Доработка китайского зарядного устройства для телефонов «Siemens».

В одной из своих предыдущих статей я указывал, что для питания портативных микроконтроллерных устройств удобно использовать зарядные устройства от мобилок. ?х продают, особенно битые, по гривне за ведро на блошиных рынках и не только. В этой статье я расскажу об модернизации одного из таких зарядных устройств. Предназначалось оно для телефонов «Siemens», по крайнем мере так гласила надпись на его корпусе и зарядная розетка была «сименсовской» конфигурации. Ну, да это не важно — можно было бы с таким же успехом наклеить «Motorolla» или «Nokia», прилепить соответствующий разъём и вперёд. Отдал мне её знакомый, причём заявил, что зарядка рабочая, просто он телефон обновил, а зарядка осталась неудел. Ну да речь не об том, и вам уже порядком поди надоела прелюдия. Прошу меня великодушно простить, милый читатель, хочется, чтобы вы представили начальные условия…
Так вот, решил я использовать описываемую вещь в качестве источника питания для бытового квартирного измерителя потребляемой мощности/входного напряжения, устанавливаемого на DIN-рейку. Т.е. понятно, что геометрические размеры сей железяки весьма скромные, а плата зарядки имеет 4,5 см х 2 см, что очень  подходит для задуманной конструкции. Перво-наперво измерил мультиметром, что же эта зарядка выдаёт. Выдала она на ХХ около 7 в, но напруга как-то нереально «гуляла». Не вопрос, подключаю осциллограф и наблюдаю очень  страшное кино. Смотрим вместе.

Это какие-то всплески генерации:
А это «всплеск» растянутый во времени.
Засинронизировать его не вышло — постоянный срыв 🙁
Ужо-о-о-с!!! А ведь (я неспроста упомянул в начале статьи) бывший хозяин заряжал этой «зарядкой» аккумулятор своего Сименса. Бедный аккумулятор…  Для правильного определения дальнейшей судьбы препарируемого устройства я совершил подвиг — восстановил принципиальную схему по плате. Сие действо я ОЧЕНЬ не люблю, хотя приходится упражняться часто… В итоге моему взору предстала  распространённая

схема построения зарядного устройства на основе блокинг-генератора, НО !!! с двумя недостатками.
Первый — отсутствие фильтрующего конденсатора в однополупериодном сетевом выпрямителе, т.е. зарядка питается полуволнами . Второй — нет демпфера в коллекторной цепи ключевого транзистора 13001-серии, что очень плохо. Стало понятно страшное кино: в моменты положительного полупериода сети, когда напряжение половинки синусоиды достигает значения достаточное для запуска блокинг-процесса, оный и пытается установится. Но обратные выбросы первички W1 импульсного трансформатора давят  этот процесс, в итоге имеем вышеуказанную осциллограмму маслом.
С помощью паяльника и матюков я запихал недостающие элементы (обозначены вверху схемы, точки подключения обозначены римскими цифрами, R4 — убрать) на плату зарядного устройства.

Первое же включение в сеть ознаменовалось стабильным запуском и устойчивой генерацией импульсов.

Далее решил исследовать нагрузочные характеристики моего подопытного. В качестве нагрузки повесил попавшуюся под руку лампочку и 20-ти омный проволочный переменник включенный реостатом.

Сразу скажу, что надпись на лейбле 3,7 В 650 мА,  говорит о хорошем чувстве юмора у производителя этой балалайки. Больше 300 мА  нагружать не стОит. Напруга при этом падает до 6,2 В.  Хотя предполагаю, что из последних сил зарядка вытащит полампера, но напряжение упадёт до двух-трёх вольт и это будут её последние вольты. Пять минут под нагрузкой 350 мА нагрели бедный трансформатор до температуры больше 65 градусов , т.к. палец удержать на нём было невозможно, и температура продолжала расти, что чётко фиксировалось обонянием. Напряжение упало до 5 В, и это при том, что 1N4007 выпрямителя вторичной цепи я заменил на Шоттки SR108. Штатный электролит 100 мкФ также явно слабоват, о чём свидетельствуют дикие пульсации.

