Groetjes de bewoners van onze site!
Je hebt vast wel een heleboel USB-stroombronnen in huis: powerbanks, opladen voor smartphones, enzovoort. Zoals we weten, overschatten Chinese fabrikanten vaak hun werkelijke outputkenmerken. Om te evalueren en te begrijpen waartoe een bepaalde voedingseenheid of powerbank in staat is, en om ongeveer de capaciteit van dezelfde powerbank te achterhalen, zonder deze te demonteren, volstaat het om een usb-tester bij de hand te hebben, met de mogelijkheid om capaciteit en een eenvoudige belasting (weerstand, lamp en enzovoort).
Natuurlijk zijn er gespecialiseerde USB elektronisch ladingen voor deze doeleinden, en ze lijken niet duur, maar het kopen van wat je thuis kunt doen, is niet onze stijl.
Meer recentelijk ontving de auteur (AKA KASYAN) een batch powerbanks van verschillende groottes en kenmerken.
Het beoordelen van hun werkelijke uitgangsparameters van stroom en spanning is een kwestie van een paar seconden.
Als belasting gebruikte de auteur altijd de goede oude draadvariabele weerstand. Het is voldoende om de powerbank kortstondig te laden met stroom tot 2A en het lijkt erop dat het voor bijna iedereen geschikt is, maar op een harde winteravond had hij niets te doen, zittend bij de nieuwjaarstafel, had de auteur het idee om een elektronische USB-belasting te maken.
De sjaal is ontworpen in slechts een half uur.
Nog eens een half uur werd besteed aan printen, transfer, etsen, vertinnen en boren. Dit is een nogal tijdrovend proces.
Als resultaat werd een ander, zeer goed ontwerp geboren dat veilig kan worden aanbevolen voor herhaling.
Laten we om te beginnen eens kijken naar de belangrijkste kenmerken van onze huidige elektronische belasting.
Bedrijfsspanningsbereik van 4 tot 15-20V;
Het huidige instelbereik is van 0 tot 5A, afhankelijk van de weerstand en het vermogen van de huidige shunt;
Maximaal nominaal vermogen 20 W, piek op korte termijn tot 40 W.
De belasting heeft geen externe voedingsbron nodig, hij wordt rechtstreeks gevoed via de USB-poort die moet worden geladen.
Laten we eens kijken naar het principe van een vergelijkbare belasting, alleen met een veel groter vermogen. Kort samengevat hebben we een operationele versterker die de spanning die wordt gegenereerd door de referentiebron vergelijkt met de spanning die wordt afgenomen van de stroomsensor in het gezicht van een weerstand met lage weerstand.
We hebben het vermogen om de spanning van een referentiebron te veranderen door een variabele weerstand te draaien.
Dit schendt de balans tussen de ingangen van de operationele versterker en hij zal op zijn beurt, door zijn uitgangsspanning te veranderen, proberen de spanning tussen de ingangen in evenwicht te brengen.
Het veranderen van de uitgangsspanning van de operationele versterker leidt tot een verandering in de weerstand van het open kanaal van de transistor, en bijgevolg tot een verandering in de stroom in het circuit.
Het is belangrijk om te benadrukken dat dit een stroomstabilisator is en dat de ingestelde waarde niet zal veranderen afhankelijk van de spanning, dit is erg belangrijk. Al deze voordelen maken het mogelijk om onze lading te gebruiken om de batterijen met een stabiele stroom te ontladen om de capaciteit te identificeren. Het bereik van voedingsspanningen is vrij groot. De spanning kan op het circuit worden aangelegd tot 30V, maar de auteur adviseert dit niet te doen, omdat schendingen in de werking van individuele knooppunten mogelijk zijn. Het maximaal toegestane vermogen dat door de belasting wordt afgevoerd, is 40 W, maar alleen als er actieve koeling is en een vrij massieve radiator voor de transistor, en tot 20 W voor een dergelijke belasting is volkomen veilig.
Om ervoor te zorgen dat de belasting deze 20 W van vermogen gedurende lange tijd in de vorm van warmte afvoert, is er weer een kleine ventilator nodig.
Over koeling. Omdat de auteur de lm358 dubbele operationele versterkerchip gebruikte en het laadcircuit zelf op slechts één element is gebouwd, bleef het tweede kanaal vrij.
Zonder na te denken over het tweede element besloot de auteur om een eenvoudige temperatuurregelaar van de ventilatorsnelheid te monteren, die onze transistor daadwerkelijk zal koelen.
Als de transistor heatsink boven de ingestelde temperatuur opwarmt, zal de ventilator werken. Later besloot de auteur deze site volledig te verlaten. Het is beter om de ventilator rechtstreeks op de 5V-lijn te solderen, hij zal constant draaien. In het projectarchief, dat hiervan kan worden gedownload, vindt u een bord zonder thermische regeleenheid.
Het is raadzaam om een 5-volt ventilator te gebruiken, maar conventionele 12-volt werkt ook goed vanaf 5V, dus het gebruik ervan is toegestaan.
Natuurlijk heeft de ventilator een klein formaat nodig, en niet hetzelfde als dat van de auteur. Krachtpaden van de auteur van de printplaat overvloedig vertind soldeer.
De transistor wordt op een klein koellichaam geschroefd (dit is een pilootoptie, in de toekomst zal een grotere radiator worden geïnstalleerd en dit alles wordt gekoeld door een ventilator).
Een vermogenstransistor, waarbij al het vermogen wordt afgevoerd in de vorm van een warmteveld. De belasting werkt in lineaire modus en de transistor heeft het erg moeilijk.
Huidige shunt.
De maximale belastingsstroom hangt af van de weerstand en het vermogen. De auteur adviseert het gebruik van 2-5W smd-weerstanden met een weerstand van 0,05 tot 0,1 Ohm. Als er geen krachtige weerstanden bij de hand zijn, kunt u meerdere stukken lager vermogen parallel aansluiten of gewone weerstanden met een lage weerstand gebruiken.
En nu laden we een paar powerbanks. Het eerste monster heeft een capaciteit van slechts 2000 mAh, power 1 lithium-ion batterij standaard 18650. We verbinden onze belasting via een USB-meter en verhogen de stroom soepel door de variabele weerstand op het elektronische laadbord te draaien.
De uitgangsstroom van de Powerbank is ongeveer 1A. Wanneer u probeert meer stroom te krijgen, daalt de uitgangsspanning drastisch.
Het tweede monster is duurder, met een capaciteit van 10000 mAh, vermogen - 4 lithiumbatterijen van het formaat 18650. We laden de uitvoer op dezelfde manier. De uitgangsstroom is ongeveer 1,2 A.
Het derde monster werkt op 6 batterijen van standaard 18650, de totale capaciteit van ongeveer 15000 mAh. De maximale uitgangsstroom is 2,6A. Laadt u nog meer, dan daalt de uitgangsspanning.
Deze powerbank is tot nu toe de beste, hele 2, 6A. Dit is voldoende om 2-3 smartphones of tablets tegelijkertijd op te laden.
Zoals eerder vermeld, kunt u met deze belasting de uitvoerkarakteristieken van de voedingen controleren. Hier is de snellader 3.0 oplader:
Het kan stroom produceren tot 3A. Controleer of dit waar is?
Zoals u kunt zien, heeft de Chinese fabrikant opnieuw misleid, maar in ons voordeel. De adapter levert 3.5A in plaats van de aangegeven 3A, en dit is goed nieuws.
Nou, dat is alles. Bedankt voor je aandacht. Tot binnenkort!
Video: