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Certamente você tem várias fontes de energia USB em casa: bancos de energia, cobrando por smartphones e assim por diante. Como sabemos, muitas vezes os fabricantes chineses superestimam suas características reais de produção. Para avaliar e entender do que uma determinada fonte de alimentação ou banco de potência é capaz, além de descobrir aproximadamente a capacidade do mesmo banco de potência, sem desmontá-lo, basta ter um testador USB à mão, com a capacidade de medir a capacitância e uma carga simples (resistor, lâmpada e assim por diante).
Claro que existem USB especializados eletrônico cargas para esses fins, e elas parecem não ser caras, mas comprar o que pode ser feito em casa não é o nosso estilo.
Mais recentemente, o autor (AKA KASYAN) recebeu um lote de bancos de potência de diferentes tamanhos e características.
Avaliar seus parâmetros reais de corrente e tensão de saída é uma questão de alguns segundos.
Como carga, o autor sempre utilizou o bom e velho resistor variável de fio. É suficiente carregar brevemente o banco de potência com corrente de até 2A e, ao que parece, serve para quase todos, mas em uma noite rigorosa de inverno, ele não tinha nada para fazer, sentado perto da mesa do Ano Novo, o autor teve a ideia de fazer uma carga eletrônica USB.
O lenço foi desenhado em apenas meia hora.
Mais meia hora foi gasta em impressão, transferência, gravação, estanhagem e perfuração. Este é um processo bastante demorado.
Como resultado, nasceu outro projeto muito bom que pode ser recomendado com segurança para repetição.
Para começar, vejamos as principais características de nossa carga eletrônica atual.
Faixa de tensão operacional de 4 a 15-20V;
A faixa de ajuste de corrente é de 0 a 5A, dependendo da resistência e potência da derivação de corrente;
Potência nominal máxima de 20W, pico de curto prazo até 40W.
A carga não requer uma fonte de energia externa, é alimentada diretamente da porta USB que precisa ser carregada.
Vejamos o princípio de uma carga semelhante, apenas com uma potência muito maior. Em poucas palavras, temos um amplificador operacional que compara a tensão gerada pela fonte de referência com a tensão que é retirada do sensor de corrente em face de um resistor de baixa resistência.
Temos a capacidade de forçar a alteração da tensão de uma fonte de referência girando um resistor variável.
Isso viola o equilíbrio entre as entradas do amplificador operacional e ele, por sua vez, alterando sua tensão de saída, tenta equilibrar a tensão entre as entradas.
A alteração da tensão de saída do amplificador operacional leva a uma alteração na resistência do canal aberto do transistor e, consequentemente, a uma alteração na corrente no circuito.
É importante enfatizar que este é um estabilizador de corrente, e o valor ajustado não será alterado dependendo da tensão, isso é muito importante. Todas essas vantagens tornam possível usar nossa carga para descarregar as baterias com uma corrente estável, a fim de identificar capacidade. A faixa de tensão de alimentação é bastante ampla. A tensão pode ser aplicada ao circuito de até 30V, mas o autor não aconselha isso, pois são possíveis violações na operação de nós individuais. A potência máxima permitida dissipada pela carga é de 40W, mas somente se houver resfriamento ativo e um radiador bastante massivo para o transistor, e até 20W para essa carga são completamente seguros.
Para que a carga dissipe esses 20W de energia na forma de calor por um longo tempo, novamente é necessário um pequeno ventilador.
Sobre o resfriamento. Como o autor usou o chip do amplificador operacional duplo lm358 e o próprio circuito de carga é construído com apenas um elemento, o segundo canal permaneceu livre.
Sem pensar duas vezes, no segundo elemento, o autor decidiu montar um simples regulador de temperatura da velocidade do ventilador, o que realmente esfriará nosso transistor.
Se o dissipador de calor do transistor aquecer acima da temperatura definida, o ventilador funcionará. Mais tarde, o autor decidiu abandonar completamente este site. É melhor soldar o ventilador diretamente na linha de 5V, ele irá girar constantemente. No arquivo do projeto, que pode ser baixado deste, você encontrará uma placa sem uma unidade de ajuste térmico.
É aconselhável usar um ventilador de 5 volts, mas os 12 volts convencionais também funcionam bem a partir de 5V, portanto, seu uso é permitido.
Obviamente, o ventilador precisa de um tamanho pequeno, e não o mesmo que o do autor. Os caminhos de energia da placa de circuito impresso produzem solda abundantemente estanhada.
O transistor é parafusado em um pequeno dissipador de calor (esta é uma opção piloto, no futuro um radiador maior será instalado e tudo isso será resfriado por um ventilador).
Um transistor de potência, no qual toda a energia é dissipada na forma de campo de calor. A carga opera no modo linear e o transistor tem um tempo muito difícil.
Shunt atual.
A corrente máxima de carga depende de sua resistência e potência. O autor recomenda o uso de resistores smd de 2-5W com uma resistência de 0,05 a 0,1 Ohm. Se não houver resistores potentes à mão, você poderá conectar várias peças de menor potência em paralelo ou usar resistores comuns do tipo saída de baixa resistência.
E agora vamos carregar alguns bancos de energia. A primeira amostra possui capacidade de apenas 2000mAh, energia 1 bateria de íon de lítio padrão 18650. Conectamos nossa carga através de um medidor USB e aumentamos suavemente a corrente girando um resistor variável na placa de carga eletrônica.
A corrente de saída do banco de potência é de cerca de 1A. Ao tentar obter mais corrente, a tensão de saída cai drasticamente.
A segunda amostra é mais cara, com capacidade de 10000mAh, energia - 4 baterias de lítio no formato 18650. Carregamos a saída da mesma maneira. A corrente de saída é de cerca de 1,2A.
A terceira amostra é alimentada por 6 baterias do padrão 18650, a capacidade total de cerca de 15000mAh. A corrente máxima de saída é 2.6A. Se você carregar ainda mais, a tensão de saída cairá.
Até agora, este banco de potência é o melhor, 2, 6A inteiros. Isso é suficiente para carregar simultaneamente de 2 a 3 smartphones ou tablets.
Como já mencionado, com essa carga, você pode verificar as características de saída das fontes de alimentação. Aqui está o carregador rápido do carregador 3.0:
Pode produzir corrente até 3A. Verifique se isso é verdade?
Como você pode ver, o fabricante chinês novamente enganou, mas a nosso favor. O adaptador produz 3,5A em vez do 3A declarado, e isso é uma boa notícia.
Bem, isso é tudo. Obrigado pela atenção. Até breve!
Vídeo: