Доработка зарядного устройства сотового телефона
Автор предлагает варианты переделки зарядного устройства для сотового телефона в стабилизированный блок питания с регулируемым выходным напряжением или в источник стабильного тока, например, для зарядки аккумуляторов.
Одни из самых многочисленных электронных приборов, которые широко используются в быту, — несомненно, зарядные устройства (ЗУ) для сотовых телефонов. Некоторые из них можно доработать, улучшив параметры или расширив функциональные возможности. Например, превратить ЗУ в стабилизированный блок питания (БП) с регулируемым выходным напряжением или ЗУ со стабильным выходным током.
Это позволит питать от сети различную радиоаппаратуру или заряжать Li-Ion, Ni-Cd, Ni-MH аккумуляторы и батареи.
Значительная часть ЗУ для сотовых телефонов собрана на основе однотранзисторного ав-тогенераторного преобразователя напряжения. Один из вариантов схемы такого ЗУ на примере модели ACH-4E приведён на рис. 1. Там же показано, как превратить его в БП с регулируемым выходным напряжением. Обозначения штатных элементов приведены в соответствии с маркировкой на печатной плате.
Рис. 1. Один из вариантов схемы ЗУ на примере модели ACH-4E
Вновь введённые элементы и доработки выделены цветом.
В простых ЗУ, к которым относится дорабатываемое, зачастую применён однополупериодный выпрямитель сетевого напряжения, хотя на плате, в большинстве случаев, есть место для размещения диодного моста. Поэтому на первом этапе доработки установлены недостающие диоды, а резистор R1 с платы удалён (он установлен на месте диода D4) и припаян непосредственно к одному из штырей вилки XP1. Следует отметить, что встречаются ЗУ, в которых отсутствует и сглаживающий конденсатор С1. Если это так, необходимо установить конденсатор ёмкостью 2,2. 4,7 мкФ на номинальное напряжение не менее 400 В. Затем конденсатор С5 заменяют другим с большей ёмкостью. В таком варианте доработки ЗУ показаны на рис. 2.
Рис. 2. Доработанное ЗУ
В оригинальном ЗУ в выходном выпрямителе применён диод 1N4937, который заменён диодом Шотки 1N5818, что позволило увеличить выходное напряжение. После такой доработки сняты зависимости выходного напряжения от тока нагрузки, которые показаны синим цветом на рис. 3. Амплитуда пульсаций выходного напряжения с ростом тока нагрузки увеличивается с 50 до 300 мВ. При токе нагрузки более 300 мА появляются пульсации частотой 100 Гц.
Рис. 3. Зависимости выходного напряжения от тока нагрузки
Зависимости показывают, что стабильность выходного напряжения в ЗУ невысока. Обусловлено это тем, что его стабилизация осуществляется косвенно контролем напряжения на обмотке II, а именно, за счёт выпрямления импульсов на обмотке II и подачи закрывающего напряжения через стабилитрон ZD (напряжение стабилизации 5,6. 6,2 В) на базу транзистора Q1.
Для повышения стабильности выходного напряжения и возможности его регулировки на втором этапе доработки введена микросхема DA1 (параллельный стабилизатор напряжения). Управление преобразователем и обеспечение гальванической развязки реализованы с помощью транзисторной оптопары U1. Для подавления импульсных помех с частотой автогенератора дополнительно установлен фильтр L1C6C8. Резистор R9 удалён.
Выходное напряжение устанавливают переменным резистором R12. Когда напряжение на управляющем входе микросхемы DA1 (вывод1) превысит 2,5 В, ток через микросхему и, соответственно, через излучающий диод оптопары U1 резко возрастёт. Фототранзистор оптопары откроется, и на затвор базы транзистора Q1 поступит закрывающее напряжение с конденсатора С4. Это приведёт к тому, что скважность импульсов автогенератора уменьшится (или произойдёт срыв генерации). Выходное напряжение перестанет расти и начнёт плавно уменьшаться вследствие разрядки конденсаторов С5 и С8.
Когда напряжение на управляющем входе микросхемы станет менее 2,5 В ток через неё уменьшится и фототранзистор закроется. Скважность импульсов автогенератора возрастёт (или он начнёт работу), и выходное напряжение станет расти. Интервал выходного напряжения, который можно установить резистором R12, — 3,3. 6 В. Напряжения менее 3,3 В с учётом падения на излучающем диоде оптопары оказывается недостаточно для нормальной работы микросхемы. Зависимости выходного напряжения (для разных значений) от тока нагрузки доработанного устройства показаны красным цветом на рис. 3. Амплитуда пульсаций выходного напряжения — 20. 40 мВ.
