Автомобильное зарядное для телефона своими руками. ЗУ для телефона от прикуривателя на MC34063
Покупать уже готовую зарядку на телефон не интересно). Изготовить своими руками куда интереснее, тем более, что такое простое и надежное устройство уже испытано. Да и прикуриватель ей занимать не хотелось. Узнал я о такой штуке как КР142ЕН5А. Достоинства этой микросхемы:
- Допустимый выходной ток 1А
- Не требуются внешние компоненты
- Внутренняя термозащита
- Защита выходного транзистора
- Внутреннее ограничение тока КЗ
Напряжение на входе до 20 В, а на выходе всегда 5 В. Собственно, что и надо для того, чтоб стабильно зарядить аккумулятор телефона. Ничего сложного в сборке нет. Припаиваем четыре провода к схемке (к центральной ноге припаиваем два вывода — это будет «масса»). Левая клемма - вход «+», центральная - масса, правая выход»+».
У меня была старая сломанная зарядка, я от нее отрезал штекер и припаял и микросхемке.» +» штекера к «+» на выходе из КР142ЕН5А, а» - » штекера к массе схемы. Получается массовый провод общий на вход и на выход. В машине протащил провода в удобное место, где всегда телефон лежит, подключился на постоянку через кнопочку). Кнопку нажал, в телефон вставил штекер и пошла зарядочка) . Вот фотки выкладываю…
Но потом мне пришлось немного усовершенствовать схему, так как знакомые «умы» порекомендовали поставить два конденсатора по 1000 мкф. Получилась вот такая схема. Я рекомендую поставить кондеры сразу, хотя и без них всё работало… А саму микросхему поставить на небольшой радиатор (чтобы наверника)
Мобильный телефон наш верный друг в любой ситуации, но он работает не вечно, приходит время, когда его нужно перезарядить. Сетевые зарядные устройства обеспечивают выходное напряжение 5-6,5 Вольт при токе до 500мА для зарядки встроенного аккумулятора мобильника. Возникает вопрос - можно ли точно такие параметры получить в автомобиле? Можно и даже очень просто!
Конечно, аналогичные зарядки можно приобрести в магазине, но проще всего сделать своими руками, при этом схема состоит всего из одного компонента - линейный стабилизатор на микросхеме 7805.
Стоимость такой микросхемы не превышает 1$, взамен готовое зарядное устройство продается в магазинах за 4-8$.
Для начала нужно приобрести микросхему стабилизатора. С виду микросхема похожа на транзистор. Цоколевку определяем очень просто. Держим микросхему надписью к себе. Средний вывод - общий, подключается к минусу автомобильного аккумулятора, левых вывод вход - подключается к плюсу аккумулятора. Пониженное напряжение 5 вольт берем с минуса и правого вывода.
Не смотря на то, то это линейный стабилизатор напряжения, микросхема довольно мощная, но тем не менее она нуждается в охлаждении. В качестве охлаждения можно использовать алюминиевый теплоотвод, или же напрямую прикрутить микросхему к корпусу (если последний является металлическим), в котором планируете смонтировать данное зарядное устройство.
Ну вот, мы собрали простое, но достаточно хорошее зарядное устройства для любых типов мобильных телефонов, нужно только подыскать штекер под ваш мобильный телефон и в добрый путь!
Сама микросхема является линейным стабилизаторам напряжения и не стоит подключать к ней большие нагрузки 1,5 Ампер, хотя максимальный ток нагрузки составляет 2 Ампера.
Иногда возникает необходимость зарядить мобильный телефон от бортовой сети автомобиля. Для этого можно купить специальные зарядные устройства (стоимость $3-5), но гораздо интереснее сделать такой зарядник своими руками.
Предлагаемая конструкция автомобильного зарядного устройства для мобильного телефона довольно проста и содержит всего пару компонентов.
Нужное напряжение обеспечивает отечественный маломощный стабилитрон серии КС156А.
Стабилитрон может быть заменен аналогичным. В этой схеме он вообще не греется, так, что можно использовать стабилитроны любой мощности. Часто у радиолюбителей возникают вопросы с маркировкой стабилитрона. Указанный стабилитрон имеет три разных вида маркировок, но чаще всего он маркируется оранжевой полоской со стороны катода и белой полосой со стороны анода, обычно встречается в стеклянном корпусе, но бывает, что попадаются более мощные — уже в металлическом исполнении.
В качестве силового ключа использован мощный отечественный транзистор типа КТ819 (с любой буквой). Транзистор на всякий случай желательно установить на теплоотвод, хотя при зарядке мобильного телефона тепловыделение не слишком страшное. Транзистор может быть заменен на — КТ805, 817, 815 или мощными полевыми ключами. При замене полевыми транзисторами серии IRFZ44, IRFZ48, IRF3205 и аналогичными по мощности, то необходимость теплоотвода в этом случае отпадает.
Резистор я использовал с мощностью 2 ватт, но в ходе работы он почти не греется, поэтому можно обойтись резистором с мощностью 0,5-1 ватт.
Такая конструкция способна питать довольно мощные нагрузки. Можно использовать как для зарядки мобильных устройств, так и для питания низковольтной аппаратуры от бортовой сети автомобиля.
Конечно, вместо схемы можно использовать интегральные стабилизаторы серии 78ХХ (для получения 5 Вольт выходного напряжения-7805), но наша схема доступнее и содержит компоненты, которые валяются почти на каждом углу.
В наш технологический век, трудно представить себе жизнь без телефона. И каково же бывает расстройство, когда он садится. Если это случилось дома или в офисе это конечно не проблема, включил зарядное устройство в розетку и все. Но при путешествии в автомобиле или при работе связанной с вечными разъездами это сделать, не получиться.
Для этого необходимо зарядное устройство в автомобиле. Конечно, его можно приобрести в магазине, но мы легких путей не ищем, тем более что собрать его особых проблем не составляет.
За основу будет взята микросхема MC34063, она обычно применяется в DC/DC преобразователях напряжения, т.е. из постоянного в постоянное.
Что как раз нам и нужно. Как известно питание бортовой сети составляет 12 В, а для зарядного устройства необходимо 5 В. Поэтому на базе этой микросхемы соберем преобразователь напряжения из 12 В в 5В. Принципиальная схема будущего устройства приведена ниже.
Номинал выходного напряжения выставляется значениями резисторов R2 и R3. Для требуемого значения в 5 В, необходимо установить R2=1 кОм, R3=3 кОм. Формула для определения выходного значения напряжения приведена ниже, поэтому если вам нужно установить на выходе другое напряжение, с помощью нее вы можете произвести расчет.
В принципе можно сделать и универсальный адаптер, если на место R3 поставить переменник и выкручивать необходимое значение. Единственное что перед этим следует сделать расчет, чтобы понимать в каком диапазоне должны быть его значения.
Резистор R1 играет роль ограничителя тока, при установке R1 номиналом 0,3 Ом, превышение выходного тока более 500 мА отключает устройство, уменьшение значения сопротивления повысит границу тока отключения.
Конденсатор C3 задает частоту работы преобразователя, остальные конденсаторы фильтрующие. Дроссель также выполняет роль фильтра, рассчитывается на ток в 1 А. В качестве диода выбран 1N5819, но вполне подойдет и отечественный аналог.
Адаптер собран на основе корпуса Z-43, по размерам его вполне достаточно, чтобы компактно разместить всю элементную базу. На входе ставим вилку в прикуриватель на выходе USB разъем – готово!
Здравствуйте Хабра-господа и Хабра-Дамы!
Думаю некоторым из Вас знакома ситуация:
«Автомобиль, пробка, N-ый час за рулем. Коммуникатор с запущенным навигатором уже 3-й раз пиликает об окончании заряда, несмотря на то что все время подключен к зарядке. А Вы, как на зло, абсолютно не ориентируетесь в этой части города.»
Далее, я расскажу о том, как имея в меру прямые руки, небольшой набор инструментов и немного денег соорудить универсальную (подходящую для зарядки номинальным током, как Apple, так и всех остальных устройств), автомобильную USB зарядку для Ваших гаджетов.
ОСТОРОЖНО: Под катом много фото, немного работы, никакого ЛУТ и нет хеппи энда (пока нет).
Автор, нафига все это?
Некоторое время назад со мной приключилась история описанная в прологе, китайский usb-двойник, абсолютно бессовестно дал разрядиться моему смарту во время навигации, из заявленных 500mA он выдавал около 350 на оба сокета. Надо сказать я был очень зол. Ну да ладно - сам дурак, решил я, и в этот же день, вечером, был заказан на eBay автомобильный зарядник на 2А, который почил в недрах китайско-израильской почты. По счастливой случайности, у меня завалялась платка конвертор DC-DC step down с выходным током до 3-х А и я решил на ее базе собрать себе надежный и универсальный зарядник для автомобиля.Немного о зарядных устройствах.
