо 450 мА
2. зарядка от зарядного устройства с замкнутыми контактамии 2 и 3 ( штатная зарядка ) - ток потребления около 900 мА
Garmin-Asus M20
1. зарядка от зарядного устройства с незамкнутыми контактами 2 и 3 в разъёме USB - ток потребления от источника окопо 500 мА
2. зарядка от зарядного устройства с замкнутыми контактамии 2 и 3 ( штатная зарядка ) - ток потребления около 850 мА
Аналогично чтобы получить нормальную зарядку ASUS Pxxx, Samsung GT-I8000 и у ряда других коммуникаторов нужны замкнутые контакты 2 и 3 в зарядном устройстве, иначе зарядку контроллер вообще может не включить.
В штатных зарядках этих устройств контакты 2 и 3 замкнуты.
HTC 7500
1. зарядка от порта USB или зарядного устройства с незамкнутыми контактами x и GND в разъёме USB - ток потребления от источника окопо 450 мА
2. зарядка от зарядного устройства с замкнутыми контактамии x и GND - ток потребления около 900 мА
У Glofish -ей для зарядки нормальным током нужно замыкать контакты x и GND в миниUSB, иначе ток вроде бы всего 100 ма
ACER beTouch E200 и очевидно остальные из этой серии - наследники Glofish
1. зарядка от порта USB или зарядного устройства с незамкнутыми контактами x и GND в разъёме USB - ток потребления от источника окопо 450 мА
2. зарядка от зарядного устройства с замкнутыми контактамии x и GND - ток потребления около 900 мА. Если дополнительно замкнуть контакты 2 и 3 - ток ограничится 450 мА ( из-за чего у меня не получилась универсальное ЗУ с замкнутыми x и GND и одновременно 2 и 3 )
Т.о. требования к зарядному устройству ( любому - авто или сетевому )
1. Напряжение 5В ( 4,75 - 5,25В )
2. Ток не менее 500 мА ( если не замыкать контакты - но в таком случае на некоторых устройствах зарядку вообще не получить ). Если контакты замкнуть - нужна зарядка на ток не менее 900мА. Приобретать зарядное устройство рассчитанное на ток более 1А смысла нет - заряжаться быстрее всё равно не будет
3. Самое сложное - найти зарядное устройство с замкнутыми именно теми контактами что нужны для вашего устройства. Я в своих зарядках замыкал контакты или в самом зарядном устройстве или разрезал кожух разъёма mini/microUSB и уже в нём замыкал, кожух склеил.
Со своими ASUS P525, HTC MAX 4G, Diamond2 а затем HD2 использовал переделанные сетевую и автомобильную зарядки (на 1А каждая, с встроенным разъёмом USB, контакты 2 и 3 замкнул ) - никаких проблем, использовал обычный кабель синхронизации, токи измерял включив амперметр в разрыв провода питания +5В и замыкая/размыкая контакты в разъёме USB.
Для HTC 7500 и затем ACER сделал отдельный кабель ( двухпроводной, только провода питания ) в миниUSB которого и замкнул нужные контакты (первоначально были замкнуты и контакты 2 и 3 но для ACER это не годится -пришлось разомкнуть ), сами зарядные устройства те же ( с встроенным USB и замкнутыми контактами 2 и 3 ), проблем нет. Для Garmin-Asus использую обычный кабель синхронизации ( для него надо замкнутые 2 и 3 контакты )
Постов про сгоревшие чипы контроллеров зарядки на материнке коммуникатора встречал немало ( в основном из-за плохих автомобильных зарядок - видел даже фото обгоревших по этой причине салонов самих автомобилей ), поэтому сами зарядные устройства перед использованием проверял на качество монтажа, нагрузочную способность - максимальный ток нагрузки, диапазон выходных напряжений под нагрузкой и без, степень нагрева под максимальной нагрузкой. Особенно актуально если приобретаете дешёвое устройство неизвестного производителя, у зарядок с маркой известных брендов обычно всё в порядке ( но и цена не хилая ). Один раз выбрав надёжные зарядные устройства, дальше менял только соединительные кабели или дорабатывал при необходимости разъёмы.