Элементы (кроме переменного резистора) второго этапа доработки размещены на односторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 0,5. 1 мм, её чертёж показан на рис. 4. Монтаж — со стороны печатных проводников. Можно при-менить постоянные резисторы МЛТ, С2-23, Р1-4, конденсаторы С6, С7 — керамические, С5 — оксидный импортный, он снят с материнской платы персонального компьютера, С8 — оксидный низкопрофильный импортный. Поскольку выходное напряжение приходится устанавливать нечасто, применён не переменный резистор, а подстроечный PVC6A (POC6AP). Это позволило установить его на задней стенке корпуса ЗУ. Дроссель L1 намотан в один слой проводом ПЭВ-2 0,4 на цилиндрическом ферритовом магнитопроводе диаметром 5 мм и длиной 20 мм (от дросселя ИИП компьютера). Можно применить оптопары серии РС817 и аналогичные. Плату с деталями (рис. 5) вставляют в свободное место ЗУ (частично над конденсатором С1), соединения проводят отрезками изолированного провода. Для подстроечного резистора в задней стенке ЗУ делают отверстие соответствующих размеров, в которое его вклеивают. После проверки устройства резистор R12 снабжают шкалой (рис. 6).
Рис. 4. Печатная плата и элеменеты на ней
Рис. 5. Плата с деталями
Рис. 6. Шкала на ЗУ
Второй вариант доработки ЗУ — введение в него стабилизатора(или ограничителя) тока. Это позволит заряжать Li-Ion или Ni-Cd, Ni-MH аккумуляторы и батареи, содержащие до четырёх аккумуляторов. Схема такой доработки показана на рис. 7. С помощью переключателя можно выбрать режимы работы: блок питания или один из двух режимов "ЗУ" с ограничением тока. Конденсатор 220 мкФ (С5) заменён конденсатором ёмкостью 470 мкФ, но на большее напряжение, поскольку в режимах "ЗУ" без нагрузки выходное напряжение может увеличиться до 6. 8 В.
Рис. 7. Схема второго варианта доработки ЗУ
В режиме "БП" устройство работает в штатном режиме. При переходе в один из режимов "ЗУ" выходной ток протекает через резистор R10 (или R11). Когда напряжение на нём достигнет 1 В, часть тока начнёт ответвляться в излучающий диод оптопары U1, что приведёт к открыванию фототранзистора. Это приведёт к уменьшению выходного напряжения и стабилизации (ограничению) выходного тока Iвых. Его значение можно определить по приближённым формулам: Iвых = 1 /R10 или Iвых = 1/R11. Подборкой этих резисторов устанавливают желаемое значение тока. Полевой транзистор VT1 ограничивает ток через излучающий диод оптопары и тем самым защищает его от выхода из строя.
Большинство деталей размещают на односторонней печатной плате (рис. 8 и рис. 9) из фольгированного стеклотекстолита толщиной 0,5. 1 мм. Полевой транзистор должен быть с начальным током стока не менее 25 мА. Переключатель — любой малогабаритный движковый на одно или два направления и три положения, например SK23D29G, его размещают на задней стенке ЗУ и снабжают шкалой. Если применить переключатель на большее число положений, можно увеличить число номинальных значений тока и расширить тем самым номенклатуру заряжаемых аккумуляторов.
Рис. 8. Печатн ая плата и элеменеты на ней
Рис. 9. Плата с деталями
Поскольку зарядка осуществляется стабильным током, её следует проводить определённое время, которое зависит от типа и ёмкости заряжаемого аккумулятора или батареи.
Автор: И. Ннчаев, г. Москва
Мнения читателей
- Alius / 22.07.2019 — 07:06
1.Возможно ли поднять выходное напряжение до 12-15вольт простой доработкой(установкой стабилитрона на 12-15В, или TL431. )?2.Стабилитрон удалять надо из схемы(рис.1, рис.7) при описанной доработке. ?(на схеме просто это не ясно. )3. Благодарю, за ответ заранее; и автора!
очень полезная информация.дано подробное описание проводимой доработки,понятное любому "чайнику".Спасибо.
Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:
Как увеличить ток на заряднике смартфона
Правильная зарядка аккумулятора смартфона: 0,5А vs 2A
Xiaomi Redmi 7
ОС и прошивка: Android 9.0 и MIUI 11
Описание проблемы:
Как известно (из фундаментальных законов физики): чем меньше ток заряда, тем дольше служит аккумулятор и дольше держит заряд. Единственный минус: аккумулятор дольше заряжается.
У современных смартфонов часто идет адаптер на 2 Ампера (это считается достаточно высоким током), против стандартного 0,5 Ампера у USB компьютера.
Означает ли это, что производитель таких адаптеров и телефонов как бы вынуждает пользователя побыстрее убить свой телефон (к тому же у многих смартфонов аккумулятор несъемный), чтобы тот соответственно через год другой вынуждено приобрел другой телефон?
Как же все-таки более правильно заряжать телефон: 0,5 Ампера с USB компьютера или же 2 Ампера с родного адаптера?
Этот ток никак не связан с зарядкой мобильных устройств. В usb2.0 ток 0.5А, в usb3.0 уже 0.9А
Про заговор производителей, это на тв-3 или рентв 🙂
Всегда рекомендуется заряжать штатным зарядным устройством.
Сообщение отредактировал vm7 — 24.05.20, 15:59
эх.
Смею Вас огорчить, но есть эта преамбула или нет в начале текста, истинность далее написанного выше не становится.
Так и хочется сразу спросить:
— кому это известно?
— насколько же грамотен тот, кому подобное «известно»?
