Сетевые зарядные устройства. 220V→5V USB. Обзор

Статья из цикла питание и заряд. Автор — Kargal.

---

Сетевые ЗУ 220V→USB

СЗУ с гнездом USB

На рынке присутствует великое множество типов и моделей зарядных устройств, но не будет большим преувеличением, если сказать, что все они китайского производства. Но «китай» бывает разным. Зарядные устройство солидных брендов особых претензий не вызывают, особенно если их использовать в пределах значений специфицированных параметров. Знать бы только перечень этих брендов. Судя по отзывам, неплохо себя ведут устройства производителей GINZZU, Tmashi, USAMS.

100-240V (Samsung) ETA-U90EWE 5V/2A

◀ 1050 ₽ — Ссылка на товар — (one cable+one 2A charger)
В исходном состоянии можно рассчитывать на уверенную работу адаптера с нагрузкой до 0.8 … 1.1 A.

U_ХХвых=5.22 V; при 1.0 A спадает до 5.0 V и до 3.0 V при 1.3 A.

Кодировка порта – Korean tablet charging mode, но напряжение на линиях данных (D+, D—) 2.12 V (а не 1.2 V)

 

 

100-240V HN-333 5V/2A

 ◀ $5.00

В исходном состоянии можно рассчитывать на уверенную работу адаптера с нагрузкой до 1.2 … 1.5 A (преобразователь ~ SM7012-DIP8).

#) Качество и надёжность — сомнительные (соответствуют цене). Заметно
греются: диод и конденсатор выходного выпрямителя, микросхема
регулятора.

---

• Линии данных (D+, D—) никуда не подключены (кодировки порта – нет и, скорее всего, «умными» гаджетами будет восприниматься как SDP с допустимым током до 0.5A);
• U_ХХвых=5.65 … 5.7
  V (а не 5.0 V, как номинируется); при 1.9 A спадает до 4.7 … 5.0 V (на
  контактах выходного разъема теряется до ~0.2 V, просадка стабилизатора —
  0.8 … 1.0 V);
• Первичка: FlyBack регулятор SM7012 (current mode
  PWM control IC power switch IC chip, аналог VIPER12ADIP-E), корпус DIP8;
  13 W (for DIP-8); 60 KHz,
• Обратная связь: оптрон — (PC)817C, светодиод которого запитан от U_вых через цепочку Zener 4v3/резистор K12; нестабильность регулятора вполне соответствует такому решению при нагреве U_вых увеличивается на 50 … 100 mV. Но разброс выходного напряжения небольшой (проверено на 4-х образцах):

1. U_ХХвых=5.65 … 5.7 V, при 1,9 A спадает до 5.00 V;
2. U_ХХвых=5.68 … 5.7 V, при 1,9 A спадает до 4.99 V;
3. U_ХХвых=5.64 … 5.7 V, при 1,8 A спадает до 4.85 V;
4. U_ХХвых=5.68 … 5.7 V, при 1,8 A спадает до 4.68 V;

• Корпус легко разбирается (1 саморез и по углам 2 защёлки).

 

Зарядка HN — 528i с такими же параметрами на GearBest стоит 273 ₽.

110-240V EU European USB Wall Home Charger for Phone Battery Charger 5V/2A

◀ $4.5 (~150 руб) – [ShenZhen ULike Technology co., Ltd] Free Shipping, EU-plug, признак: «K Y» на этикетке, U_ХХвых=5.56 V, реально даёт до 1,5 A (спадает U_вых);

---

Ginzzu GA-3212UB/S3 (комплект с кабелем S3), 5V/2.5A

◀ ~300 руб (~$9.38) — чёрный

• Вызывающе-ярко светит индикатор (синий LED);

---

Состав:
◀ a) Собственно само СЗУ Ginzzu GA-3212Uц — настенное сетевое (ц— цвет корпуса: B — чёрный):
— Входное напряжение: АС 120V — 230V, 50-60Hz;
— Выход: 5V/3A (15W);
— Количество USB портов для зарядки: 2 USB порта;

• Обозначение: «I-pad» — USB порт (A) — «для APPLE (iPad/iPhone/iPod), BlackBerry и других телефонов и планшетов»; кодировка — Divider1/Apple1A.
• Обозначение: «Galaxy» — USB порт (S) — «для Samsung Galaxy/Galaxy Tab, HTC и других телефонов и планшетов»; кодировка — DCP 1.2/1.2 V или Korean tablet charging mode.

