На зарядку становись: тестируем автомобильные зарядки с дополнительными функциями. Usb автомобильное зарядное устройство для телефона: описание, отзывы и фото

30.04.2019

Новенький автомобильный USB-адаптер заряжает смартфон со скоростью улитки? Действительно, из некоторых зарядников даже за длительную поездку телефону или планшету удается «высосать» лишь пару десятков процентов энергии! Выясняем, почему покупка недорогого зарядного устройства в прикуриватель – лотерея.

Многие автовладельцы замечали, что автомобильные зарядные устройства, подключаемые к прикуривателю, работают по-разному. Одни заряжают быстро, другие – медленно, а третьи – не только «тупят», но еще и неспособны даже запустить процесс зарядки на севшем в нуль телефоне… Почему так происходит – загадка для рядового автовладельца…

Нуждаясь в срочной зарядке смартфона в машине, автор этих строк и сам как-то был вынужден экстренно купить во время поездки автомобильный USB-адаптер в магазине, более известном в народе под прозвищем «Все за 37 рублей». Цена – замечательная, вот только при работе в режиме навигатора с этим адаптером смартфон не заряжался, а лишь шатко балансировал на изначальном уровне батареи… При попытке же поставить на зарядку аппарат, батарея которого села до полного выключения, USB-адаптер не смог его даже «стронуть с места» – аккумулятор телефона просто не хотел переходить в режим зарядки!

Попробуем выяснить, почему некоторые зарядные устройства демонстрируют столь жиденькие таланты! И возможно ли это как-то выяснить ДО покупки или что-то исправить впоследствии?

Что там внутри?

На тесте-вскрытии у сайт – 3 автомобильных зарядных устройства с USB-разъемами, которые при работе показали свою полную или частичную непригодность, заряжая мобильные гаджеты медленно, очень медленно и даже демонстрируя неспособность перевести в режим зарядки телефон с полностью посаженной батареей. Это зарядное устройство из «Все за 37», зарядное устройство из магазина «Ашан» и еще одно, неизвестного происхождения. Все гаджеты – совершенно «беспородные», noname.

Как правило, внутри каждого зарядного устройства стоит специализированная микросхемка из разряда так называемых «DC/DC Step-Down-преобразователей» плюс несколько сопутствующих пассивных деталек, которые называют «обвязкой». Эта микросхема делает из 12-14 вольт автомобильной бортсети 5 вольт, предусмотренные стандартом USB. Разбираем зарядники и вдумчиво смотрим на их «потроха». Находим микросхему-стабилизатор – она там одна, и её ни с чем не перепутаешь. Читаем название, написанное на микросхеме, ищем в Сети её описание от производителя – так называемый «datasheet» – и смотрим, на что она реально способна.

Вот, скажем, зарядник из «Все за 37 рублей». На нем написано, что он обеспечивает выходной ток 500 мА, что реально маловато для смартфона. Но по субъективным ощущениям даже такого тока нет и в помине!

Вскрываем корпус зарядника и видим, что собран он на основе микросхемы MC34063. Это неплохая и хорошо известная электронщикам микросхема-импульсный стабилизатор, которая обеспечивает выходной ток… до 1,5 ампер! Шикарный ток (если так уместно говорить о токе!), пригодный для быстрой зарядки и смартфонов с мощной батареей, и даже планшетов. Однако почему-то этого не происходит – смартфоны заряжаются еле-еле, процентов на 15-20 за час…

Читаем datasheet микросхемы и видим, что выходной ток этого чипа регулируется элементами «обвязки» – а именно определенным резистором. При его сопротивлении, равном 0,2-0,15 ома, микросхема выдаст ток около 1 ампера, при сопротивлении 0,1 ома – максимальные 1,5 ампера.

А что же установлено на самом деле? Упс…. Китайцы припаяли параллельно 2 резистора по 1 ому, что суммарно дает 0,5 ома и ограничивает выходной ток MC34063 на уровне смешных 300 миллиампер – то есть почти в пять раз меньше, чем эта замечательная микросхема может обеспечить!

Что можно зарядить током 300 мА? Ну разве что простейший кнопочный телефон с крошечным аккумулятором, да и то небыстро… А вот современному смартфону с батареей 2700-3000 мАч этого тока категорически недостаточно!

Почему же адаптер так собран?

Да потому, что у китайцев не оказалось под рукой радиокомпонентов нужного номинала, и они поставили детальки из того ведра, где еще что-то было на дне, не заморачиваясь с точностью и рекомендациями производителя микросхемы!