Большинство зарядных устройств, которые присутствуют на рынке, я бы поделил на четыре типа:
1. Яблочные - заточенные под Apple-устройства, снабженные небольшой зарядной хитростью.
2. Обычные - ориентированные на большинство гаджетов, которым достаточно закороченных DATA+ и DATA- для потребления номинального тока заряда (тот, что заявлен на зарядном устройстве Вашего гаджета).
3. Бестолковые - у которых DATA+ и DATA- висят в воздухе. В связи с этим, Ваше устройство решает, что это USB-хаб или компьютер и не потребляет более 500 mA, что отрицательно сказывается на скорости заряда или вообще в отсутствии оного под нагрузкой.
4. Хитро%!$&е - так как внутри у них установлен микроконтроллер, который сообщает устройству, что то из разряда того, что небезызвестный герой Киплинга сообщал животным - «Мы с тобой одной крови, ты и я», проверяет оригинальность зарядки. Для всех же остальных устройств они являются ЗУ третьего типа.
Последние два варианта, в силу понятных причин, считаю не интересными и даже вредными, поэтому сосредоточимся на первых двух. Поскольку наша зарядка должна уметь заряжать, как яблочные так и все остальные гаджеты мы используем два выхода USB, один будет ориентирован на Apple - устройства, второй на все остальные. Замечу лишь, что если Вы по ошибке подключите гаджет к не предназначенной для него USB розетке, ничего страшного не произойдет, просто он будет брать те же пресловутые 500mA.
Итак, цель: " Немного поработав руками получить универсальную зарядку для машины."
Что нам понадобится
1.Для начала, разберемся с током заряда, обычно, это 1А для смартфонов и около 2-х Ампер для планшетов (кстати мой Nexus 7, почему то из своей же зарядки не берет более 1.2А). Итого для одновременной зарядки средних планшета и смартфона нам потребуется ток 3А. Значит конвертер DC-DC, что у меня имеется в наличии вполне подойдет. Должен признать, что конвертер на 4А или 5А для данных целей подошел бы лучше, для того что бы тока хватало на 2 планшета, но компактных и недорогих решений так и не нашел, да еще и время поджимало.Поэтому я использовал то что было:
Входное напряжение: 4-35В.
Выходное напряжение: 1.23-30В (регулируется потенциометром).
Максимальный ток на выходе: 3А.
Тип: Step Down Buck converter.
2. USB розетка, я использовал двойную, которую выпаял из старого USB-хаба.
Так же можно использовать обычные сокеты от USB удлинителя.
3. Макетная плата. Для того что бы припаять к чему-нибудь USB розетку и собрать простенькую схему зарядки для Apple.
4. Резисторы или сопротивления, кому как больше нравится и один LED. Всего 5-ть штук, 75 кОм, 43 кОм, 2 номиналом 50 кОм и один на 70Ом. На первых 4-х как раз и строится схема зарядки Apple, на 70 Ом я использовал для ограничения тока на светодиоде.
5. Корпус. Я нашел в закромах родины футляр от фонарика Mag-Lite. Вообще, идеально бы подошел футляр от зубной щетки черного цвета, но я такового не нашел.
6. Паяльник, канифоль, припой, кусачки, дрель и час свободного времени.
Собираем зарядку
1. Первым делом я закоротил между собой выводы DATA+ и DATA- на одном из сокетов:
*Прошу прощение за резкость, встал рано и телу хотелось спать, а мозгу продолжения эксперимента.
Это как раз и будет наша розетка для не яблочных гаджетов.
2. Отрезаем нужный нам размер макетной платы и размечаем и сверлим в ней отверстия под крепежные ножки USB розетки, параллельно проверяя, что контактные ножки у нас совпадают с отверстиями в плате.
3. Вставляем сокет, фиксируем и припаиваем к макетной плате. Контакты +5В первой(1) и второй(5) розетки замыкаем между собой, так же поступаем и с контактами GND(4 и 8).
Фото только для пояснения, контакты пропаиваются уже на макетной плате
4. Распаиваем на оставшиеся два контакта DATA+ и DATA- следующую схему:
Для соблюдения полярности пользуемся распиновкой USB:
У меня получилось так:
Не забываем подстроить напряжение на выходе, при помощи отвертки и вольтметра задаем 5 - 5.1В.