Выходы ▶	«I-pad»		«Galaxy»
	1A, до 1.5A		до 1.5A
D- (pin2) ↔ GND (pin4)	24 kΩ	2,81/0.44 V	~7,5 kΩ	1,29/0.47 V
D+ (pin3) ↔ GND (pin4)	31 kΩ	2,09/0.26 V
D- (pin2) ↔ D+ (pin3)	53,7 kΩ		0 kΩ
Схема (экв.) ▶

U_ХХвых=5.20 V
«I-pad»
D- : делитель (R_вых=23,2 kΩ) — 43 kΩ/51 kΩ;
D+ : делитель (R_вых=30,3 kΩ) — 92,4 kΩ/45 kΩ;
«Galaxy»
Общий делитель 30 kΩ / 10 kΩ;

 

◀ b) Универсальный кабель питания и передачи данных с блоком разъёмов S3(длина 100см): — Разъёмы прилагаемого кабеля для зарядки:

• APPLE,
• miniUSB-m,
• microUSB-m.

Tmashi Tms-TC05-EU (Universal 5V/4.1A EU plug 5 USB port Charger Adapter)

◀ $10.9+3.3 (~465 руб) — [Shenzhen Tmashi Electronic Co., Ltd], Model Number: Tms-TC05-EU или

---

◀ $12.21 (~402 руб) — [Shenzhen Factory Supply], Free Shipping, Model Number: Tms-TC05-EU, 1 x Plug Adapter (There are 4 plug for your choose: AU, UK, US, EU.When you place order, pls tell us which Plug do you need)

---

Input: 100-240 V AC. 50/60 Hz, 300 mA
Output: 5.0 V = 4.1 A (20.5W, share on 5 ports);
OFF Load: ≤0.5 W
Size: 96×66x32mm (коробка без вилки);

---

В исходном состоянии можно рассчитывать на уверенную работу адаптера с нагрузкой до 3.5 A.U_ХХвых=5.08V; проседает до 2.5V при токе 9A через один разъем без отключения (защита по току – ограничением максимального тока).
Рассчитан на питание 2A-гаджетов Apple, Samsung; кодировка типов портов ▼

---

Выходные порты (разъёмы) ▶	№ 1, 2 («i»)		№ 3 («i»)		№ 4, 5 («G»)
D- (pin2) ↔ GND (pin4) ||+5 (pin1)	29.9 kΩ	2.05 V	30.0 kΩ	2,04 V	7.7 kΩ	1,19 V
D+ (pin3) ↔ GND (pin4) ||+5 (pin1)	23.1 kΩ	2.74 V	23.2 kΩ	2,74 V
D- (pin2) ↔ D+ (pin3)	53.0 kΩ		53.0 kΩ		shorted
Схема (экв.) ▶

Порты «i» — Divider2/Apple2A, порты «G» — DCP 1.2/1.2V или Korean tablet charging mode.
◀ Разъёмы № 1, 2 запараллелены (общие делители идентификации типа порта).
◀ Разъём № 3 отдельный (имеет индивидуальные делители идентификации типа порта).
◀ Разъёмы № 4, 5 запараллелены (общий делитель идентификации типа порта).

---

Данное СЗУ удобно для организации домашнего поста зарядки на 3 … 5 гаджетов одновременно.Имеет узкий корпус, не занимающий соседних мест при тесно расположенных сетевых розетках (в размножителе-удлинителе).

---

TC02-iG – 6-портовое СЗУ 5V 4A с EU-вилкой

6-портовое (USB) Сетевое Зарядное устройство, реально способное выдать ток 4A. Очень удобно для организации поста зарядки (например, домашнего, для всей семьи).

Приобретено здесь: $10.9+3.3 (~465 руб) – Product ID: 2002657775; [Kevin JIN’s store], но встречается во многих местах.
Цвет: Белый, Чёрный.

Декларируется:

• Input: 100-240V AC. 50/60Hz, 390mA.
• Output: 5.0V/4A (20.5W, share on 6 ports);
• Size: 105×73×30 mm (коробка без вилки);

---

Имеет узкий корпус, не занимающий соседних мест при тесно расположенных сетевых розетках (в размножителе-удлинителе). Кроме того, имеет хорошую фильтрацию входных и выходных линий питания — позволяет работать на подключенном гаджете с емкостным экраном без «прыгания» экрана.

---

• USB-разъёмы портов попарно запараллелены: группы 1&2 и 3&4 имеют кодировку «Apple 2A» (iPod, iPad), группа 5&6 — кодировку «Korean 2A» (HTC/SAMSUNG)

---

• Выходное напряжение Uхх=5.09V (маловато!) и снижается до 4.91V при суммарной нагрузке 4.3A. (U=5.09V/0A; 5.06V/0.35A; 5.03V/2.91A; 4.98V/3.01A; 4.96V/3.3A; 4.87V/4.3A;)

---

• Позволяет производить одновременную зарядку 3…6 маломощных гаджетов (телефоны, смартфоны).
• Быстрая зарядка мощных гаджетов (1.2 … 2A) возможна только при использовании для зарядки кабелей с малым сопротивлением: data-кабели 28AWG – длиной до 20см, 26AWG – до 80см, 24AWG («24AWG/2C+28AWG/1P») — до 120 см.
  • Возможно (но суетно) применение кабеля-двуххвостки, состоящего из двух кабелей с разъёмами USB-AM для подключения к СЗУ (к двум разъёмам одной группы) и соединёные по шинам питания около разъёма гаджета. Один — стандартный data-кабель — для обеспечения возможности опознавания гаджетом типа порта, второй (можно двухпроводный) с сечением 26…22AWG — для собственно питания.
  • Можно использовать приличные 28AWG-кабели длины порядка 100см, если увеличить Uхх до 5.4…5.5V с целью компенсации падения напряжения на кабеле (требуется вмешательство в схему).

---

• В качестве опорного источника используется шунтовой регулятор TL431, имеющий паспортное значение Uref=2.495V. Исходно делитель обратной связи — 10k5/10k0 (R17/R18), что приводит к расчётному значению выходного напряжения 5.11V. Чтобы поднять напряжение (расчётно) на ~300mV, необходимо зашунтировать R18 резистором 82…91KΩ (подъём до 5.43…5.40V). Для подъёма на ~400mV (до 5.5V) требуется шунт 62…69KΩ.
• Делители кодировки типа портов размещены снизу платы (◀ см. рисунок) и легко доступны для замены. Например:
  • a) разъём 4:
    • рез1 и установка перемычки (красная) приближает кодировку порта к «Korean tablet charging mode» (только напряжение 2.0V, а не 1.2V);
    • дополнительно рез2 доводит кодировку до «DCP Short Mode» («закоротка»), он же: Chinese standard YD/T 1591-2009 и ITU-T L.1000.
    • • Кодировка разъёма 3 при этом не меняется (остается Apple 2A).
  • b) разъём 3 и 4:
    • если установить перемычку и удалить один из резисторов R30 или R31 (отрезать R31 – рез3), то оба разъема получат кодировку «Sony Charger» (напряжение 3.3V).

