Зарядка гаджетов через USB
Проблемы с зарядкой по USB обычно появляются при использовании постороннего (не родного) зарядного устройства. Гаджет может заряжаться медленно, не полностью, а может и вовсе отказаться заряжаться. Собственно, этой проблеме и посвящена сия статья. Но сперва я должен высказать несколько важных замечаний касаемо зарядки по USB вообще.
- Как это ни странно, некоторые мобильные устройства вообще не поддерживают зарядку через гнездо USB mini/micro, хоть и оборудованы им. К примеру, некоторые планшеты снабжены отдельным (круглым) гнездом для подключения зарядного устройства (ЗУ).
- При зарядке устройства от USB компьютера следует понимать, что порт USB способен выдать ток не более 0,5 ампера (USB 2.0) или не более 0,9 ампера (USB 3.0). И если для заряда устройства требуется больший ток (1÷2 ампера), то время заряда может оказаться мучительно долгим, вплоть до бесконечности.
- Чтобы понимать, какие вообще контакты за что отвечают в разъёмах USB и как они нумеруются, прочтите статью «Распиновка USB 2.0». Вкратце: первый контакт в USB это +5 вольт, а последний — «земля».
Итак, вы подключили гаджет к левому/самодельному зарядному устройству, а он не заряжается, да ещё и пишет, что зарядное устройство не поддерживается. Это связано с тем, что перед тем как позволить себе заряжаться, некоторые мобильные устройства замеряют напряжения на 2 и 3 контактах USB и по этим напряжениям определяет тип зарядного порта. А некоторые — просто проверяют наличие перемычки между контактами 2 и 3 или ещё и контролируют потенциал этой связки. Если гаджет не рассчитан на подключение к данному типу зарядного порта или тип порта не определён, то зарядное устройство будет отвергнуто. Подробно вся эта кухня описана в статье «Типы зарядных портов».
Практическая сторона вопроса заключается в том, чтобы гаджет увидел нужные ему напряжения на контактах 2 и 3, а это обеспечивается подключением различных сопротивлений между контактами USB зарядного устройства. В конце статьи приводится чертёж различных типов зарядного порта (без привязки к моделям гаджетов) с указанием напряжений на контактах 2 и 3. Там же указано, какими сопротивлениями этого можно добиться. А прямо сейчас мы посмотрим, чего ждут определённые модели гаджетов от порта зарядного устройства.
Nokia, Fly, Philips, LG, Explay, Dell Venue и многие другие устройства признают зарядное устройство только если контакты Data+ и Data- (2-й и 3-й) будут закорочены или замкнуты резистором не более 200 Ом ▼
Закоротить контакты 2 и 3 можно в гнезде USB_AF зарядного устройства и спокойно заряжать свой телефон через стандартный дата-кабель. Эту же схему поддерживает планшет Freelander PD10 Typhoon, но кроме этого ему требуется повышенное напряжение заряда, а именно — 5,3 вольта.
Если же зарядное устройство уже обладает выходным шнуром (вместо выходного гнезда), и вам нужно припаять к нему штекер mini/micro USB, то не забудьте соединить 2 и 3 контакты в самом mini/micro USB.
Samsung, HTC и другие «Корейцы»: один резистор 30 кОм между +5 и перемычкой D-D+; другой резистор 10 кОм между GND и перемычкой D-D+ ▼
iPhone и прочей продукции «Apple». От этого же порта охотно заряжается планшет
Претендующее на универсальность автомобильное зарядное устройство «Ginzzu GR-4415U» и его аналоги оборудованы двумя выходными гнёздами: «HTC/Samsung» и «Apple» или «iPhone». Распиновка этих гнёзд приведена ниже. ▼
Старая Motorola «требует» резистор 200 кОм между 4 и 5 контактами штекера USB micro-BM. Без резистора аппарат заряжается не до полной победы. ▼
Аппарат E-ten («Енот») не интересуется состоянием этих контактов, и поддержит даже простое зарядное устройство.