Если кратко, то всё, что Вы написали не имеет отношения к действительности.
W.Master,
vm7,
Друзья, а если опустить критику постановки моего вопроса и отсылки к неконкретным ответам (общем темам), ответьте односложно:
1. Лучше заряжать usb2.0 (usb3.0 0.9А) компьютера.
2. Лучше заряжать родным адаптером 2A.
3. Можно и так и так, аккумулятору без разницы.
4. Лучше вообще не заряжать (режим эксплуатации «хардкор»).
Главное, чтобы ЗУ были исправными.
Понимаю, но в реальной жизни успевать отсоединять телефон на 80-90% заряда с зарядкой в 2-3 Ампера практически нереально: телефон заряжается с 0 до 100% за 1-1,5 часа. Не сидеть же за нем с секундомером.
И как так «люди» умудряются делать?
AccuBattery та же или автоматическое выключение зарядки (нужен рут или прошивка с этой функцией). Вообще: не стоит париться с зарядкой до 80%, зачем себе искусственно снижать процентов 20 ёмкости? При нормальной эксплуатации, без быстрой зарядки, циклов 600 аккумулятор должен выдержать (когда говорят про количество циклов, имеют ввиду потерю 20% ёмкости)
Сообщение отредактировал Ph03niX-X — 24.05.20, 20:52
Где это вы такие законы нашли? Вздутый аккумулятор в телефон тому кто придумал такие законы ))
Так и аккумуляторы идут не слабенькие. Не верно думать что если на нагрузку подавать ток 2А, а ей достаточно и трех сот миллиампер, то от этого что то может испортится. Как раз таки по законам физики нагрузка не возьмет больше тока чем ей нужно, лампочка на сто ватт=(450 миллиампер) берет из электросети не весь же ток который сеть может отдать, она берет сто ватт, а ведь в эту сеть можно включить и электросварку которая уже будет кушать свои несколько тысяч ватт(пусть будет средние 3 киловатта = 13 ампер) и ей сеть тоже даст этот ток. Если нагрузке достаточно ампер она просто сможет оперировать всей своей мощностью, не более. А вот превышение допустимого вольтажа уже может грозить черными костюмами и венками. Так что если аккумулятор может взять 2А зачем его этого лишать и он будет «кушать» ток в свое удовольствие и вам экономней по времени.
Сообщение отредактировал berezin321 — 25.05.20, 02:58
Подскажите, а что такое быстрая зарядка, если не зарядка током в 2A и более? Телефон заряжается при такой зарядке за час. Разве это не быстро? вот через USB компьютера с его 0.5-0.8 A он заряжается по 5-6 часов.
Да, это известная формула закона Ома (или Кирхгофа..)
I = U / R
где:
I — ток (в вашем случае — ток заряда!)
U — выходное напряжение ЗУ или USB, где, как ни крути, присутствует 5 вольт с крошками.. Ну у меня в ЗУ 5.15 в. В USB пк 5.06в
R — сопротивление устройства-приемника, в нашем случае — это аккумулятор телефона, подсоединяемый через встроенный контроллер (который, кстати, сам отключает зарядку по достижении максимально допустимого напряжения на аккумуляторе).
Итого: ток, идущий в телефон, определяется напряжением ЗУ и сопротивлением аккумулятора. Но никак не паспортным током ЗУ: это максимальный ток, на который способно данное ЗУ. Обратите внимание: U и R в формуле Ома — справа от знака равенства. они и определяют ток в аккумулятор, а не надпись на ЗУ 2А.
Оба ЗУ — и 0.5А и 2А выдадут ток не больше потребного для аккумулятора смарта: I = 5.15в / 10ом = 0.515А. если выходное напряжение их не более 5в (с копейками) можно применить оба ЗУ. Выходное напряжение должно быть написано на корпусе ЗУ.
А вот потребный ток для iPad»а I = 5.15в / 3.7ом = 1.5А.. Можно заряжать только от ЗУ 2А, т.к ЗУ 0.5А не выдаст нужный ток, айпэд не будет заряжаться. А ЗУ может сгореть, если электронная защита в нём не предусмотрена. «Может» и «выдает» — разные вещи!
ЗЫ. Насчет быстрой зарядки ничего сказать не могу. У меня нет таких источников, я берегу свои гаджеты, и не подсоединяю их к суррогатным источникам тока. Хотя — нет, могу: в мануале гаджета должна быть информация: допускается мол, быстрая зарядка. Обратите внимание на формулу закона Ома: I=U/R.. Вопрос, как увеличить ток, если R (сопротивление аккумулятора) постоянно? — очень просто: увеличить выходное напряжение зарядного устройства. Зарядка (если допустит контроллер, и не сгорит) пойдет быстро, гаджет сильно нагреется (плюнь -> зашипит).
ЗЫЫ. Если источник зарядного тока имеет выходное напряжение больше 5 вольт (5.5 — 6в) — не завидую экспериментатору. Аккумулятора телефона надолго не хватит. А возможно, и вообще сразу сгорит.