Это при 200 мА:
300 мА:
Это при «закрытом» входе осциллографа, чтобы лучше рассмотреть:

Пришлось заменить на 2200 мкФ — дело улучшилось значительно.
300 мА:

«Закрытый» вход:
Как видите, пульсации уменьшились.

Общий вывод таков: использовать описанное зарядное устройство для питания микроконтроллерных конструкций можно после всех вышеописанных доработок. Ещё желательно поставить дросселя по первичке и вторичке — это должно ослабить игольчатые выбросы. ? лучше вместо однополупериодного выпрямителя, как на входе так и на выходе, поставить «мостик».

Не очень удачное USB зарядное устройство (блок питания). . Обзоры электроники.

Написать про это зарядное устройство хотел давно, но все не доходили руки, хотя даже у него есть на что посмотреть.
Получил я его от одного довольно известного магазина, который после моего отчета изъял его из продажи и на мой взгляд сделал правильно. Собственно потому я и не даю ссылку на товар. Возможно он вам попадется в других магазинах, потому считаю, что данный обзор все равно будет полезен.

Получил я данное зарядное устройство (хотя конечно корректнее — блок питания) в обычном пакете с защелкой, никаких блистеров и коробок.

Размер не назвал бы совсем маленьким, мне попадались куда более габаритные варианты при не слишком меньшем заявленном токе.

Заявлен выходной ток в 3000мА, что довольно неплохо для большинства применений, например можно заряжать планшет + смартфон.
Зарядное имеет два выходных порта, промаркированных как iPad и Galaxy, ну или как устройства от Эппл и Самсунг.
Сверху расположен светодиод индикации работы, светит всегда независимо от режима работы.

Но так как снаружи для меня обычно нет ничего интересного, то я конечно же решил его вскрыть. Делается это относительно просто, выковыриваем небольшую щелку между половинками корпуса, а затем при помощи отвертки разделяем половинки. БП заклеен, но открылся довольно легко.

На первый взгляд довольно аккуратно, по крайней мере не вызвало нехороших чувств.

Плата изготовлена аккуратно, правда светодиод лежит прямо на разъемах USB, но в качестве защиты на них наклеили изолирующую пленку.

Плата спаяна также вполне нормально, есть небольшие грехи, но в целом на твердую четверку. Минус один балл снял за местами грубоватую пайку и отсутствие защитных разрезов в текстолите.

Вот что меня немного удивило и даже заставило сделать отдельный снимок, так это то, что провода к плате имеют силиконовую изоляцию и без проблем держат температуру жала паяльника. А кроме того они весьма гибкие, купить бы такого провода себе отдельно от блока питания.

Рассмотрим плату более детально.
1. Входных конденсаторов два, соединены параллельно, суммарная емкость около 10мкФ, для 15 Ватт мало. Входной фильтр отсутствует, зато есть предохранитель 🙂
2. Микросхема в DIP корпусе. Даташит на нее я не искал, но помню что где то уже попадалась и даже соответствовала мощности блока питания. Зато увидел весьма диодный мост в весьма оригинальном исполнении, до этого такие как-то не попадались.
3. Трансформатор не очень большой, заявленные 15 Ватт для него действительно максимальны, запаса нет 🙁
4. Но при всем этом межобмоточный конденсатор стоит правильного типа, кроме того есть обратная связь через оптрон, иногда даже на этом экономят.

5. Выходных диодов два, включены параллельно, емкость выходного конденсатора всего 1000мкФ, для тока в 3 Ампера этого маловато. Кроме того отсутствует выходной фильтр.
6. А вот обратная связь реализована не очень хорошо, явно видна экономия. Вместо нормальной схемы с TL431 применили просто стабилитрон.

Кстати, входной конденсатор разделен на два более мелких не зря, между ними спрятался небольшой дроссель для уменьшения помех.

Микросхема имеет внешний шунт для измерения тока, что говорит о как минимум наличии защиты от короткого замыкания выхода, и защита действительно работает.
Около выходных разъемов установлены делители напряжения. Они используются для того, чтобы заряжаемое устройство знало, какой ток оно может взять от зарядного устройства.

На всякий случай, да и просто для общей информации, начертил принципиальную схему данного блока питания. Ничего нового, что отличало бы данный блок питания от других я не увидел, ну разве что уже давно не попадались блоки питания со стабилитроном вместо специальной микросхемы для стабилизации выходного напряжения.