Для питания или заряда навигатора Garmin требуется особый дата-кабель. Просто для питания навигатора через дата-кабель нужно в штекере mini-USB закоротить 4 и 5 контакты. Для подзаряда нужно соединить 4 и 5 контакты через резистор 18 кОм. ▼
Отдельная тема — зарядка планшетов. Как правило, планшету для заряда требуется приличный ток (1÷1,5 ампер), и заряд через гнездо mini/micro-USB во многих планшетах просто не предусмотрен производителем. Ведь даже USB 3.0 не даст более 0,9 ампер.
На Ютубе один парень предлагает установить в планшете 3Q перемычку между первым контактом гнезда mini/micro-USB (это +5 В) и плюсовым (центральным) контактом круглого (коаксиального) зарядного гнезда. Дескать, тока от USB этому планшету хватает, просто + гнезда USB не подключен к контроллеру заряда аккумулятора. После установки перемычки планшет якобы заряжается. В принципе, это выход, если само круглое зарядное гнездо уже раздолбано.
Напротив, если круглое гнездо в порядке, но по какой-то причине вам хочется брать питание для заряда именно от USB компьютера или зарядного устройства с таким разъёмом, то можно сделать такой переходник. ▼
Правда, к теме этой статьи он отношения не имеет.
Повторюсь, подробную информацию можно почерпнуть в статье Типы зарядных портов. Здесь же приведу сводную схему напряжений на контактах USB с указанием номинала резисторов, позволяющих те или иные напряжения получить. Там, где указано сопротивление 200 Ом нужно ставить перемычку, сопротивление которой не должно превышать те самые 200 Ом.
Схема кликабельна ▼
Итак, если вы хотите переделать обычное ЗУ в USB-зарядку для телефона:
- удостоверьтесь, что устройство выдаёт около 5 вольт постоянного напряжения
- узнайте, способно ли это ЗУ дать ток не менее 500 мА
- внесите необходимые изменения в коммутацию гнезда USB-AF или штекера USB-mini/micro
Смежные материалы:
- Питание и заряд 5V гаджетов
- Типы зарядных портов USB
- Распиновка USB 2. 0
- Переделка автомобильного зарядного устройства для зарядки от аккумулятора на 12 вольт
- Простые схемы преобразователя 12→5 вольт на стабилизаторах напряжения
- Подключение GPS-навигатора
Все материалы по теме «Компьютер»
Все материалы по теме «Мобильное»
Все материалы по теме «Зарядное устройство»
Если материал оказался полезным для вас…
…вы можете нас отблагодарить! Авторам сайта будет очень приятно!
Метки: USB, Гаджет, Зарядное, Кабель, Компьютер, Мобильное, Разъём, Распиновка (Распайка)
Распиновка микро usb разъема для зарядки
Рубрика: Ремонт аудиотехники
Содержание
- Распиновка микро usb разъема для зарядки
- Устройство и распиновка микро usb разъема для зарядки
- Распиновка микро USB по цвету проводов
- Выполнение ремонта и изготовление соединителя
Распиновка микро usb разъема для зарядки — коннектор шины USB появился примерно в начале 1990 годах, а его основное предназначение было использование в бытовой радиоаппаратуре. На сегодняшний день микро usb соединитель стал необычайно популярным не только в бытовых устройствах, но и в профессиональных устройствах мультимедиа. Однако, его «бытовые» истоки, четко вырисовываются в том, что данные соединители разъемного формата устанавливаются практически на любой аудио-видео аппаратуре без исключения.
Первые соединительные разъемы отличались от современных своими большими размерами, хотя его гнездо нормально устанавливалось в малогабаритные переносные устройства. Со временем размеры USB-разъемов приобрели компактные формы в различных вариантах, таких как MINI-USB, MICRO-USB и просто USB. Такие типы соединительных приборов давали возможность осуществлять его основное функциональное назначение. При этом существенно разнились габаритами и в удобстве использования от раннее созданного аналога.