В других дефективных китайских зарядных поделках – ровно та же история… Берем следующую зарядку, на корпусе которой анонсирован выходной ток 800 мА. Открываем и видим старую-добрую знакомую – микросхему MC34063! Смотрим на номинал пресловутого резистора, регулирующего ток, – и видим сопротивление 0,33 ома! А при нем выходной ток составляет, согласно данным производителя чипа, 450 мА, а вовсе не 800, как обещано!

Открываем следующий зарядник – и опять видим популярнейший чип MC34063, но регулировочный резистор уже имеет номинал 0,7 ома, что гарантирует ток не более 200 мА! Это уже полный финиш – такой адаптер ни для чего не пригоден…

Ваших гаджетов с помощью USB-тестера. Представляем вашему вниманию ещё один способ, для которого не понадобится никакого дополнительного оборудования.

Современные смартфоны и телефоны сами обеспечивают свою зарядку, контролируя уровень зарядного напряжения, ток заряда, напряжение батареи и её температуру. Все эти данные телефон знает и может показать своему владельцу в сервисном режиме. Его ещё называют инженерным, заводским или тестовым.

Внимание! Если вы не уверены в своих действиях, пожалуйста, не вводите свой телефон в сервисный режим. Ходят слухи, что кто-то каким-то образом умудрился испортить при этом свой аппарат.

А для тех, кто уверен и не боится, продолжаем.

Для чистоты эксперимента переводим свой телефон в «самолётный» режим (чтобы его потребление от зарядки не плавало в зависимости от силы GSM-сигналов, Wi-Fi и Bluetooth). Отключаем GPS-приёмник, отключаем авторегулировку яркости экрана.

Переводим телефон в сервисный режим. Для моего Lenovo это комбинация ####1111#, набранная в звонилке; для телефона Samsung подходит комбинация *#0228#. Я думаю, вы легко найдёте эту комбинацию для своего аппарата в интернете. Кстати, я наталкивался на комбинацию типа *777#, на которую многие жаловались: выполнив этот USSD-запрос, обладатели смартфонов получили от оператора сотовой связи какой-то дико дорогой набор ненужных опций. Наверное, это была разводка сайта с сервисными кодами, не знаю. В любом случае включённый «самолётный» режим обезопасит вас от этого. Кроме того, имейте в виду, что сервисные коды для телефонов начинаются обычно с *# (да, должна присутствовать решётка) и не требуют нажатия кнопки вызова.

Итак, мы вошли в сервисный режим. Структура сервисного меню уникальна для каждого производителя аппаратов. В моём Lenovo я выбрал пункт Item Test → BatteryChargingActivity, в Samsung просто появились какие-то параметры, и я пару раз пролистал вниз до появления нужных значений.

Для проверки зарядок мы будем контролировать силу тока. Она может быть обозначена как Charging Current, измеряется в mA (миллиамперах) и при неподключённой зарядке имеет значение «ноль».

Собираем интересующие нас зарядные устройства. Лучше, если их будет побольше и у них будут съёмные кабели, тогда качество анализа будет лучше.

Я взял несколько зарядок с выходом USB и, соответственно, несколько кабелей вида USB → microUSB. Подключив их в различных сочетаниях к своему аппарату, для каждого сочетания определил минимальный и максимальный ток зарядки (он немного плавает во времени) и записал их в таблицу.

Ток заряда в различных комбинациях зарядок и кабелей в миллиамперах (минимальное и максимальное значения)

	Кабель 1	Кабель 2	Кабель 3
Зарядка 1	820…970	820…970	130…340
Зарядка 2	−150…0	−130…0	0
Зарядка 3.1	820…970	900…970	130…280
Зарядка 3.2	820…970	820…900	280…410
Зарядка 4	820…970	820…970	430…490
Зарядка 5	411…485	411…485	−73…+58

»
Заодно посчитаем, на сколько процентов плавает ток при зарядке. Запишем результаты во вторую таблицу.

Изменение тока в процессе зарядки в процентах

По результатам измерений можно сделать следующие выводы:

Отображаемый ток измеряется не точно, а с каким-то шагом. Соответственно, не стоит обращать пристального внимания на точные значения измеренного тока.
Мой телефон при зарядке потребляет около 1 000 мА (это видно на кабелях № 1 и 2 в сочетании с зарядками № 1, 3 и 4 - значения токов похожи между собой и максимальны из всех измерений). Об этом свидетельствует и максимальный ток, написанный на «родной» зарядке, - 1 000 мА.
Кабели № 1 и 2 одинаково хорошо передают заряжающее напряжение.
Кабель № 3 имеет высокое сопротивление, поэтому ток заряда гораздо меньше положенного. Его использовать для зарядки можно только в безвыходной ситуации. При включённых модулях GSM, Wi-Fi, Bluetooth он вряд ли сможет даже поддерживать уровень заряда батареи.
Зарядка № 2 (заявлена как одноамперная) даёт отрицательный ток, то есть текущий в другом направлении. Она вместо заряда разряжает гаджет. Кстати, телефон Samsung не показал отрицательный ток, а только ноль.
Зарядка № 4 - от iPad, заявлена как дающая 2 400 мА, обладает наиболее высокой мощностью (это видно на «высокоомном» кабеле № 3). Зарядка № 3 (заявлена как трёхамперная) - сдвоенная, оба разъёма одинаково хорошо заряжают телефон, но при подключении к ней более мощной нагрузки (например, планшета) больший ток отдаст по второму порту. Если грубо прикинуть соотношение максимальных токов на её разъёмах, полученных на плохом кабеле (280 и 410 мА), первый разъём способен выдать 1 200 мА, а второй - 1 800 мА. Это косвенно подтверждается максимальной просадкой тока (во второй таблице): чем мощнее зарядка, тем меньше просадка.
Зарядка № 5 (автомобильная, в прикуриватель) даёт недостаточный для заряда ток (по сравнению с зарядками № 1, 3 и 4). Действительно, при поездке на юг со смартфоном в режиме навигатора за 16 часов дороги она смогла только поддерживать процент заряда на одном значении.

Чтобы немного реабилитировать кабель № 3, скажем, что при его работе на менее требовательную нагрузку он и мешает меньше: при зарядке телефона Samsung вместо требуемых 453 мА он передаёт 354 мА, что уже можно и потерпеть.

Вот что получилось по итогам теста моих зарядок. У вас результаты будут немного другими, но общий смысл, я думаю, вы уловили: находим максимальный ток из всех комбинаций, определяем удачные кабели и зарядки и отдельно анализируем комбинации, дающие меньший ток.

Удачи в измерениях!

С появлением в обиходе разного рода гаджетов растёт потребность в их подзарядке. Портативные аккумуляторы частично помогли решить эту проблему, но заодно пополнили собой армию устройств, которые необходимо регулярно заряжать. USB гнездо теперь требуется встраивать везде и всюду. Сегодняшний обзор будет посвящён трём автомобильным зарядным устройствам. Все они обладают двумя USB портами и устанавливаются в гнездо прикуривателя.

Начнём с vkworld C101

Данный экземпляр продаётся в прозрачном пластиковом боксе с поролоновым ложем. Зарядное представляет из себя металлическую «пулю» с острым кончиком и получилось довольно увесистым. Технические характеристики таковы: поддерживается бортовая сеть от 12 до 24V, а на выходе заявлено напряжение питания в 5V при максимальном токе потребления в 2.4А. Но нет ни слова о наличии разного рода защит и совместимости с потребителями энергии.

Устанавливается vkworld C101 в прикуриватель с усилием, держится уверенно. Под максимальной нагрузкой корпус остаётся чуть тёплым. Жёсткая фиксация и малая площадь «плюсового» контакта могут способствовать плохому электрическому контакту с прикуривателем. Во время работы зарядного влияния его на радиоприёмники замечено не было. Перейдём к тестам. Тестовый стенд представлял из себя блок питания с гнездом прикуривателя. Нагрузкой для зарядного служил специализированный нагрузочный тестер EBD-USB от ZKEtech.

Если судить по показаниям тестера и падению напряжения, то порты включены параллельно и оба могут выдать большой ток. А маркировки “2.4A Tablet” и “1.0A Phone” возле портов лишь указывают на то, что порты не универсальные и один из них поддерживает подзарядку планшетов от Apple, а второй - большинство смартфонов на Android.

Устройство может продолжительное время выдавать 2.7-2.8А (что превышает паспортное значение в 2.4А). Если увеличить суммарную нагрузку сверх 14W, то напряжение постепенно снижается до неприемлемой величины.

Перейдём ко второму подопытному - vkworld C103

Упаковка скрывает очень интересное устройство с забавным дизайном. Цветовое оформление и габариты устройства могут не вписаться в интерьер салона, но при этом функционал довольно интересен.