Для продления срока службы аккумулятора есть рекомендации: включать на зарядку при 20% остатка и заряжать до 80%, тогда аккумулятор продержит больше циклов, с малыми потерями емкости. До рекомендаций этих не я додумался, но следую им обязательно.
Потому — пользуйтесь штатным ЗУ для телефона и гаджет будет вас радовать долгое время. Кстати, рекомендации по зарядке есть всегда в руководстве гаджета, только их обычно не читают.
Есть приложение для андроида AccuBattery , в нем можно задать процент заряда, и приложение оповещает о его достижении, но, к сожалению, не останавливает зарядку.
Сообщение отредактировал aka AMIGO — 11.07.20, 08:27
зависит от знания теории и наличия здравого смысла: если ставить смартфон на зарядку «на ночь», то лучше заряжать его «с USB компьютера» (если конечно компьютер ночью включен :yes2: ), а если требуется срочная дозарядка, то тогда используем родной адаптер, который за пол часа спасёт ваш аккумулятор от критичного разряда.
А вообще заряжать аккумулятор надо несколько по-иному, в два цикла.
Сообщение отредактировал Assistent99 — 26.08.20, 08:20
эх.
Смею Вас огорчить, но есть эта преамбула или нет в начале текста, истинность далее написанного выше не становится.
Так и хочется сразу спросить:
— кому это известно?
— насколько же грамотен тот, кому подобное «известно»?
Если кратко, то всё, что Вы написали не имеет отношения к действительности.
Согласен, что с «фундаментальными законами» в преамбуле девушка немного переборщила.
уж слишком это «высокие материи» при описании процессов в аккумуляторе.
Но ход мыслей у неё правильный! :yes2:
А вот по поводу поставленных Вами «риторических» вопросов про то, кому это известно и насколько эти знающие люди грамотные.
Вынужден Вас огорчить, коллега, но академическая «наука» с девушкой полностью согласна :yes2:
1этап
На этом этапе заряд осуществляется номинальным током, который измеряется в долях от номинальной емкости аккумулятора (Сн). Например, емкость аккумулятора 10 А·ч, номинальный ток заряда 0,2Сн, то есть 2 А — пятичасовой режим заряда.
Понятно, что потребитель хочет, чтобы заряд осуществлялся как можно быстрее — в течение 1–2 ч, что соответствует 0,5–1Сн. Такой режим заряда обычно называют ускоренным. Для нормальной работы аккумулятора номинальный ток заряда лежит в пределах 0,2–0,5Сн, а ускоренный, как уже говорилось, — в диапазоне 0,5–1Сн. Каким максимальным током можно заряжать тот или иной аккумулятор, можно узнать в документации на конкретный тип устройства.
Садовников, А. В. Литий-ионные аккумуляторы. : Молодой ученый. — 2016.
Штатные зарядки обеспечивают быстрый заряд в ущерб долговечности аккумулятора, при этом у потребителей нет выбора ни величины зарядного тока, ни регулировки напряжений заряда-разряда аккумулятора, что имхо прямо нарушает их права, но это уже отдельная тема.
Сообщение отредактировал Assistent99 — 26.08.20, 10:47
Согласен с Вами — может не только не зарядиться, но и будет разряжаться дальше, если потребляемый смартфоном ток больше тока зарядки.
Но здесь возникает другой вопрос: а надо ли нам заряжать аккумулятор?! :scratch_one-s_head:
Это моё личное мнение, но имхо надо поддерживать напряжение на аккумуляторе 3,6В.
Если смартфон будет работать без сетевого питания «в поле», то утром его надо подзарядить либо штатно — до максимума, либо немного меньше (но тут нужен личный опыт, поэтому для простых пользователей можно не заморачиваться).
Если есть возможность работать от сети, то ток зарядки должен быть примерно равен току потребления смартфона.
При уменьшении напряжения аккумулятора ниже 3,6В надо при первой же возможности подзарядить аккумулятор до 3,6В.
Можете называть это «методом ассистента» — держим аккумулятор на 3,6В, а при необходимости автономной работы быстро подзаряжаем его на 100% штатной зарядкой.
Желающие могут использовать другие нештатные зарядки при работе смартфона от сети, но тут общие рекомендации дать невозможно, а специальных зарядок для такой работы пока не делают.
Немного «покопался» на тему тока заряда и выяснил, что уже давно «всем всё ясно», но очень многие почему-то «абсолютно не в курсах».
Ещё в 2008 году (а может и намного раньше!) был известен такой вот график Зависимости напряжения и величины заряда от зарядного тока во времени, из которого понятно, что чем меньше зарядный ток, тем бóльший процент заряда получит аккумулятор до его отключения.
За «качество» заряда аккумулятора мы платим бóльшим временем, которое необходимо для заряда — при большом токе аккумулятор получит всего 70% максимальной ёмкости, а при малом — все 90%.
При «правильном» зарядном устройстве разницы нет, но где вы видели ту правильную зарядку?! :scratch_one-s_head:
Если зарядить телефон надо срочно, то тогда лучше воспользоваться штатной зарядкой, которая за час зарядит эти самые «неправильные» 70%, а не всего лишь «правильные» 20%, но при этом емкость аккумулятора с каждой зарядкой будет уменьшаться быстрее, чем при медленном заряде — очень «не любит» литиевый аккумулятор любые сильные стрессы!
Вообще комфортные условия для этого аккумулятора — это номинальное напряжение 3,6В и невысокая температура (около 20℃ при работе и 4℃ при хранении), а все остальные заряды-разряды и нагревания-охлаждения лучше свести к минимуму. по возможности! :yes2:
Иначе и пользоваться этим практически «вечным аккумулятором» будет невозможно, а этот девайс нужен нам всё же как источник питания, а не как предмет для гордости.
Но после использования надо максимально быстро создавать аккумулятору эти самые комфортные условия, или же вообще сделать зарядку на 3,6В для длительной работы смартфона от БП, например, в автомобиле при пользовании навигатором.
Сообщение отредактировал Assistent99 — 02.09.20, 11:46
Сразу же отвечу на поставленный в названии темы вопрос: однозначных правил для заряда литиевых аккумуляторов не существует, есть только рекомендации производителя, причём иногда необъяснимо-дебильно-категоричные и больше похожие на ультиматум, хотя при этом абсолютно ничем не обоснованные! :nea:
Нет, я понимаю, что производитель должен дать «чёткие и однозначные инструкции» потребителям, чтобы как минимум избежать необоснованных судебных исков к качеству продукции. Но когда в результате таких «мудрых» инструкций производитель даёт гарантию на аккумулятор аж «на целых 3 месяца»(!), хотя буквально рядом на точно такие же аккумуляторы другая солидная фирма даёт гарантию «всего на 8 лет».
У любого здравомыслящего человека при сравнении этих цифр неизбежно возникает мысль о том, что что-то неладно в датском королевстве! :fool:
Повторюсь, что однозначных научно обоснованных правил заряда литиевых аккумуляторов не существует, поэтому «правильный» вариант заряда каждый пользователь смартфона должен определить для себя сам, исходя из своих потребностей (иначе зачем было смартфон покупать?) и реальных возможностей подзаряжать аккумулятор смартфона в течение дня. Как это сделать наилучшим персонально для Вас образом, я и поясню далее, процедура это достаточно простая и не требует специального образования.
Начать ответ на поставленный в теме вопрос я вынужден с рассмотрения «теории работы аккумуляторов», а теория, как известно, это практика в мысли, поэтому никакой заумной философии тут точно не будет, только факты и реальность.
Так вот, в реальности один японский специалист из корпорации Sony в 1991 году придумал литиевый аккумулятор с номинальным напряжением 3,6В.
Напомню, что номинальное напряжение широко известного среди автолюбителей свинцо́во-кисло́тного аккумуля́тора равно 12,6 вольта, а разряженного 10,5 вольт, более глубокая разрядка наносит аккумулятору неисправимый ущерб по ёмкости и значительно снижает срок его службы.
Точно также и литиевый аккумулятор мы можем использовать в качестве источника энергии и разряжать его без существенных последствий с 3,6 до 2,5 вольт, хотя такой сильный разряд аккумулятору «сильно не нравится» и в нём начинаются деструктивные процессы. Поэтому для большей его сохранности разряженный аккумулятор очень желательно при первой же возможности срочно заряжать до номинального напряжения 3,6 вольта.
Литиевый аккумулятор принципиально отличается от свинцово-кислотного аккумулятора тем, что мы можем его кратковременно «перезаряжать» сверх номинала — до 4,2 вольта без существенных негативных последствий для ёмкости и срока службы (если мы тут же используем этот заряд, а не оставим аккумулятор перезаряженным).
Здесь я подчеркну, что единственно «абсолютной» величиной напряжения у литиевого аккумулятора является его номинальное напряжение — 3,6В, а все остальные величины — минимальное напряжение разряда как и максимальное напряжение (пере)заряда являются условными и определены на практике создателями аккумулятора. А потом «скорректированы в маркетинговых целях нужным образом» иными заинтересованными в рекламе лицами! :acute:
Именно так появились аккумуляторы для смартфонов на «номинальное напряжение 3,8В» и с перезарядкой до 4,35 вольта, хотя те же военные как заряжали, так и продолжают заряжать литиевые аккумуляторы всего до 3,9 вольта.
У простых и доверчивых пользователей возникает вопрос: «А чего это вдруг производители дружно повышают напряжение перезаряда аккумулятора до величины 4,35 вольта?»
Ответ тут простой: всё ради маркетинга! :yes2:
Здесь нам надо «немного отвлечься» от цифр и опять вернуться к теории (которая практика).
Все производители дружно дурят нас, потребителей, когда говорят о «ёмкости аккумулятора», поскольку в электротехнике под ёмкостью понимают совсем другую характеристику, а при заряде аккумулятора речь идёт. именно о заряде! :yes2:
Когда мы говорим об ампер-часах (точнее — о миллиампер-часах), мы ведём речь о количестве электричества (условном количестве электронов), которые впоследствии при разряде аккумулятора будут совершать нужную нам работу. И полученный аккумулятором заряд зависит не только от его ёмкости, но и от напряжения на аккумуляторе — чем меньше минимальное напряжение и больше максимальное напряжение заряда, тем больше энергии мы можем «залить» в аккумулятор. Но нижнее напряжение производители смартфонов сейчас ограничили величиной 3,4 вольта (при меньшем напряжении аккумулятор в разряженном состоянии быстро теряет ёмкость и может «не дожить» до конца гарантийного срока или вообще разрядиться и отключиться, показывая «0» на выходе), поэтому для сохранения величины декларируемой ими «ёмкости» они вынуждены увеличивать максимальное напряжение заряда до 4,35 вольта (хотя электрохимия с 1991 года никак не поменялась).
Есть здесь и ещё один ньюанс.
При зарядке аккумулятора практически все производители предлагают на заряжать смартфон не «классической» зарядкой, которая сначала заряжает аккумулятор постоянным током, а затем ещё пару часов «держит» его под постоянным напряжением 4,2В, а предлагают нам дешёвую «тупую» зарядку в виде источника напряжением 5 вольт. После отключения зарядки при достижении 4,35В повышенное напряжение на аккумуляторе начинает «устаканиваться» (понижаться), поэтому если сразу после «полного заряда» отключить зарядку, то напряжение заметно понизится до допустимого. А вот если оставить штатную зарядку на ночь, то после выключения зарядки примерно через час (это приблизительное время штатного заряда) впоследствии будут происходить периодические «дозаряды» до 4,35В, что очень негативно влияет на аккумулятор.
Именно поэтому очень многие специалисты не рекомендуют разряжать аккумулятор до «0» и не заряжать до 100%. С этими рекомендациями можно было бы согласиться, если бы этот самый «ноль», как и 100% были какой-то абсолютной величиной. В реальности же мой телефон считает «нулём» напряжение 3,4В, причём последние проценты заряда разряжаются относительно долго, то есть лично мне (точнее — аккумулятору в моём смартфоне) очень даже имеет смысл разражаться и «ниже нуля», но для этого надо влезать в заводские регулировки смартфона (если это вообще возможно на программном уровне). И такая ситуация вполне понятная — изначально аккумулятор разряжали от 3,6В «аж» до 3 вольт, и создатель аккумулятора считал это вполне нормальным. А вот заряд до 80% заряжает аккумулятор уже до 4,25 В, поэтому рисковать зарядом до 100% я не стал (может и взорваться!).
Заряжать аккумулятор надо минимально возможным током, при этом повышается «качество заряда», но увеличивается его время.
На практике при возможности надо держать заряд аккумулятора на уровне 3,6В, а при необходимости работы смартфона «в поле» надо перед выходом дозарядить (а точнее — перезарядить) аккумулятор до максимально необходимой величины напряжения. Поэтому общий совет: вечером заряжаем смартфон до 3,6В, а утром «добиваем» до максимума.
Напряжение на аккумуляторе можно посмотреть в сервисном меню смартфона, набрав в телефоне комбинацию *#*#4636#*#* и затем выбрать пункт про состояние аккумулятора. Кроме напряжения там будет указана температура и некоторые другие характеристики.
Если смартфон целый день используется в автомобиле в качестве навигатора, то можно подключить к нему зарядку (любой блок питания) на 3,6В и работать от сети автомобиля.
Для удобства можно поставить на смартфон одну из сервисных программ, которые указывают напряжение аккумулятора прямо на экране.
Если у Вас есть желание продлить жизнь своему аккумулятору (а возможно тем самым и смартфону), то можете заряжать и разряжать его оптимальным образом, стараясь поддерживать напряжение 3,6В, а если нет, то не заморачивайтесь и пользуйтесь штатной зарядкой, предварительно проверив напряжение заряда и разряда и при высоком напряжении заряда не включайте заряд на ночь, а заряжайте свой смартфон утром перед работой (опять же при возможности).
Телефонная зарядка заряжает плохо и долго, что можно сделать, как немного увеличить выходное напряжение
Иногда попадаются такие зарядки, которые слишком долго могут заряжать телефон. Либо это может быть временами, один раз нормально идет заряд, быстро, а в другой раз эта же зарядное устройство этот же телефон заряжает достаточно долго. Особенно такое явление может встречаться у дешёвый телефонных зарядок. И в данной статье я постараюсь объяснить, что именно можно сделать в таком случае, чтобы решить свою проблему с медленным зарядом своего телефона, смартфона, планшета.
Дело в том, что у дешевых зарядных устройств, будь то для телефона или для какого нибудь другого устройства, сильно упрощена сама схематика. Из-за этого его и низкая стоимость. Внутренняя схема имеет только самые необходимые электронные компоненты для упрощенной работы устройства. Например, у таких зарядок никогда (возможно за очень редким исключением) не ставятся узлы фильтров на входе и выходе, защищающие внешние устройства от генерируемых высокочастотных шумов и помех. То есть, на работу самого устройства зарядки эти шумы особо не влияют, но они вредны для окружающей электронной техники.