Устройство и распиновка микро usb разъема для зарядки
Соединительный прибор микро usb состоит и пяти контактных площадок, к каждой площадке подведен монтажный провод в изоляции. Для точной ориентации коннектора при подключении в ответную часть разъема, на верхней его экранирующей части сделана специальная фаска на грани. Контактные площадки разъема пронумерованы цифрами от единицы до пяти, которые читаются справа налево. Для наглядности это показано на снимке ниже. Схема выполнения распайки микро usb разъема, а также предназначение изолированных друг от друга его контактов показаны в таблице:
Распиновка микро USB по цвету проводов
Номер провода | Назначение | Цвет |
---|---|---|
1 | VCC питание 5V | Красный |
2 | Данные | Белый |
3 | Данные | Зеленый |
4 | Функция ID (в разъеме типа А замкнут на землю) | |
5 | Земля | Черный |
Экранирующая оболочка, служит так же в качестве провода, но на отдельную контактную площадку не припаяна.
Распайка микро usb разъема для зарядного устройства
Выполнение ремонта и изготовление соединителя
Современные соединительные устройства типа микро usb коннектора, обладают достаточно хорошими эксплуатационными качествами и сравнительно небольшой ценой. Поэтому, учитывая наличие в торговле огромного количества различных соединительных проводов такого типа — ремонт такого вспомогательного оборудования проводится крайне редко. Но все же, если вам придется заменять бракованное гнездо коннектора, то распиновка микро usb разъема не доставит больших хлопот. Конструктивно грамотно выполненные micro USB-разъемы, даже не взирая на свои миниатюрные габариты они не позволят вам сделать грубых ошибок в монтаже.
Создание схемы USB-зарядного устройства
В этом проекте мы собираемся сделать схему USB-зарядного устройства из простых деталей, которые есть у нас дома. Цепь зарядного устройства USB выдает регулируемое напряжение 5 В, которое можно использовать для питания USB-устройств или даже для зарядки мобильных телефонов и других устройств.
Мы пройдем через эту сборку в 4 этапа:
- Понижение напряжения — Первое, что нам нужно сделать, это понизить напряжение со 120 вольт переменного тока до чего-то достаточно низкого, с чем мы сможем работать. В нашем случае мы понизим напряжение до 12 вольт переменного тока.
- Rectification — После понижения напряжения до 12 вольт переменного тока нам необходимо преобразовать его в постоянный или постоянный ток. Мы сделаем это, построив очень простую схему двухполупериодного мостового выпрямителя.
- Фильтрация — Мы хотим убедиться, что эта схема работает стабильно и не создает пульсации. Мы добавим несколько конденсаторов, чтобы решить эту проблему.
- Регулирование напряжения . Наконец, мы хотим, чтобы наша схема выдавала постоянное напряжение, даже если питание от сети нестабильно. Кроме того, нам нужно понизить напряжение с 12 В до 5 В. Мы сделаем это с помощью стабилизатора напряжения LM7805 и радиатора.
Если вы новичок в электронике, у нас есть множество ресурсов, которые помогут вам начать работу. По мере прохождения этого руководства мы будем связывать довольно много дополнительных ресурсов на случай, если вам понадобится помощь. Вы можете начать с нашего руководства под названием «Что такое напряжение?» Еще один отличный способ понизить напряжение для небольших нагрузок — использовать делитель напряжения.
СВЯЗАННЫЕ: Калькулятор делителя напряжения
Список деталей для этого проекта
Вот список деталей han dy для этого проекта, который поможет вам начать работу:
- Понижающий трансформатор 120–12 В
- 1N4002 выпрямительные диоды
- Регулятор напряжения LM7805
- Радиаторы для регулятора
- Электролитический конденсатор 10 мкФ (x2)
- Керамический конденсатор 0,1 мкФ
- Макет
- Макетные провода
- USB-кабель
Вас также может заинтересовать наше руководство по покупке первого мультиметра и выбору осциллографа.