Проверка по большому счету более чем стандартна для моих обзоров. В ходе теста были использованы:
Электронная нагрузка
Осциллограф
Мультиметр
Термометр
Бумажка и ручка.

1. Первый тест без нагрузки, выходное напряжение немного завышено, норма до 5.25 Вольта. Хотя такое встречается довольно часто.
2. Второй тест — ток нагрузки 1 Ампер, уровень пульсаций заметно вырос, выходное напряжение вполне в норме.

1. Ток нагрузки 2 Ампера. уровень пульсаций около 0.7 Вольта, это очень много. Осциллограф даже пришлось переключить на режим 0.2В на клетку, а не 0.1, как это было в предыдущем тесте.
2. Ток нагрузки 2.5 Ампера, уровень пульсаций как в предыдущем тесте, выходное напряжение в норме.

Дальше было в планах выставить 3 Ампера, но температура выходных диодов перевалила за 100 градусов и я остановил тест.
На основании теста была составлена табличка. Интервал между тестовыми измерениями составлял 20 минут, весь тест занял 1 час.
Как можно видеть из таблицы, температура выходных диодов и конденсатора достигла довольно высоких значений, эксплуатировать долго в таком режиме не рекомендуется, потому тест был остановлен.

Иногда спрашивают, а от чего вообще выходят из строя блоки питания. Ниже фото двух блоков питания 5 Вольт 2 Ампера. Они вышли из строя с интервалом примерно в пол часа. Средний от планшета Текласт, до этого нормально работал несколько месяцев, а потом внезапно выгорел с небольшими спецэффектами, планшет в это время заряжался и был включен. Но так как планшет был нужен, достал с полки еще одно зарядное устройство, которое также без проблем прошло тесты и работало нормально (справа), через пол часа ситуация повторилась, пришлось заряжать планшет от лабораторного блока питания.

Очень часто блоки питания выходят из строя из-за:
1. Перегрев силового трансформатора, падает магнитная проницаемость сердечника выше критической температуры.
2. Некорректная работа самого ШИМ контроллера, особенно в режиме перегрузки или КЗ.
3. Падение емкости конденсаторов в следствии старения.

Данный блок питания трудится уже более полугода, но пришлось его немного доработать. К ШИМ контроллеру припаял металлическую пластинку, выполняющую роль радиатора, а внизу и вверху корпуса насверлил вентиляционных отверстий. В таком варианте проблем нет, хотя я думаю, что если использовать при токах до 2 Ампер, то работать будет и без доработки.

В общем что можно сказать про данное устройство. ТАкое чувство, что разогнались сделать хорошо, но потому вдруг закончились деньги и решили сделать дешево. Т.е. местами сделано нормально, но видны явные следы экономии. Да и заявленный ток в 3 Ампера несколько оптимистичен, я бы не стал рисковать и нагружал максимум на 2 Ампера.

На этом все, вот такой вышел небольшой, но грустный обзор.

Ремонт зарядного устройства сотового телефона — ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ — radio-bes

Пожалуй, самой «больной» частью сотового телефона является его зарядное устройство. Компактный источник постоянного тока нестабильным напряжением 5-6V часто выходит из строя по разным причинам, от собственно неисправности, до механической поломки в результате неосторожного обращения.

Впрочем, замену неисправному зарядному устройству найти весьма легко. Как показал анализ нескольких зарядных устройств различных фирм-производителей, они все построены по весьма схожим схемам. Практически это схема высоковольтного блок-кинг-генератора, напряжение со вторичной обмотки трансформатора которого выпрямляется и служит для зарядки аккумулятора сотового телефона. Различие, обычно заключается только в разъемах, а так же непринципиальные различия в схеме, такие как выполне-нение входного сетевого выпрямителя по однополупе-риодной или мостовой схеме, различие в схеме установки рабочей точки на базе транзистора, наличие или отсутствие индикаторного светодиода, и другие мелочи.
 

И так, какие же «типовые» неисправности? Прежде всего следует обратить внимание на конденсаторы. Пробой конденсатора, включенного после сетевого выпрямителя весьма вероятен, и приводит как к повреждению выпрямителя, так и к перегоранию низкоомного постоянного резистора, включенного между выпрямителем и отрицательной обкладкой этого конденсатора. Данный резистор, кстати говоря, работает практически как предохранитель.
 