Его характеристики лаконичны как у предыдущей модели - входное напряжение от 12 до 24V, а на выходе ожидаются 5V и максимальный ток 2.1A. Рядом с USB портами расположился дисплей и три светодиода. На дисплее поочерёдно индицируется напряжение бортовой сети и суммарный ток потребления подключённых устройств. Дополняются показания загоранием соответствующих светодиодов “V” или “A”, а вот крайний правый светодиод горит всё время и подписан как “индикация работы”. К сожалению, никакого описания к зарядному не прилагается, а на официальном сайте я нужную информацию не нашёл. Дело в том, что у устройства имеется скрытый динамик, и опытным путём было выяснено, что он издаёт звук при напряжении бортовой сети ниже 10V. Перейдём к тестированию.

По результатам тестирования vkworld C103 скажу, что зарядное не может выдать ток выше 2.1А, а USB порты подключены параллельно. При нагрузке 10W и более преобразователь зарядного выходит из режима и напряжение на выходе быстро снижается вплоть до 1.5V. С другой стороны, именно ток 2.1А и заявлен производителем как максимальный. Немного расстраивает погрешность измерений. При реальном токе в 1.533А индикатор показывает 1.7А. Во время тестирования радиоприёмник работал без проблем и зарядное не оказывало влияния на эфир. Что касается универсальности портов USB, то тут только левый порт поддерживает большинство смартфонов на Android, а правый имеет маркер для поддержки планшетов от Apple.

Задать вопросы об аксессуарах можно представителям бренда в официальной группе Вконтакте .

Третий в списке - Chuwi C-100

Последним из представителей устройств будет исследовано зарядное Chuwi C-100. На этот раз в комплекте идёт инструкция с более подробным описанием параметров устройства.

Имя: Ublue
Модель: C-100
Подключение: dual USB
На входе: 12-24V
Выходной вольтаж: 5V
На выходе: 2 х 2.4A (3.4A max)
Размеры: 53.4 25.4 25.4 mm
Вес: 45.5 g

Внешний вид и качество сборки на высоте, а в прикуривателе устройство удерживается вполне надёжно. Прозрачная пластиковая кайма вокруг портов USB своим свечением демонстрирует работоспособность устройства и помогает найти его в темноте. Порты не подписаны, а тесты подтверждают их “всеядность” в плане поддержки устройств различных производителей.

Тесты показали, что заявленные 3.4А можно даже немного превысить без вреда для устройства. Нагрев зарядного умеренный, металлический корпус в этом плане показал себя лучшим образом. Во время тестирования напряжение на выходе порадовало своей стабильностью даже при превышении паспортных данных, не в пример предыдущим зарядным. На радиоприёмник это зарядное оказывает минимальное воздействие, как и протестированные ранее устройства.

Послесловие

В продаже можно встретить автомобильные зарядные на любой вкус. Есть миниатюрные на одного потребителя, которые практически не видны в гнезде прикуривателя. А есть способные осилить одновременную подзарядку четырёх планшетов. Бывают размещаемые в подстаканнике или с дополнительными функциями, вроде тех, что описывались в статье.
Устройства от vkworld соответствуют заявленным характеристикам, но сами характеристики выглядят немного уныло. Если ваш смартфон потребляет около 1.7 — 1.9А, то дополнительных потребителей к зарядному можно не подключать. Более выгодно в этом плане выглядит зарядное от Chuwi, оно выдержит двух потребителей с током, предположим, 1.7А и 2.0А. При этом устройства от различных производителей смогут разглядеть в этом зарядном «фирменное» и не будут ограничивать себя в аппетитах.

Недавно я разработал автомобильный USB источник питания. Но статья будет совсем не о нем. В процессе разработки я ознакомился с двумя стандартами: ISO 16750-2, ISO 7637-2, которые подробно отвечают на часто задаваемый вопрос «Какое напряжение в автомобиле», а потом познакомил с ними десяток покупных USB зарядок разных производителей. Здесь ( , ) и там я видел статьи о разработке/доработке/запиле готовых источников для автомобилей, где авторы не задумываются о таких вещах, как защитные цепи. В моём источнике схема защиты получилась сложнее самого источника, т.к. пожар в машине - это, безусловно, неприятно. Как показали себя испытуемые и почему выжил только один - в этой статье.

Зачем нужна собственная зарядка

Кто-то спросит: «А зачем разрабатывать собственную зарядку, если полно готовых устройств?». Как и многие автолюбители, в машине я пользуюсь несколькими дополнительными устройствами, для которых не предусмотрено штатное питание. Сложившаяся ситуация на рынке источников питания для автомобиля - использование разъема прикуривателя для всего на свете. В итоге - провода по всему салону, непонятно, включен регистратор или нет... Наверное, для большинства пользователей это удобно, но не для меня. Внезапно захотелось иметь розетки USB, чтобы любое устройство заряжалось быстро как дома, чтобы в прикуривателе ничего не торчало и не мешало закрыть шторку около селектора АКПП. Захотелось, чтобы регистратор просто включался и работал во время движения, а задние пассажиры не ломали ногами его адаптер. Ничего готового, к счастью, не нашлось - и вот я уже рисую схему!

Список тестируемых устройств

Gerffins CC02
Samsung Сar adapter
Phantom PH2163
Deppa Ultra duo
Ginzzu GA-4415UW
Stark CC2USBSTWH
GAL UC-1127M
Ginzzu GA-4015UB
Pockets SPECHR-011
Belkin RoadRockstar
Мой 4USB

Тестирование

При проведении испытаний я старался следовать рекомендациям двух стандартов:

ISO 16750-2 , Road vehicles - Environmental conditions and testing for electrical and electronic equipment - Part 2: Electrical loads
ISO 7637-2 , Road vehicles - Electrical disturbances from conduction and coupling - Part 2: Electrical transient conduction along supply lines only. Местный аналог - ГОСТ 28751, Электрооборудование автомобилей. Электромагнитная совместимость. Кондуктивные помехи по цепям питания. Требования и методы испытаний.

К сожалению, оборудование позволило сделать не все интересные тесты - высоковольтные и «быстрые» сделать не удалось. Однако, все устройства были препарированы, схемы защиты изучены, что дает возможность судить о сопротивляемости этим воздействиям.

Тестирование проводилось по двум схемам включения из стандарта ISO 7637-2:

Voltage transient emissions test
Transient immunity test

Описание тестирования

Voltage transient emissions test (ISO 7637-2:2004 4.3)

Этот тест предназначен для оценки устройства как источника помех в сети питания. Стенд, собранный по этой схеме, показан на первой иллюстрации.

Осциллограф (Keysight MSO-X 3104T 1GHz)
Пробник осциллографа
Эквивалент сети (самодельный, см. ниже)
Тестируемое устройство (источник помех)
Источник питания (Keysight DC power analyser N6705B)
Заземление

Где A - контакт источника питания, B - земля, C - конденсатор, L - индуктивность, P - контакт тестируемого устройства, R - резистор.

Их характеристики:

L = 5 мкГн (без сердечника);
Сопротивление между P и A: < 5 mΩ;
C = 0,1 μF на напряжение 200 В a.c. and 1500 В d.c.;
R = 50 Ω.

Сопротивление катушки вышло чуть больше указанного в стандарте, так что лабораторию по сертификации мне не открыть.

Сняты осциллограммы:

в момент включения входного питания
выключения входного питания
помехи в режиме работы на номинальную нагрузку

Измерен полный размах напряжения, времена нарастания-спада не измерялись. В нормальном режиме измерена частота основной помехи (часто она была не одинока).

ВАХ

Состав стенда как в тесте Voltage transient emissions test. Измерено напряжение на выходе устройства при номинальном токе, потребляемый ток. Нагрузка имитируется тем же прибором N6705B - у него 4 порта, каждый со своим внутренним модулем, некоторые модули можно использовать как нагрузку. Номинальный ток потреблялся только с одного порта USB, для многопортовых устройств данные о КПД и максимальных помехах могут быть неточными. Сняты сопротивления проводов для ввода поправок.

Совместимость с разными устройствами

Проверялась возможность заряда Apple Ipad и Samsung Galaxy, измерялась величина входного тока.

Transient immunity test (ISO 7637-2:2004 4.4)

Эта схема включения предназначена для проведения тестов на устойчивость к переходным процессам. По этой схеме проведены все последующие тесты.

Осциллограф (внутренний осциллограф у Keysight N7973A)
Пробник осциллографа (в нашей конфигурации отсутствует)
Генератор тестовых импульсов (Keysight N7973A 60V 33A)
Тестируемое устройство
Заземленная поверхность(металлический лист серый)
Заземление
Опциональный резистор (в нашей конфигурации отсутствует)
Опциональный диодный мост (в нашей конфигурации отсутствует)

Импульс 2b (ISO 7637-2:2004 п. 5.6.2b)

Симулирует помехи от моторов постоянного тока, работающих в режиме генератора после выключения зажигания.

Импульс 4 (ISO 7637-2:2004 п. 5.6.4)

Симулирует просадку питания, вызванную включением стартера ДВС, исключая всплески, вызванные стартом.

Импульс 5b (ISO 7637-2:2004 п. 5.6.5)

Этот тест моделирует помеху «Сброс нагрузки», которая происходит в случае отсоединения батареи. Генератор продолжает отдавать ток зарядки, при этом остальные нагрузки остаются подключенными. Под грозный импульс 5а попало два устройства: №4 и №11. Оба сгорели. Потом я прочитал, что в современных автомобилях есть супрессор, и таких напряжений не будет. №4 выбыл из дальнейшего тестирования. Для всех остальных устройств вместо него использовался следующий импульс (LV124).

LV124/VW8000 2013-6:E-05 «Load dump»

Суть та же, что у импульса 5b, но он определен производителями Audi, BMW, Daimler, Porsche и VW. Взят из брошюры Keysight.

Direct current (ISO 16750-2 п.4.1)

Этот тест проверяет функционирование оборудования в пределах между минимальным и максимальным напряжением питания. Критерий оценки: класс A.

Overvoltage (ISO 16750-2 п.4.2)

Этот тест симулирует ситуацию, когда вышел из строя регулятор генератора, и его выходное напряжение превысило нормальные значения. Этот тест симулирует «прикуривание». Подавал напряжение 24В в течение 60с из п. 4.2.1.2. Критерий оценки: класс D.

Superimposed alternating voltage (ISO 16750-2 п.4.3)

Этот тест симулирует добавленное переменное напряжение поверх постоянного. Частота изменялась 50Гц - 10кГц - 50Гц, в стандарте до 20 кГц, у нас до 10 кГц, источник больше не мог. Критерий оценки: класс А.

Starting profile (ISO 16750-2 п.4.5.3)

Этот тест проверяет поведение тестируемого устройства во время и после старта. Критерий оценки: класс С. По сути, он такой же как Имульс 4 из ISO 7637-2, только дбавилась осцилляция на полочке.

Short circuit protection (ISO 16750-2 п.4.8)

Этот тест симулирует короткое замыкание входов и выходов устройства. Коротим все контакты одного USB выхода между собой, т.е. на землю. В стандарте предписано коротить на землю и на питание 12В, но у нас второй вариант невозможен, и я его не моделировал. Один раз это получилось случайно - так сгорел один из Ginzzu «GA-4015UB». Критерий оценки: класс С.

Reversed voltage (ISO 16750-2 п.4.6)

Этот тест проверяет устойчивость устройства к неверной полярности батареи когда используется вспомогательное пусковое устройство. Прикладываем -14В на вход на 60с. Критерий оценки: после замены сгоревших предохранителей класс С. Внешний предохранитель не использовался, был сожжен один 10А стандартный FUSE - на токе 33А это заняло 150 мс, что намного больше чем выдержало любое сгоревшее устройство.

Препарирование

Когда запах горелой электроники подвыветрился, я приступил к разбору всех этих устройств. Привожу все по порядку с комментариями о схеме защиты, схеме подключения USB разъема, общими впечатлениями.

Какие они внутри

Gerffins CC02

Лучшее из купленных устройств - на входе самовосстанавливающиеся предохранители, супрессор, LC-фильтр, диоды для защиты от обратного напряжения. Разводка аккуратная, устройство сильно усложнено, видимо, из экономии на микросхемах источников. Предусмотрены варианты подключения линий D+ D- к делителям напряжения для Apple, но закорочены. Написано, что разработано в США, изготовлено в Китае, собственность Евросеть. Не хотят у нас разрабатывать…

Samsung Сar adapter

LC-фильтр, плавкий предохранитель, после замены которого (пайка) устройство работает. Аккуратная трассировка.

Phantom PH2163

Входная защита не предусмотрена, взорвался электролит. Микросхема питания зашлифована (защита от копирования?), микросхему пробило.

Deppa Ultra duo

Плавкий предохранитель, после замены которого (пайка) устройство работает. На одном порту D+ D- соединены, на другом - делители. IC зашлифована. Аккуратная трассировка.

Ginzzu GA-4415UW

Защита не предусмотрена. На одном порту D+ D- соединены, на другом - делители. Плата сильно пострадала. Трассировка плоха - расположение дросселя и микросхемы. Зато англоязычным пользователям предлагают 4.8А против 3.1А для русских. В миллиамперах характеристики совпадают!

Stark CC2USBSTWH

Плавкий предохранитель, после замены которого (пайка) устройство работает. На одном порту D+ D- соединены, на другом - делители. Дроссель далеко от микросхемы. Зато однослойная плата…

GAL UC-1127M

Плавкий предохранитель не сработал. Плата низкого качества.

Ginzzu GA-4015UB

Защита не предусмотрена. На одном порту D+ D- соединены, на другом - делители. Правда, разбираться какой где пользователю придется самостоятельно. Плотная компоновка, элементы залиты каким-то компаундом. Убиты 2 шт.

Pockets SPECHR-011

Плавкий предохранитель, после замены которого (пайка) устройство работает. Предусмотрены варианты подключения линий D+ D- к делителям напряжения, но линии закорочены.

Belkin RoadRockstar

Плавкий предохранитель, после замены которого (пайка) устройство работает. Супрессор, предохранитель, LC-фильтр на штекерной части, предохранитель и фильтр на пассажирской части. Замечательное качество разработки. IC для определения устройства как оригинальной зарядки разными потребителями.

Мой 4USB

Плавкий предохранитель, супрессор, e-Fuse, IC для определения устройства как оригинальной зарядки разными потребителями.

Где Iout - выходной ток устройства; Vout - измеренное напряжение на потребителе; Vout c - напряжение на выходе устройства, с учетом падения на проводе; Iin - потребляемый ток; Pout - выходная мощность; Pt - мощность тепловых потерь в устройстве; n - КПД; Vp-p on, off, noise - размах напряжения при включении, выключении и работе соответственно; F noise - частота помехи.

В ячейках тестов проставлены оценки буквами. Буквы - это классы функционального статуса (ISO 16750-1 п.6):

Класс А . Все функции устройства работают штатно во время и после теста.
Класс B . Все функции устройства работают штатно во время теста. Однако, одна или более выходит за пределы указанного допуска. После окончания теста устройство автоматически вернулось к нормальной работе. Функции памяти по классу А.
Класс C . Одна и более функций устройства не работает как положено во время теста, после окончания теста устройство автоматически вернулось к нормальной работе.
Класс D . Одна и более функций устройства не работает как положено во время теста, после окончания теста устройство не вернулось к нормальной работе, пока не перезапущено пользователем.
Класс E . Одна и более функций устройства не работает как положено во время теста, после окончания теста устройство не вернуть к нормальной работе без ремонта или замены устройства/системы.

Почему класс C зеленый, а B - желтый?

Мы можем закрыть глаза на требование стандарта сохранять полную или частичную работоспособность во время теста, ведь для зарядки важно не сгореть и не пожечь заряжаемые устройства. Класс A и C считаю лучше класса B - либо делаем как положено, либо ничего не заряжаем.

Анализ результатов

Честно говоря, ожидал гораздо худших результатов, возгораний и дымовых завес, даже камеру поставил, чтобы всё зафиксировать, но красивых возгораний не было.

По результатам тестирования все ЗУ выдали номинальный ток, некоторые устройства готовы давать больше, чем написано. Только два ЗУ (Belkin и мой) ограничивают ток по портам USB, у остальных порты по 5В запараллелены, ограничением занимается только источник. Заявления на упаковках про ток на портах имеют рекламный характер. Многие производители дают возможность любителям Apple заряжать свои устройства, в основном с помощью резисторов.

КПД устройств от 82% до 90% - вполне прилично, но у устройств малого размера с большим током длительная работа не гарантирована. В дальней поездке Ginzzu периодически надо будет остужать.

Некоторые зарядки дают сильную помеху в сеть (до 7.2 В), что может негативно сказываться на качестве аудио, приеме радио.

Только одно устройство из покупных (Gerffins) оказалось устойчивым к отрицательному напряжению. Причем, некоторые из погорельцев перед смертью выдавали в USB отрицательное напряжение (измерялось только до -3 В, т.к. срабатывала защита источника питания). Кто-то заметит, что при переполюсовке батареи в машине выгорят гораздо более ценные вещи (должны сгореть только предохранители), а происходит это крайне редко у крайне криворуких людей. Но. В стандарте есть ещё импульсы №1(-150 В, длительность 2 мс, группа импульсов), №3(-220 В, длительность 15 нс, группа импульсов), которые возникают и без переполюсовки батареи.

Почему разработчики не ставят диод?

Думаю, тут сошлись три проблемы: КПД, нехватка места и себестоимость. Кроме того, многие микросхемы позволяют работать с повышенным напряжением (34063A имеет максимальное напряжение на входе 40В), а входной конденсатор может сглаживать часть помех. КПД с диодом будет хуже (допустим, - 10%), что для ЗУ, помещающихся в разъем прикуривателя, чревато перегревом (от 3-амперного Ginzzu ждал, что перегреется и сгорит под номинальным током, через час он начал сбрасываться, разогревшись очень сильно, но не сгорел). Для многопортовых ЗУ диод будет рассеивать очень много - у belkin при мощности на выходе 36Вт, общие тепловые потери будут около 10Вт, а сейчас только 4Вт. Если поставить транзисторную защиту - дорого.