Еще одна вещь, которую вы, возможно, захотите рассмотреть, в зависимости от характера вашего проекта, это то, что существуют более эффективные схемы для схем USB-зарядных устройств, которые используют полупроводники и переключатели. Я решил не использовать их для этого проекта, потому что 1) у меня их не было в моей корзине запчастей и 2) их было бы намного сложнее понять. Этот урок посвящен изучению основ того, как это работает.
Обучающее видео по схеме USB-зарядного устройства
Схема и диаграмма
Ниже приведена принципиальная схема и схема соединений в стиле Fritzing, которая поможет вам собрать эту схему.
Понижение напряжения
Первое, что нам нужно сделать, это преобразовать нашу стенную розетку или сетевое напряжение в что-то, что безопасно для нас, людей, и что-то в диапазоне, с которым могут работать наши компоненты. Для этого потребуется понижающий трансформатор. Тот, который мы собираемся использовать, преобразует 120 В переменного тока в 12 В переменного тока. Если вы живете в других странах, где стандартное напряжение составляет 220 В переменного тока, единственное, что вам нужно будет изменить в этом проекте, — это трансформатор.
Я использовал этот трансформатор 120 В на 12 В, который лежал у меня в мусорном ведре. Он рассчитан на ток до 2 ампер.
Следует отметить, что вы также можете использовать трансформатор от 120 В до 24 В или от 120 В до 9 В. Важно убедиться, что входная сторона стабилизатора напряжения может работать с любым входным напряжением. В моем случае я использую LM7805, который поддерживает входное напряжение от 8 до 25 В.
Чем ближе вы будете к этому меньшему числу, тем эффективнее будет ваша схема.
Выпрямление
После понижения напряжения до 12 В мы находимся на хорошей территории, но мы все еще на переменном токе. Наша схема зарядного устройства USB должна быть постоянного тока! Для этого мы построим схему двухполупериодного мостового выпрямителя.
Выпрямление удаляет отрицательную часть сигнала переменного тока. Схема двухполупериодного мостового выпрямителя построена с использованием четырех диодов. Как известно, диоды пропускают ток только в одном направлении. В первом полупериоде сигнала переменного тока диоды D2 и D3 смещены в прямом направлении, а диоды D1 и D4 смещены в обратном направлении. Во втором полупериоде сигнала переменного тока диоды D1 и D4 смещены в прямом направлении, а диоды D2 и D3 смещены в обратном направлении.
Проще говоря, во время этого процесса происходит преобразование отрицательной части сигнала в положительную!
СВЯЗАННЫЕ: Как работают диоды
Однако, в конце концов, это все еще не цепь постоянного тока и недостаточно чистая, чтобы питать наши USB-устройства. Нам нужно сделать еще пару вещей.
Еще одно замечание, прежде чем мы двинемся дальше. Вы можете купить готовые мостовые выпрямители. Но я думаю, что каждому важно создать свой собственный хотя бы раз, чтобы они могли узнать, как они работают. Готовые выпрямители в конечном итоге представляют собой не что иное, как диоды в одном корпусе.
Фильтрация
Нам нужно сгладить эту форму волны в истинный постоянный ток, так как мы все еще не совсем на территории истинного постоянного тока со всей этой рябью в нашей волне.
Мы решим это, добавив в схему фильтрующие конденсаторы. Эти колпачки фильтра устанавливаются с обеих сторон регулятора напряжения. Они будут заряжаться до тех пор, пока колебания не достигнут своего пика, а затем, когда колебания уменьшатся, конденсаторы разрядятся в цепь, сгладив колебания и создав постоянный ток.
Это очень простое решение.