Зачастую выходит из строя и сам транзистор. Обычно там стоит высоковольтный мощный транзистор, обозначенный «13001» или «13003». Как показывает практика, при отсутствии такового на замену можно использовать отечественный КТ940А, широко использовавшийся в выходных каскадах видеоусилителей старых отечественных телевизоров.
 
Пробой конденсатора 22 мкФ приводит к отсутствию запуска генерации. А повреждение стабилитрона 6,2V приводит к непредсказуемому выходному напряжению и даже выходу из строя транзистора из-за превышения напряжения на базе.
Повреждение конденсатора на выходе вторичного выпрямителя бывает реже всего.

Конструкция корпуса зарядного устройства неразборная. Нужно пилить, ломать: а потом как-то все это склеивать, заматывать изолентой… Возникает вопрос о целесообразности ремонта. Ведь чтобы зарядить аккумулятор сотового телефона достаточно практически любого источника постоянного тока напряжением 5-6V, с максимальным током не ниже 300mA. Возьмите такой источник питания, и   подключите его к кабелю от неисправного зарядного устройства через резистор сопротивлением 10-20 Ом. И все. Главное не перепутать полярность. Если разъем  USB или универсальный 4-контактный — между средними контактами включить сопротивление около 10-100 килоом (подобрать, чтобы телефон «признал» зарядное устройство).

Снегирев И.

Литература.

1. Радиоконструктор 01-2015 стр. 39-40

Простое зарядное устройство для сотового телефона.

 

Простое зарядное устройство для сотового телефона.

В данной статье мы рассмотрим 2 варианта схемы зарядного устройства для сотового телефона.

 

Внешний вид устройства:

 

Спецификация:

Описание	Обозначение	Мин.	Норма	Макс.	Ед. изм.
Входные параметры Напряжение Частота Потребление на Х.Х.	Vin fline	85 47	50/60	265 64 0.5	VAC Hz W
Выходные параметры Выходное напряжение 1 Выходная пульсация 1 Выходной ток 1 Выходная мощность (RMS)	Vout1 Vripple1 Iout1 Pout	4.75   534	5.0 60 600 3.0	5.75   666	V mV mA W
КПД	n	59	—	—	%
ЭМИ Безопасность	Соответствуют: CISPR22B/EN55022B, IEC950, UL1950 класс II				—
Диапазон рабочих температур	Tamb	0	—	50	C

 

Преимущества этой конструкции:

— Низкая стоимость CV/CC зарядного устройства.

— Потребление на холостом ходу меньше чем 300mW.

— Соответствует требованиям СЕС по КПД и потреблении на холостом ходу.

 

 

Схемы

1) Схема зарядного устройства с RCD цепочкой гашения выброса.

 

2) Схема зарядного устройства с диодом Зенера в цепочке гашения выброса и вспомогательной обмоткой.

 

Вариант разводки печатной платы.

 

 

Перечень элементов:

N	Кол-во	Номинал	Описание	Обозначение
1	2	4.7 uF	4.7 uF, 400 V, Electrolytic, (8 x 11.5)	C1 C2
2	1	2.2 nF	2.2 nF, 1 kV, Disc Ceramic	C3
3	1	100 nF	100 nF, 50 V, Ceramic, X7R, 0805	C5
4	1	330 uF	330 uF, 10 V, Electrolytic, Low ESR, 180 mOhm	C6
5	1	2.2 nF	2.2 nF, 50 V, Ceramic, X7R, 0805	C9
6	4	1N4005	600 V, 1 A, Rectifier, DO-41	D1 D2 D3 D4
7	1	1N4007G	1000 V, 1 A, Rectifier, Glass Passivated, 2 us, DO-41	D5
8	1	SS14	40 V, 1 A, Schottky, DO-214AC	D7
9	1	1 mH	1 mH, 0.15 A, Ferrite Core	L1
10	1	MMST3906	PNP, Small Signal BJT, 40 V, 0.2 A, SOT-323	Q1
11	2	100 k	100 k, 5%, 1/4 W, Metal Film, 1206	R1 R2
12	1	200	200 R, 5%, 1/8 W, Metal Film, 0805	R3
13	1	68	68 R, 5%, 1/8 W, Metal Film, 0805	R4
14	1	1.2 k	1.0k 5%, 1/8 W, Metal Film, 0805	R6
15	1	820	820 R, 5%, 1/8 W, Metal Film, 0805	R8
16	1	1.7	1.7 R, 5%, 1 W, Metal Oxide	R9
17	1	8.2	8.2 R, 2.5 W, Fusible/Flame Proof Wire Wound	RF1
18	1	4.7	4.7 R, 5% Metal film 0805	R10
19	1	51 k	51 k, 5% Metal film 0805	R11
20	1	EE16	Bobbin, EE16 Horizontal, 10 Pins	T1
21	1	LNK363P	PI’s device	U1
22	1	PC817D	Opto coupler, 35 V, CTR 300-600%, 4-DIP	U2
23	1	BZX79-B5V1	5.1 V, 500 mW, 2%, DO-35	VR1

 

 

Спецификация на трансформатор:

1) Электрическия схема.

 

2) Электрическая спецификация:

Электрическая прочность	60Hz 1 минута, с пинов 1-5 на пины 6-10	3000 VAC
Индуктивность первичной обмотки (пин 3 — пин 5)	Все обмотки разомкнуты	1940uH +/- 5% (132kHz)
Резонансная частота (пин 3 — пин 5)	Все обмотки разомкнуты	700 kHz (min)
Индукция рассеяния первичной обмотки	Пины 9-8 закорочены	110 uH (max)

 

3) Схема построения

 

 

Рабочие характеристики:

Все измерения проводились при комнатной температуре, при частоте питающей сети 60 Hz. Точка, на которой проводились измерения находилась на конце выходного кабеля длиной 6 футов. Сопротивление кабеля по постоянному току равно 0,2 Ом.

 

1) Зависимость КПД от величины нагрузки.

Примечание: по требованиям СЕС минимальный КПД должен составлять 58,9%. При этом замеры показали:

• При Uin=115VAC КПДср=62,4%
• При Uin=230VAC КПДcp=61,2%

а) RCD цепочка гашения выброса. Без подключения дополнительной обмотки трансформатора.

б) Цепочка гашения выброса (диод Зенера), с подключением дополнительной обмотки трансформатора.

2) Зависимость КПД от уровня входного напряжения.

а) RCD цепочка гашения выброса. Без подключения дополнительной обмотки трансформатора.

,

б) Цепочка гашения выброса (диод Зенера), с подключением дополнительной обмотки трансформатора.

3) Потребление источника питания на холостом ходу:

а) RCD цепочка гашения выброса. Без подключения дополнительной обмотки трансформатора.

б) Цепочка гашения выброса (диод Зенера), с подключением дополнительной обмотки трансформатора.

4) Нагрузочная характеристика.

5) Тепловые измерения.

Измерения проводились внутри закрытого короба при полной нагрузке без внешней воздушной конвекции.

Результаты сведены в таблицу:

а) RCD цепочка гашения выброса. Без подключения дополнительной обмотки трансформатора.

—	85 VAC	265 VAC
Температура окр. среды	50С	50С
LNK363P	108C при Pout=2,82W (5.22V/540mA)	103C при Pout=2,84W (5.23V/542mA)

б) Цепочка гашения выброса (диод Зенера), с подключением дополнительной обмотки тран

—	85 VAC	265 VAC
Температура окр. среды	50С	50С
LNK363P	96C при Pout=2,82W (5.22V/544mA)	89C при Pout=2,82W (5.22V/544mA)

Более подробную информацию вы сможете получить, ознакомившись с оригиналом документа.

Автор документа: Департамент по применению компании Power Integrations.

Перевел и скорректировал:

Бандура Геннадий.

Инженер по применению микросхем Power Integrations

компании Макро-Петербург.

Bandura (at) macrogroup.ru

Зарядное Устройство мобильного телефона Nokia AC-3E — ремонт своими руками

Как правило ремонт такого недорогого девайса экономически невыгоден.
Особенно в небедных странах. Средняя цена 5 долларов.
Но бывает такое, что нет лишних денег, но есть время и запчасти.
Нет магазина поблизости. Не позволяют обстоятельства. Тогда речь не идет о цене.