Также вместо полноценных номиналов электронных компонентов на дешевые зарядки телефонов ставят заниженные. На пример, входной электролитический конденсатор, у которого как правило емкость чуть меньше той, которая должна быть для обеспечения заявленной мощности зарядного устройства. Вместо полноценного диодного моста (состоящий из 4х диодов) ставят всего один, из-за чего работа схемы будет отличаться не в лучшую сторону. Также происходит экономия и на импульсных трансформаторах, а именно они ставятся с меньшими размерами, и с заниженным сечением имеющихся обмоток, что занижает величину выходного тока.
Думаю в общих чертах теперь ясно, чем дешевая зарядка может отличаться от более дорогой (если стоимость этой дорогостоящей конечно изначально не завышена продавцом, хотя сама зарядка сама по себе все же дешевая). Но есть такой случай, при котором даже нормальная, уж не дешевая зарядка может долго и плохо заряжать телефон и прочие устройства. Это случай пониженного выходного напряжения. Такое может происходить по разным причинам, одной из которых может быть не совсем подходящий опорный стабилитрон.
В более дешевых зарядках для стабилизации выходного напряжения применяют обычных стабилитрон (с двумя выводами).
При этом стоит учесть, что у обычных стабилитронов имеется вполне естественный разброс параметров. И для них считается нормальным отклонение стабилизационного напряжения аж до 15%. То есть, возможно при сборке на заводе вашего зарядника в плату поставили стабилитрон, у которого напряжение стабилизации занижено на 15% (а то и вовсе попался экземпляр с еще большим отклонением). На контроле выпускаемых устройств этот момент пропустили, или же специально реализовывают некондиционную продукцию по заниженной цене. В общем наша зарядка в итоге имеет минимально допустимое выходное напряжение. А при подключении ее к телефону происходит еще большее падение напряжение на выходе и телефону попросту не хватает напряжения для нормальной, полноценной зарядки.
В итоге мы имеем, что сама зарядка в принципе способна обеспечить достаточную силу тока, чтобы заряд телефона происходил быстро, но просто не хватает выходного напряжения. Следующий момент – нормальным, стандартным напряжением для телефонных зарядок считается 5 вольт (до 5,3 В), в некоторых случаях для режима быстрой зарядки напряжение должно быть более 5 вольт. И даже недостаточность напряжения в 0,1-0,2 вольта на выходе зарядки могут переключить контроллер заряда (стоящий в самом телефоне) в режим очень медленной зарядки.
Ну, и теперь как можно решить эту проблемы, если все же мы имеем именно такую вот не совсем хорошую зарядку для телефона. А все очень просто. Нужно просто на чуть-чуть увеличить это самое выходное напряжение. Сначала мультиметром измеряем напряжение на выходе своего зарядника, и желательно это сделать сперва без подключенного телефона (узнаем величину напряжения без падения напряжения).
В моем случае напряжение без нагрузки почти 5,5 вольт. Но стоит учитывать, что под нагрузкой, то есть в момент заряда телефона, напряжение может немного снизится. Далее подключаем к заряднику телефон и снова измеряем выходное напряжение, оно может стать ниже. И сели это напряжение ниже 5 вольт, то нужно его увеличивать.
Далее разбираем свою зарядку, на плате находим стабилитрон (на платах простых телефонных зарядок он в единственном экземпляре). Мультиметром измеряем напряжение на самом стабилитроне при включенной зарядке.
Оно где-то может отличаться от выходного на 0,5-1 вольт (в меньшую сторону). Например, стабилитрон стабилизирует напряжение на уровне 4,5 вольт. Значит нам нужно заменить его на стабилитрон с напряжением где-то от 4,6 до 4,8 вольта. Даже такого незначительного прироста напряжения на стабилитроне уже позволит зарядке делать свое дело быстро и хорошо. Если же на самом стабилитроне на получается измерить напряжение (оно не лежит в пределах где-то 3,8-5,3 вольта), то тогда измерение его стабилизационного напряжения нужно делать на конденсаторе или на диоде, что относятся к его регулирующей напряжение цепи. Они показаны ниже на рисунке.
Если вы не можете найти стабилитрона на нужное напряжение, то знайте, что стабилитроны можно соединять последовательно. Тем самым их напряжения стабилизации будут суммироваться. Или можно последовательно стабилитрону еще припаять диод в противоположном направлении. То есть, при подключении на стабилитроны подается обратное напряжение (на его катод подается +, а на анод подается -), а на диод нужно подавать прямое напряжение (на катод подаем -, а на анод подаем +). И при прямом включении обычного диода на нем образуется напряжение порядка 0,6 вольт. Следовательно если мы имеем стабилитрон на 3,6 вольт и последовательно к нему припаять обычный диод, то у нас уже получится стабилизационное напряжение в сумме равное 4,2 вольта. Ну, думаю смысл понятен, как можно получить нужное напряжение стабилизации.
