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Sicuramente hai un sacco di fonti di alimentazione USB a casa: power bank, ricarica per smartphone e così via. Come sappiamo, molto spesso i produttori cinesi sopravvalutano le loro reali caratteristiche di output. Per valutare e comprendere di cosa è capace un particolare alimentatore o powerbank, oltre a scoprire approssimativamente la capacità della stessa power bank, senza smontarla, è sufficiente avere un tester usb a portata di mano, con la capacità di misurare capacità e un carico semplice (resistenza, lampadina e così via).
Naturalmente ci sono USB specializzati elettronico carichi per questi scopi e sembrano non essere costosi, ma comprare ciò che si può fare in casa non è il nostro stile.
Più recentemente, l'autore (AKA KASYAN) ha ricevuto una serie di powerbank di dimensioni e caratteristiche diverse.
La valutazione dei parametri di uscita effettivi di corrente e tensione è una questione di pochi secondi.
Come carico, l'autore ha sempre usato il buon vecchio resistore variabile a filo. È sufficiente caricare brevemente il powerbank con corrente fino a 2A e, a quanto pare, si adatta a quasi tutti, ma in una dura serata invernale, non aveva nulla da fare, seduto vicino al tavolo di Capodanno, l'autore ha avuto l'idea di creare un carico elettronico USB.
La sciarpa è stata disegnata in appena mezz'ora.
Un'altra mezz'ora è stata spesa per la stampa, il trasferimento, l'incisione, la stagnatura e la perforazione. Questo è un processo piuttosto dispendioso in termini di tempo.
Di conseguenza, è nato un altro ottimo design che può essere tranquillamente raccomandato per la ripetizione.
Per iniziare, diamo un'occhiata alle caratteristiche principali del nostro attuale carico elettronico.
Intervallo di tensione operativa da 4 a 15-20 V;
L'intervallo di regolazione corrente è compreso tra 0 e 5A, a seconda della resistenza e della potenza dello shunt di corrente;
Potenza nominale massima 20 W, picco a breve termine fino a 40 W.
Il carico non richiede una fonte di alimentazione esterna, è alimentato direttamente dalla porta USB che deve essere caricata.
Diamo un'occhiata al principio di un carico simile, solo a una potenza molto maggiore. In breve, abbiamo un amplificatore operazionale che confronta la tensione generata dalla sorgente di riferimento con la tensione che viene prelevata dal sensore di corrente di fronte a un resistore a bassa resistenza.
Abbiamo la capacità di forzare il cambiamento della tensione da una sorgente di riferimento ruotando una resistenza variabile.
Ciò viola l'equilibrio tra gli ingressi dell'amplificatore operazionale e, a sua volta, modificando la tensione di uscita, proverà a bilanciare la tensione tra gli ingressi.
La modifica della tensione di uscita dall'amplificatore operazionale comporta una variazione della resistenza del canale aperto del transistor e, di conseguenza, una variazione della corrente nel circuito.
È importante sottolineare che si tratta di uno stabilizzatore di corrente e che il valore impostato non cambierà in base alla tensione, questo è molto importante. Tutti questi vantaggi consentono di utilizzare il nostro carico per scaricare le batterie con una corrente stabile al fine di identificare la capacità. La gamma di tensioni di alimentazione è piuttosto ampia. La tensione può essere applicata al circuito fino a 30 V, ma l'autore non consiglia di farlo, poiché sono possibili violazioni nel funzionamento dei singoli nodi. La potenza massima consentita dissipata dal carico è di 40 W, ma solo se è presente un raffreddamento attivo e un radiatore piuttosto massiccio per il transistor, e fino a 20 W per tale carico è completamente sicuro.
Affinché il carico possa dissipare questi 20 W di potenza sotto forma di calore per lungo tempo, è necessario ancora una piccola ventola.
A proposito di raffreddamento. Poiché l'autore ha utilizzato il doppio chip di amplificazione operazionale lm358 e il circuito di carico stesso è stato costruito su un solo elemento, il secondo canale è rimasto libero.
Senza pensarci due volte, sul secondo elemento, l'autore ha deciso di assemblare un semplice regolatore di temperatura della velocità della ventola, che in realtà raffredderà il nostro transistor.
Se il dissipatore di calore del transistor si riscalda oltre la temperatura impostata, la ventola funzionerà. Successivamente, l'autore ha deciso di abbandonare completamente questo sito. È meglio saldare la ventola direttamente sulla linea 5V, ruoterà costantemente. Nell'archivio del progetto, che può essere scaricato da questo, troverai una scheda senza un'unità di regolazione termica.
Si consiglia di utilizzare una ventola da 5 volt, ma anche i 12 volt convenzionali funzionano bene da 5V, quindi il loro uso è consentito.
Certo, il fan ha bisogno di un piccolo, e non uguale a quello dell'autore. Percorsi di potenza dell'autore del circuito stampato saldare abbondantemente in scatola.
Il transistor è avvitato su un piccolo dissipatore di calore (questa è un'opzione pilota, in futuro verrà installato un radiatore più grande e tutto questo verrà raffreddato da una ventola).
Un transistor di potenza, sul quale tutta l'energia viene dissipata sotto forma di campo di calore. Il carico funziona in modalità lineare e il transistor ha tempi molto difficili.
Shunt corrente.
La massima corrente di carico dipende dalla sua resistenza e potenza. L'autore consiglia di utilizzare resistori smd da 2-5 W con una resistenza da 0,05 a 0,1 Ohm. Se non ci sono potenti resistori a portata di mano, è possibile collegare più pezzi di potenza inferiore in parallelo o utilizzare normali resistori di tipo a uscita a bassa resistenza.
E ora cariceremo alcune power bank. Il primo campione ha una capacità di soli 2000 mAh, batteria standard 18650 agli ioni di litio di potenza 1. Colleghiamo il nostro carico tramite un misuratore USB e aumentiamo uniformemente la corrente ruotando una resistenza variabile sulla scheda di carico elettronica.
La corrente di uscita del Powerbank è di circa 1A. Quando si cerca di ottenere più corrente, la tensione di uscita cala drasticamente.
Il secondo campione è più costoso, con una capacità di 10000 mAh, potenza - 4 batterie al litio nel formato 18650. Carichiamo l'uscita allo stesso modo. La corrente di uscita è di circa 1,2 A.
Il terzo campione è alimentato da 6 batterie dello standard 18650, la capacità totale di circa 15000 mAh. La corrente di uscita massima è 2,6 A. Se carichi ancora di più, la tensione di uscita diminuirà.
Questo powerbank è finora il migliore, intero 2, 6A. Questo è sufficiente per caricare contemporaneamente 2-3 smartphone o tablet.
Come già accennato, con questo carico è possibile verificare le caratteristiche di uscita degli alimentatori. Ecco il caricabatterie rapido 3.0:
Può produrre corrente fino a 3A. Controlla se questo è vero?
Come puoi vedere, il produttore cinese ha nuovamente ingannato, ma a nostro favore. L'adattatore produce 3,5 A anziché 3A dichiarati, e questa è una buona notizia.
Bene, tutto qui. Grazie per l'attenzione. A presto!
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