Так же я решил добавить индикацию к цепи питания USB, паралельно к +5V и GND припаял желтый лед с резистором на 70Ом для ограничения тока.
Убедительная просьба к людям с тонкой душевной организации и прочим любителям прекрасного: «Не смотрите следующую картинку, ибо пайка кривая.»
Я смелый!
5. Фиксируем плату конвертер на нашей макетной плате. Я это осуществил при помощи ножек от все тех же резисторов, запаяв их в контактные отверстия на плате конвертера и на макетной плате.
6. Припаиваем выходы конвертера к соответствующим входам на USB-сокете. Соблюдаем полярность!
7. Берем корпус, размечаем и сверлим отверстия под крепление нашей платы, размечаем и вырезаем место под USB розетку и добавляем отверстия для вентиляции напротив микросхемы конвертера.
Крепим макетную плату болтами к корпусу и получаем вот такую коробочку:
В Машине это выглядит так:
Тесты
Далее, я решил проверить реально ли мои устройства будут считать, что они заряжаются от родной зарядки. А заодно замерить и токи.Питание обеспечено БП от старого принтера 24В 3.3А.
Ток я замерял перед выходом на USB.
Забегая вперед скажу, все имеющиеся у меня устройства зарядку признали.
К USB розетке номер один (которая предназначена для разных гаджетов) я подключал:
HTC Sensation, HTC Wildfire S, Nokia E72, Nexus 7, Samsung Galaxy ACE2.
Для Sensation и Nexus 7 я проверил время зарядки, начинал с 1% и заряжал до 100%.
Смартфон зарядился за 1 час 43 минуты (батарейка Anker на 1900 mAh), должен заметить, что от стандартной зарядки он заряжается около 2-х часов.
Планшет же зарядился за 3 часа 33 минуты, что на пол часа дольше чем зарядка от сети (Одновременно заряжал только одно устройство).
Чтобы оба Android устройства брали из зарядки максимум, мне пришлось спаять небольшой переходничок(который подключал к apple USB), к нему подключен HTC Sensation.
К USB розетке номер два я подключал: Ipod Nano, Ipod Touch 4G, Iphone 4S, Ipad 2. Поскольку Nano заряжать такой штукой смешно - он у меня максимум 200 mA брал, проверял Touch 4g и IPad. Ipod заряжался 1 час 17 минут с нуля и до 100%(правда вместе с IPAD 2). Ipad 2 заряжался 4 часа и 46 минут (один).
Как Вы видите Iphone 4S с удовольствием потребляет свой номинальный ток.
Кстати, Ipad 2 меня удивил, он абсолютно не чурался схемы с закороченными дата контактами и потреблял абсолютно те же токи, что и от предназначенного для него сокета.
Процесс зарядки и выводы
Для начала напомню, что все устройства в которых используют литиевые аккумуляторы имеют в наличии контроллер заряда. Работает он по следующей схеме:
График усреднен и может варьироваться для разных устройств.
Как видно из графика, в начале зарядного цикла контроллер позволяет заряжать максимально допустимым током для Вашего устройства и постепенно снижает ток. Уровень заряда определяется по напряжению, так же контроллеры мониторят температуру и отключают зарядку при высоких значениях последней. Контроллеры заряда могут находится в самом устройстве, в аккумуляторе или в зарядном устройстве (очень редко).
Подробней о зарядке литиевых элементов можно почитать .
Собственно тут мы и подошли к моменту почему этот топик называется: «Попыткой номер раз». Дело в том, что максимум, что у меня получилось выжать из зарядки это: 1.77А
Ну а причина, на мой взгляд, не оптимально подобранная катушка индуктивности, которая в свою очередь не дает Buck - конвертору выдать свой максимальный ток. Думал ее заменить, но инструмента для пайки SMD у меня нет и в ближайшее время не предвидится. Это не ошибка проектировщиков платы с ebay, это просто особенность данной схемы так как она ориентированна на различные входящие и исходящие напряжения. При подобных условиях просто невозможно выдавать максимальный ток на всем диапазоне напряжений.
В итоге, я получил устройство, которое способно заряжать два смартфона одновременно или один планшет в автомобиле за вменяемое время.
В связи с вышесказанным было решено оставить эту зарядку как есть и собрать новую, полностью своими руками, на базе более мощного конвертора LM2678,
который в перспективе, сможет «накормить» два планшета и смартфон одновременно (5А на выходе). Но об этом уже в следующий раз!
Добавить метки