И другой случай с другим видом зарядок. А именно, если у дешевых телефонных зарядок выходное напряжение стабилизируется опорным стабилитроном, и напрямую от него зависит, то более дорогостоящие зарядки сделаны по другой схеме. То есть, у другого типа зарядок стабилизация выходного напряжения происходит за счет цепи, состоящей из управляемого стабилитрона типа TL431, нескольких резисторов, стоящих параллельно и последовательно этому стабилизатору и оптопаре. У таких зарядок редко бывает заниженное выходное напряжение (точность управляемого стабилитрона всего около 1%, то есть, он достаточно точный), хотя все же бывает. В этом случае напряжение стабилизации управляемого стабилитрона зависит от пропорциональности двух резисторов, представляющие собой делитель напряжения и подключенные между анодом, катодом и управляющим выводом этого стабилитрона. Следовательно, чтобы изменить выходное напряжение нам достаточно изменить одно из сопротивлений (либо одно сопротивление нужно будет немного увеличить либо второе немного уменьшить). Для этого можно вместо одного из них поставить подстроечный резистор чуть большего номинала и путем его вращения подобрать на выходе нужное напряжение. Но, повторюсь, у таких зарядов редко бывает заниженное выходное напряжение.
P.S. Учтите, что слишком сильно поднимать напряжение не стоит. Максимальное значение может быть до 5,5 вольт. Лучше если его сделать в пределах от 5,1 до 5,3 В. Некоторые виды телефонов (а точнее их контроллеры заряда) в лучшем случае просто не будут работать (сработает защита от перенапряжения), а в худшем случае они могут даже выйти из строя. Так что слишком завышать выходное напряжение не стоит!
НИЖЕ ВИДЕО ПО ЭТОЙ ТЕМЕ
Телефон или смартфон плохо и долго заряжается, что можно сделать с зарядным устройством для решения этой проблемы, повышаем Uвых
Почему смартфон медленно заряжается и как это исправить
Одной из самых распространённых причин снижения скорости зарядки смартфона является банальная смена зарядного адаптера. Возможно, вы просто используете чужое зарядное устройство с недостаточно высокой силой выходного тока.
Обычно у недорогих смартфонов без поддержки ускоренной зарядки оригинальные адаптеры имеют силу тока от 1 до 2 А. Узнать точно можно, взглянув на мелкий шрифт на самом заряднике или в характеристиках смартфона.
Комплектный адаптер рекомендуется заменять на аксессуар с идентичной силой выходного тока или же более высокой. Даже если вы обычно используете ЗУ на 1 А, вы вполне можете перейти на адаптер с силой тока 2 А. А вот если вы, наоборот, с 2 А перешли на 1 А — смартфон будет заряжаться значительно медленнее.
2. Повреждение USB-кабеля
Если смена адаптера проблему не решила, возможно, причина снижения скорости подзарядки кроется в самом USB-кабеле. Особенно если он имеет какие-то механические повреждения: его мог погрызть ваш домашний питомец или сам штекер был надломлен при изгибе.
Вероятность того, что именно это стало причиной медленной зарядки, довольно мала. Обычно механические повреждения полностью выводят кабель из строя, однако проверить всё же стоит. Просто замените провод на любой другой.
3. Проблемы с разъёмом
Не исключено, что проблема с низкой скоростью подзарядки кроется в разъёме смартфона, который со временем может быть подвергнут коррозии или простому загрязнению. Убедитесь, что он очищен от пыли и не имеет видимых повреждений.
Убрать мелкие частицы пыли из порта можно при помощи зубочистки или небольшой кисточки. Использовать иголку или иные металлические предметы стоит с большой осторожностью, так как есть риск повредить перемычку с контактами.
4. Высокая нагрузка на устройство
Влиять на скорость зарядки может и высокая фоновая активность смартфона. Именно при подключении к питанию обычно автоматически загружаются и устанавливаются свежие версии приложений, а антивирусы, к примеру, начинают шерстить память устройства.
Все эти процессы требует затрат энергии, а значит, на полную зарядку времени потребуется больше чем обычно. Узнать, какие программы активно съедают заряд, можно в настройках смартфона в разделе «Батарея» или «Аккумулятор». Просто закройте ненужные, снизив тем самым нагрузку на ресурсы устройства.
5. Износ аккумулятора
Литийионные аккумуляторы, чаще всего используемые в смартфонах, имеют свой срок службы. Обычно он ограничен определённым количеством перезарядок, после чего эффективная ёмкость батарейки сокращается. Вместе с этим может замедляться и скорость самой подзарядки.
Эта проблема особенно актуальна для устройств, активно используемых в течение 3–4 лет. Хотя в случае с флагманами, поддерживающими ускоренную зарядку, проблемы с элементами питания могут начаться уже на второй год.
Решением здесь станет только замена аккумулятора. В случае с несъёмной задней крышкой сделать это самостоятельно будет сложно. Лучше обратиться в авторизованный сервисный центр.
6. Плановое снижение скорости зарядки
Практически все технологии ускоренной зарядки при помощи специальных контроллеров сами варьируют мощность, снижая её при достижении определённого процента заряда. Именно поэтому от 0 до 50% некоторые смартфоны заряжаются за полчаса, а на вторые 50% им требуется ещё целый час. Это делается для замедления процесса деградации аккумулятора и увеличения срока его службы.
С этой же целью некоторые технологии умной зарядки ночью специально снижают скорость подпитки до минимума, обеспечивая восполнение 100% лишь к самому утру. Наличие таких опций можно проверить в настройках устройства в разделе «Батарея».