Регулировка напряжения
Мы почти закончили сборку нашей схемы зарядного устройства USB! Последнее, что нам нужно сделать, это добавить стабилизатор напряжения, чтобы поддерживать стабильное напряжение на уровне 5 В для наших USB-устройств.
Без регулировки напряжения наши 5 В могут повышаться или понижаться при изменении входного переменного тока. Это может произойти, если произошел скачок напряжения или отключение питания. Это может иметь катастрофические последствия для устройства, которое мы собираемся запитать.
СВЯЗАННЫЕ: Как работают регуляторы напряжения
Регулятор напряжения также решает для нас еще одну проблему. Он снижает 12 вольт, которые мы получаем от трансформатора, до 5 вольт. Регуляторы напряжения обычно могут работать с широким диапазоном переменных входных напряжений. LM7805, который я выбрал, может работать от 8 до 25 вольт на входе. Чем ближе выход вашего трансформатора к меньшему числу на вашем регуляторе, тем выше будет эффективность и тем меньше тепла будет производить регулятор напряжения.
Как вы сейчас видите на осциллографе, у нас есть вполне стабильные 5 вольт для потребления нашими устройствами (5,96 без какой-либо нагрузки на схему — это нормально).
СВЯЗАННЫЕ: Учебное пособие по осциллографу
Некоторые заключительные мысли об этой схеме зарядного устройства USB
Есть некоторые заключительные мысли, которыми я хотел бы поделиться с вами об этой схеме зарядного устройства USB и ее конструкции.
Это не самая эффективная конструкция для USB-зарядного устройства! Ага. Это верно. Существуют гораздо более эффективные конструкции, в которых используются полупроводники и методы переключения. Однако эти схемы почти подобны волшебству, и они не очень хорошо служат цели обучения. Вся цель этого руководства по схеме состояла в том, чтобы показать шаги, которые необходимо выполнить, чтобы преобразовать сетевой переменный ток в регулируемое 5 вольт, которое может потреблять USB-устройство. Демонстрация микросхемы с двумя входными и двумя выходными проводами мало чему учит.
Простая схема USB-зарядного устройства — своими руками
by Shagufta Shahjahan
9 521 просмотрВ этом уроке мы демонстрируем портативное зарядное устройство USB. Который можно использовать для зарядки мобильного телефона, iPod, MP3-плеера и т. д. только с батареей 9V. Так что в следующий раз, когда вы столкнетесь с проблемой, и вам нужно зарядить устройство в экстренной ситуации. Просто купите 9-вольтовую батарею в магазине на углу, и у вас будет достаточно емкости, чтобы справиться с чрезвычайными обстоятельствами.
Это универсальная схема USB-зарядного устройства с батарейным питанием. Эта схема может заряжать ваши КПК, iPod, MP3-плееры и любые гаджеты, которые подключаются к USB-порту ПК для зарядки. Если вы поместите эту схему в небольшую коробку с батареей на 9 В, она станет портативным аварийным USB-зарядным устройством.
Купить на Amazon
Аппаратные компоненты
Следующие компоненты необходимы для изготовления схемы зарядного устройства USB
Серийный номер | Компоненты | Value | Qty | ||
---|---|---|---|---|---|
1 | Voltage regulator IC | LM7805 | 1 | ||
2 | Female USB Plug | – | 1 | ||
3 | LED | — | 1 | ||
4 | Резистор | 1K | 1 | ||
5 | CERAMIC | ||||
5 | CERAMIC | ||||
5 | CERAMIC | ||||
5 | CEARAMICITO0174 | 6 | Electrolytic Capacitor | 100µF, 47µF | |
7 | Battery | 9V | 1 |
LM7805 Pinout
For a detailed description of pinout, dimension features, and specifications download the техническое описание LM7805
Схема зарядного устройства USB
Описание работы
Схема изготовлена с помощью микросхемы LM7805.