Про зарядку от внешнего аккумулятора:
Некорректно сравнивать разные типы источников и тем более с разным напряжением по такому параметру как ёмкость в амперчасах. Правильнее сравнивать запасённую энергию в джоулях, но такие параметры обычно не приводятся. В принципе можно посчитать самому - берёте требуемую разрядную характеристику для выбранной батареи ( легко находится поиском в инете ), считаете интеграл произведения "напряжение х ток разрядки" за время от полностью заряженной до полностью разряженной ( получаете ваттчасы как в квартирном счётчике ) и сравниваете с аналогичной характеристикой аккумулятора. Тогда и можно будет сказать кто кого зарядит и насколько. Хотя ещё остаётся куча неучтённых факторов , всё же это будет ближе к истине.
Сейчас на многих аккумуляторах ( чаще для ноутбуков или внешние источники питания с встроенными аккумуляторами ) кроме ёмкости в амперчасах приводится значение энергоёмкости в ваттчасах. Это актуально поскольку напряжения разные и амперчасы не отражают реальную энергию запасённую в аккумуляторе и чтобы прикинуть насколько внешний аккумулятор сможет зарядить аккумулятор устройства нужно сравнивать их параметры в ваттчасах.
Для примера: можно ли зарядить аккумулятор коммуникатора HTC HD2 от двух пальчиковых аккумуляторов типа АА ?
Два аккумулятора по 2500 mAh, умножаем на напряжение последовательно включённых ( для простоты берём не интеграл а среднее значение напряжения и умножаем на ёмкость в амперчасах ) 1,2V x 2 = 2,4V x 2500mAh = 6Wh. С учётом кпд преобразователя напряжения в устройстве ( максимум 85% ) получаем что с этой сборки можно получить энергию равную 6Wh х 0,85 = 5,1Wh. Зарядить надо аккумулятор HD2 энергией 3,7V x 1230mAh = 4,55Wh. С учётом потерь в контроллере зарядки коммуникатора ( где то тоже не менее 15% ) на полную зарядку аккумулятора нужно будет потратить 4,55Wh + ( 4,55Wh х 0,15 ) = 5,23Wh.
Вывод: двух пальчиковых аккумуляторов АА не хватит даже на одну полную зарядку аккумулятора HD2
С батарейками будет ещё хуже - у них напряжение резко падает по мере разрядки ( у аккумуляторов NiMh разрядная характеристика куда более пологая ) и запасённая энергия будет ещё меньше.
Поскольку коммуникаторы меняю достаточно часто, купил и немного доработал автомобильную и сетевую зарядки - думал что получились универсальные для любого коммуникатора с mini/microUSB разъёмом. Оказалось не совсем так, посему решил поделиться опытом, может кто ещё дополнит. Сказанное ниже относится к устройствам заряжающимся через разъёмы mini/microUSB, например у телефонов Nokia с оригинальными разъёмами ( "тонкий" или "толстый" ) алгоритм зарядки и само зарядное устройство совсем другие. Хотя зарядные устройства от Nokia с разъёмом microUSB ( типа DC-6, DC-10 ) вполне годятся для многих коммуникаторов - это стабилизаторы напряжения на 5В и в разъёме контакты 2 и 3 замкнуты
Для начала общие требования к зарядному устройству:
1. Напряжение. Поскольку аккумулятор должен заряжаться и от порта USB компьютера сразу же ограничения на тип источника питания и напряжение ( такие же как у порта ) - стабилизатор напряжения 5В, допустимый диапазон 4,75 - 5,25В. Некоторые коммуникаторы ( например ASUS Pxxx ) отказываются заряжаться если напряжение выходит за указанные пределы, другие (многие HTC ) весьма лояльны к входному напряжению. Например у меня HTC 7500 заряжался от источника в диапазоне 4,3 - 6,0В. В любом случае я бы не рекомендовал подключать источники с напряжением больше 6В - это максимальное входное напряжение многих контроллеров зарядки в коммуникаторе, да и лишняя мощность выделяется на контроллере в виде тепла ( может перегреться )
2. Ток. Само зарядное устройство ток зарядки не определяет - всем процессом зарядки управляет контроллер зарядки ( чип ) на материнке коммуникатора ( подробнее Калибровка батареи (Пост #2901307) ). Контроллер ограничивает ток потребления от внешнего источника - не более определённой величины. Ток который можно забрать от порта USB определяется спецификациями USB - от корневого порта нельзя забирать более 500 мА ( реально можно и больше, источник питания порта выдержит но по правилам так ). Т.о. при подключении к порту компа контроллер зарядки должен ограничить свой аппетит не более 500 мА а то и меньше если подключились к разветвителю USB ( не более 100 мА ). Некоторые коммуникаторы прежде чем включить зарядку обмениваются данными с компом, узнают нагрузочную способность порта и только после этого включают зарядку ( например ASUS Pxxx , некоторые Samsung ). Зачастую тока 500 мА ( у мощных коммуникаторов ) не хватает - сам коммуникатор при работе с прожорливыми ресурсами может потреблять больше, на зарядку не хватит, наоборот аккумулятор может разряжаться. От зарядного устройства можно бы и больше тока взять - нужно только чтобы коммуникатор определил что подключились не к порту а к зарядному устройству