---

• Самым горячим элементом оказался выпрямительный диод (D7, картинка ниже). Его радиатор на открытом воздухе нагрелся до ~55°C (ΔT=~30°C) при токе нагрузки 1.3A. Радиатор подключен к шине +5V (диод установлен без изоляции) и отвести от него тепло на торчащие наружу части (корпуса USB-разъёмов) затруднительно. (При большом желании для устранения локального перегрева можно изобрести/установить на радиатор дополнительную пластину, увеличивающую теплоотдачу хотя бы внутрь корпуса).

---

У этого СЗУ имеется маленькая неприятность — расположение USB-разъёмов таково, что при подключении к настенной розетке Charger Doctor, как избушка бабы-Яги, встает к лесу (стене) передом, а к пользователю задом…

---

• Переходник к сетевой розетке (сетевая вилка) съёмный, что позволяет альтернативное подключение к сети стандартным кабелем (до ~100 руб в радиомагазинах).
• Детально про кабели, выходное напряжение и кодировку портов описано здесь: http://yadi.sk/d/3C4YhpT5NnVwW.

---

Разборка

Половинки корпуса соединены по периметру многоточечной склейкой. Точное сопряжение обеспечивается наличием элементов паз и гребень на разных половинках.

• Повторно разобрать корпус (после склейки) будет затруднительно, поэтому перед разборкой надо точно решить, какие работы необходимо выполнить (подъём напряжения, перекодировка типов портов, доработка радиатора). Чтобы всё зараз.

---

Разбирается осторожно-варварским способом — шов разрубается (раздвигается) ножом, приложенным по всей длине шва, нанесением лёгких ударов молотком (точнее, по всей доступной длине шва — разъёмы рубить не стоит). Крайне желательно не позволять ножу углубляться более чем на 1 мм чтобы не срубить гребень — достаточно его вырвать из паза.Разрыв можно сначала «наживить» разрезами по углам, раздвинув половинки не более чем на 0,3 мм (иначе может пойти трещина по корпусу, а не по шву). Верхняя крышка (которая с ярлыком) легко снимается.Вытаскивать плату из второй половинки корпуса следует осторожно — она всё время стремится за что-нибудь зацепиться и утащить с собой:

• Пластиковая обечайка USB-разъёмов не вклеена, просто цепляется за крышку, но ее можно «выдвинуть» из пазов в корпусе вверх потянув не за плату, а отдельно (например, «ломиком»-отвёрткой). При этом следует запомнить ориентацию направленных внутрь «шипов» обечайки, которые служат световодами.

---

• Пружина фиксатора переходника сетевого разъема норовит соскочить (и потеряться); при вытаскивании платы надо отследить, чтобы не сорвать пружинку с ее оси (пластикового штифта).

---

Тип преобразователя непонятен — его корпус (PDIP-7) прикрыт радиатором, приклеенным теплопроводящим герметиком. Очень похож на NCP102xP065, но pin5 (Drain) – уширенный. Свои 20W он честно отдаёт.В выходном выпрямителе используется мощный сдвоенный диод Шоттки MBR20xx (TO-220, общий катод), установленный на радиатор (номинал напряжения неразборчивый — затёрт, но должен быть не менее 30V).Имеются фильтры подавления EMI (Common mode chokes): во входной цепи — Ш-образный, что-то вроде UU9LF (маркировки номинала нет), в выходной — тороидальный.

---

Реализация переделок

В своём экземпляре я зашунтировал R18 резистором 75KΩ, что привело к подъёму напряжения до 5.43V, и переделал кодировку порта 4 на «DCP Short Mode» (на всякий случай — все мои «подшефные» китайцы в тонкостях кодировки портов не разбираются).

---

«Близкие родственники»

Очень похожие характеристики имеет 5-портовое СЗУ Tmashi Tms—TC05-EU — 5-портов, что обычно достаточно, размеры чуть меньше и напряжение так же маловато для зарядки мощных гаджетов.
Tmashi Tms-TC05-EU можно так же подключать к сети кабелем  (иногда это удобно и Charger Doctor визуально доступен).