В моем случае все было просто — сломалось одно из двух моих зарядных Nokia AC-3E, друзья принесли мешок поломаных зарядных. Среди них было с десяток фирменных нокиевских зарядок. Грех было не взяться.

Поиски схемы ни к чему не привели, поэтому взял похожую и переделал под AC-3E. По подобной схеме сделано множество зарядных для мобильных телефонов. Как правило разница несущественна. Иногда изменены номиналы, чуть больше или чуть меньше элементов, иногда добавлена индикация заряда. А в основном одно и то же.
Поэтому данное описание и схема пригодятся для ремонта не только AC-3E.

Инструкция по ремонту проста и написана для неспециалистов.
Схема кликабельна и хорошего качества.

ТЕОРИЯ.

Устройство представляет собой блокинг-генератор, работающий в автоколебательном режиме. Питает его однополупериодный выпрямитель (D1, C1) напряжением примерно +300 В . Резистор R1, R2 ограничивает пусковой ток устройства и выполняет роль предохранителя. Основу блокинг-генератора составляют транзистор MJE13005 и импульсный трансформатор. Необходимым элементом, блокинг-генератора является цепь положительная обратная связь образована обмоткой 2 трансформатора, элементами R5, R4 C2.

Стабилитрон 5v6 ограничивает напряжение на базе транзистора MJE13005 в пределах пяти вольт.

Демпферная цепочка D3, C4, R6 ограничивают выбросы напряжения на обмотке 1 трансформатора. В момент запирания транзистора эти выбросы могут превышать напряжение питания в несколько раз, поэтому минимально допустимое напряжение конденсатора C4 и диода D3 должно быть не ниже 1 кВ.

ПРАКТИКА.

1. Разборка. Саморезы держащие крышку зарядного в данном устройстве имеют вид треугольной звездочки. Специальной отвертки под рукой как правило нет, поэтому приходится выкручиваться кто как может. Я откручивал отверткой, которая за время эксплуатации сама заточилась под всякие крестики.

Иногда зарядные собраны без болтов. В таком случае половинки корпуса склеены. Это говорит о невысокой стоимости и качестве устройства. Разбирать такое ЗУ чуть сложнее. Нужно раколоть корпус неострой отверткой, аккуратно надавливая на стык половинок.

2. Внешний осмотр платы. Более 50% дефектов можно обнаружить именно за счет внешнего осмотра. Сгоревшие резисторы, потемневшая плата укажут вам место дефекта. Лопнувший корпус, трещины на плате будут говорить о том что устройство роняли. Эксплуатируются зарядные в экстримальных условиях, поэтому падения отовсюду нередкая причина выхода из строя.

В пяти из десятка ЗУ которые довелось делать мне, были банально отогнуты контакты через которые 220 вольт поступают на плату.

Для исправления, достаточно чуть отогнуть контакты по направлению к плате.
Проверить контакты виноваты или нет, можно подпаяв к плате сетевой шнур, и замеряв напряжение на выходе — красный и черный провода.

3. Оборванный шнур на выходе ЗУ. Рвется как правило у самого штеккера или у основания зарядного. Особенно у любителей поговорить во время зарядки телефона.
Прозванивается прибором. В центр разъема вставляете вывод тонкой детали и измеряете сопротивление проводов.

4. Транзистор + резисторы. В случае если нет видимых повреждений, прежде всего нужно выпаять транзистор и прозвонить его. Нужно при этом иметь ввиду, что у транзистора
MJE13005 база находится справа, но бывает и наоборот. Транзистор может стоять другого типа, в другом корпусе. Допустим MJE13001 видом как советский кт209 с базой слева.

Вместо него я ставил MJE13003. Можно поставить транзистор из любой сгоревшей лампы — экономки. В них как правило сгорает нить накала самой колбы, а два высоковольтных транзистора остаются целыми.

5. Последствия перенапряжения. В простейшем случае выражаются в пробитых накоротко диоде D1 и оборванном резисторе R1. В более сложных случаях сгорает транзистор MJE13005 и раздувает конденсатор C1. Всё это элементарно меняется на такие же или подобные детали.

В последних двух случаях нужно будет кроме замены сгоревших проводников, проверить резисторы вокруг транзистора. Со схемой это будет несложно сделать.