3. Контакты разъёма. Определить подключение к зарядному устройству коммуникатор может по замкнутым контактам в разъёме mini/microUSB этого устройства. На сегодняшний день мне известны два типа идентификации подключения зарядного устройства : замыкание между собой контактов 2 и 3 ( шина данных D- и D+ ), или замыкание между собой контактов Х (ID, NC) и 0В ( GND )
Кратко главное : в зависимости от того замкнуты или нет контакты разное ограничение максимального тока потребления от зарядного стройства. При этом :
Ток потребления от ЗУ = ток зарядки аккумулятора + ток на работу самого коммуникатора
т.е. чем больше потребляет сам коммуникатор на собственные нужды ( включён и задействованы прожорливые ресурсы ) тем меньше остаётся на зарядку аккумулятора, а то и вообще не хватит того что получает от внешнего источника - недостаток пополняет аккумулятор ( разряжается ). При выключенном коммуникаторе весь ток потребляемый от зарядного устройства идёт на зарядку.
Конкретно по устройствам ( какие контакты замыкать и какое при этом будет ограничение тока потребления ) :
HTC MAX4G
1. Коммуникатор включён: зарядка что с замкнутыми что с незамкнутыми контактами - ток 850 мА
2. Коммуникатор выключен: зарядка с замкнутыми контактами - ток 850 мА, зарядка с незамкнутыми контактами - ток 420 мА
3. Зарядка от порта USB - ток около 420 мА
HTC HD, HD2, Diamond2, HTC Desire
1. зарядка от порта USB или зарядного устройства с незамкнутыми контактами 2 и 3 в разъёме USB - ток потребления от источника окопо 450 мА
2. зарядка от зарядного устройства с замкнутыми контактамии 2 и 3 ( штатная зарядка ) - ток потребления около 900 мА
Garmin-Asus M20
1. зарядка от зарядного устройства с незамкнутыми контактами 2 и 3 в разъёме USB - ток потребления от источника окопо 500 мА
2. зарядка от зарядного устройства с замкнутыми контактамии 2 и 3 ( штатная зарядка ) - ток потребления около 850 мА
Аналогично чтобы получить нормальную зарядку ASUS Pxxx, Samsung GT-I8000 и у ряда других коммуникаторов нужны замкнутые контакты 2 и 3 в зарядном устройстве, иначе зарядку контроллер вообще может не включить.
В штатных зарядках этих устройств контакты 2 и 3 замкнуты.
HTC 7500
1. зарядка от порта USB или зарядного устройства с незамкнутыми контактами x и GND в разъёме USB - ток потребления от источника окопо 450 мА
2. зарядка от зарядного устройства с замкнутыми контактамии x и GND - ток потребления около 900 мА
У Glofish -ей для зарядки нормальным током нужно замыкать контакты x и GND в миниUSB, иначе ток вроде бы всего 100 ма
ACER beTouch E200 и очевидно остальные из этой серии - наследники Glofish
1. зарядка от порта USB или зарядного устройства с незамкнутыми контактами x и GND в разъёме USB - ток потребления от источника окопо 450 мА
2. зарядка от зарядного устройства с замкнутыми контактамии x и GND - ток потребления около 900 мА. Если дополнительно замкнуть контакты 2 и 3 - ток ограничится 450 мА ( из-за чего у меня не получилась универсальное ЗУ с замкнутыми x и GND и одновременно 2 и 3 )
Т.о. требования к зарядному устройству ( любому - авто или сетевому )
1. Напряжение 5В ( 4,75 - 5,25В )
2. Ток не менее 500 мА ( если не замыкать контакты - но в таком случае на некоторых устройствах зарядку вообще не получить ). Если контакты замкнуть - нужна зарядка на ток не менее 900мА. Приобретать зарядное устройство рассчитанное на ток более 1А смысла нет - заряжаться быстрее всё равно не будет
3. Самое сложное - найти зарядное устройство с замкнутыми именно теми контактами что нужны для вашего устройства. Я в своих зарядках замыкал контакты или в самом зарядном устройстве или разрезал кожух разъёма mini/microUSB и уже в нём замыкал, кожух склеил.
Со своими ASUS P525, HTC MAX 4G, Diamond2 а затем HD2 использовал переделанные сетевую и автомобильную зарядки (на 1А каждая, с встроенным разъёмом USB, контакты 2 и 3 замкнул ) - никаких проблем, использовал обычный кабель синхронизации, токи измерял включив амперметр в разрыв провода питания +5В и замыкая/размыкая контакты в разъёме USB.
Для HTC 7500 и затем ACER сделал отдельный кабель ( двухпроводной, только провода питания ) в миниUSB которого и замкнул нужные контакты (первоначально были замкнуты и контакты 2 и 3 но для ACER это не годится -пришлось разомкнуть ), сами зарядные устройства те же ( с встроенным USB и замкнутыми контактами 2 и 3 ), проблем нет. Для Garmin-Asus использую обычный кабель синхронизации ( для него надо замкнутые 2 и 3 контакты )
Постов про сгоревшие чипы контроллеров зарядки на материнке коммуникатора встречал немало ( в основном из-за плохих автомобильных зарядок - видел даже фото обгоревших по этой причине салонов самих автомобилей ), поэтому сами зарядные устройства перед использованием проверял на качество монтажа, нагрузочную способность - максимальный ток нагрузки, диапазон выходных напряжений под нагрузкой и без, степень нагрева под максимальной нагрузкой. Особенно актуально если приобретаете дешёвое устройство неизвестного производителя, у зарядок с маркой известных брендов обычно всё в порядке ( но и цена не хилая ). Один раз выбрав надёжные зарядные устройства, дальше менял только соединительные кабели или дорабатывал при необходимости разъёмы.
Про зарядку от внешнего аккумулятора:
Некорректно сравнивать разные типы источников и тем более с разным напряжением по такому параметру как ёмкость в амперчасах. Правильнее сравнивать запасённую энергию в джоулях, но такие параметры обычно не приводятся. В принципе можно посчитать самому - берёте требуемую разрядную характеристику для выбранной батареи ( легко находится поиском в инете ), считаете интеграл произведения "напряжение х ток разрядки" за время от полностью заряженной до полностью разряженной ( получаете ваттчасы как в квартирном счётчике ) и сравниваете с аналогичной характеристикой аккумулятора. Тогда и можно будет сказать кто кого зарядит и насколько. Хотя ещё остаётся куча неучтённых факторов , всё же это будет ближе к истине.
Сейчас на многих аккумуляторах ( чаще для ноутбуков или внешние источники питания с встроенными аккумуляторами ) кроме ёмкости в амперчасах приводится значение энергоёмкости в ваттчасах. Это актуально поскольку напряжения разные и амперчасы не отражают реальную энергию запасённую в аккумуляторе и чтобы прикинуть насколько внешний аккумулятор сможет зарядить аккумулятор устройства нужно сравнивать их параметры в ваттчасах.
Для примера: можно ли зарядить аккумулятор коммуникатора HTC HD2 от двух пальчиковых аккумуляторов типа АА ?
Два аккумулятора по 2500 mAh, умножаем на напряжение последовательно включённых ( для простоты берём не интеграл а среднее значение напряжения и умножаем на ёмкость в амперчасах ) 1,2V x 2 = 2,4V x 2500mAh = 6Wh. С учётом кпд преобразователя напряжения в устройстве ( максимум 85% ) получаем что с этой сборки можно получить энергию равную 6Wh х 0,85 = 5,1Wh. Зарядить надо аккумулятор HD2 энергией 3,7V x 1230mAh = 4,55Wh. С учётом потерь в контроллере зарядки коммуникатора ( где то тоже не менее 15% ) на полную зарядку аккумулятора нужно будет потратить 4,55Wh + ( 4,55Wh х 0,15 ) = 5,23Wh.
Вывод: двух пальчиковых аккумуляторов АА не хватит даже на одну полную зарядку аккумулятора HD2
С батарейками будет ещё хуже - у них напряжение резко падает по мере разрядки ( у аккумуляторов NiMh разрядная характеристика куда более пологая ) и запасённая энергия будет ещё меньше.