---

• Input: 100-240V AC. 50/60Hz, 300mA
• Output: 5.0V/4A (20.5W, share on 5 ports);
• OFF Load: ≤0.5W
• Size: 96×66×32 mm (коробка без вилки);

Встречающиеся 4-портовые СЗУ похожего вида обычно имеют меньшую мощность и «прямыми родственниками» не являются.

CЗУ со встроенным кабелем mini/micro USB

Hyundai X700 — штатное СЗУ (DC 2.35×0.7mm)

Имеет встроенный кабель с разъемом DC Plug 2.35×0.7 mm. Рассчитан на выходное напряжение 5.6 V, что очень критично для гаджетов, использующих контроллер заряда OZ8555 (планшеты Hyundai Hold X700, Window N101/YUANDAO N101; PIPO M1, PIPO Max-M8 pro, PIPO Smart-S2; CUBE U9GT3).

---

Корпус вскрывается легко (с одной стороны — саморез, с другой — пластиковые зацепы). Внутренности выглядят очень прилично:

• Model: SW0502000N (сетевой штекер — американский); номинируется как 5 V / 2000 mA;
• На входной и выходной цепях имеются помехоподавляющие LC-фильтры;
• Первичка: FlyBack регулятор — корпус DIP8 с надписью «LN6203» (похоже — аналог RM6203, HP6203);
• Обратная связь: оптрон — (PC)817; TL431 (U_ref=2.50 V) с делителем R₁₂=2.74 kΩ / R₁₃=2.20 kΩ, что расчетно приводит к U_out=~5.6 V (а не 5.0 V, как номинируется).
• Ток 1.5 … 1.7 A отдает уверенно, без заметного перегрева.

Схема очень напоминает пример использования из data sheet на FlyBack регулятор RM6203 (reactor-micro.com).

Freelander PX1/PX2 – штатное СЗУ (microUSB)

Имеет встроенный кабель с разъемом microUSB-M (Plug).

Корпус вскрывается легко (с одной стороны — саморез, с другой — пластиковые зацепы).

---

Внутренности выглядят очень прилично:
• Model: A02S050200E (сетевой штекер — европейский); номинируется как 5V–2000 mA;
• FlyBack регулятор HP6203 (похоже – аналог RM6203, LN6203); 58 KHz.
• Обратная связь: оптрон — (O)PC817C; TL431 (U_ref=2.50 V) с делителем R₁₀=2.70 kΩ / R₁₁=2.40 kΩ, что расчетно приводит к U_out=~5.3 V (а не 5.0 V, как номинируется — видимо для компенсации падения напряжения на кабеле). Реально U_out=5.28 V.
• Ток 1.5 … 1.7 A
• Кодировка типа порта: Никаких потенциалов на шинах данных не обнаружено, соединительный кабель — двухпроводный. (Перемыкание линий данных на кабельном разъеме microUSB не проверялось).

 

СЗУ YGY-053000 (DC 2.35×0.7 mm)

15W 1PCS AC 100V-240V Converter Adapter DC 5V 3A Power Supply EU Plug DC 2.5×0.7mm ($5.9)

Имеет встроенный кабель 20AWG с разъемом DC Plug 2.5x0.7 mm длиной 10.7(9.5) mm – для Hyundai Hold X700 конструктивно подходит.

---

Исходно U_out=5.21 V (для Hyundai Hold X700 — маловато);
при токе 3 A напряжение на выходном разъеме снизилось до 4.77 V (то есть осталось в пределах спецификации USB);
R_вых=~150 mΩ (вместе с кабелем).
Корпус склеен, как добраться до внутренностей — непонятно.

 

Ссылки

«Мастер пайки» – Вскрытие и ремонт клеенного блока питания и видео по теме.

---