Что делать

Если про схемотехнику - ставить диод, фильтр, предохранитель, супрессор. Я вместо диода поставил электронный ключ от TI LM5060
Не все автомобильные зарядки одинаково полезны. Некоторые даже могут вызвать пожар (хотя, может, это Honda виновата).

Устройства, продающиеся для использования в жестких условиях, не подлежат обязательной сертификации на территории РФ. Среди купленных устройств только одно выдерживает тесты, все остальные сгорели.

P.S. Спасибо компании Keysight за предоставленное во временное пользование оборудование и разъяснения. Хорошие анализаторы и осциллограф, надеюсь, софт потом подтянут. Очень порадовала возможность всё это хозяйство синхронизировать и управлять с одного рабочего места по сети. Спасибо dimonfofr за сборку эквивалента сети и помощь по тестированию.

P.P.S. Обращайте внимание на инструкции к ЗУ - там много веселого. Pockets рекомендует выключить мобильный телефон перед зарядкой, Stark - отключать зарядку во время пуска двигателя, Deppa может синхронизировать ваше устройство с компьютером, Phantom рекомендует держать разъем прикуривателя чистым.

Держите ваши разъемы чистыми и не суйте туда что попало.

Теги: Добавить метки

Мы проверили шесть самых популярных автомобильных зарядных устройств с USB для зарядки смартфонов и гаджетов в ценовом диапазоне от 29 до 170 руб.

Одно из них брать нельзя категорически, еще два можно, но это выброшенные деньги, остальные хоть и не дотягивают до заявленных параметров, но вполне приличные и недорогие!

Если вы подумали, что купив зарядку за 40 рублей вместе с доставкой, она выдаст обещанный китайцами ток в два ампера и будет быстро заряжать ваши планшеты и другие гаджеты с аккумуляторами большой емкости, то это глубочайшее заблуждение. Реальная отдача такого зарядника будет в четыре раза меньше (примерно 0,5 А). При этом если смартфон используется как навигатор, его аккумулятор в процессе работы будет наоборот потихоньку разряжаться. Ведь в таком режиме он как раз и потребляет в районе 0,5 А. Поэтому если вы хотите, чтобы смартфон одновременно и работал, и потихоньку заряжался, зарядное устройство должно выдавать стабильный ток в 1 А.

Но начнем по порядку. Для тестов мы использовали мультиметр для USB и регулируемую нагрузку в 1-2 ампера.

Помогал нам в процессе тестирования не совсем молодой, но полностью заряженный 12-вольтовый автомобильный аккумулятор Bosch Silver 100 А·ч, выдававший напряжение 13,1-13,2 В. Зарядники подключались к аккумулятору, после чего замерялось выдаваемое ими напряжение без нагрузки. Затем подключалась нагрузка в 1А, с которой оценивался реальный ток и напряжение. После нагрузка увеличивалась до 2А, и повторно оценивалось напряжение и выдаваемый ток.

Но главное испытание – это показатели напряжения и тока спустя 10 минут после начала зарядки смартфона с максимальным потребляемым током в 1 А. За это короткое время зарядки нагревались, а выдаваемые ими токи заметно падали. Но именно они нам и интересны.

SA 2211

— На корпусе написано 2,1 А + 1 А, в названии товара указано 2,1А, но в таблице характеристик продавец указывает уже лишь 1 А.
— Цена – от 35 руб.

Это худшая зарядка, которую только можно было вообразить.

Во-первых, у нее очень низко расположены боковые контакты, и в прикуривателях некоторых моделей авто она попросту вызывала короткое замыкание, сжигая предохранитель.

Во-вторых, сборка настолько хлипкая, что контакт с прикуривателем время от времени пропадает. И чтобы вернуть его, надо найти удачное положение зарядки в прикуривателе…

Ну и самое главное – более 0,7 А она не выдает. А при трехминутном прогреве с подключенным смартфоном ток падает до 0,56 А и ниже, а напряжение до 4,81 В, ввиду чего некоторые смартфоны и планшеты могут вовсе отказаться заряжаться от нее или понизить нагрузку по току до 0,4 А. Другими словами, зарядка гаджетов будет длится бесконечно долго, а при работающем в роли навигатора смартфоне и вовсе разряжать его аккумулятор.

Вердикт: выкинуть.

HZ-008

— В описании и характеристиках указано, что выдает ток 1 А.
— Цена – от 29 руб.

По результатам тестов ее начинка оказалась аналогичной SA 2211. Более 0,7 ампер из нее не выжать. При прогреве ток продолжает падать до тех же 0,56 А с напряжением примерно 4,83 В. Но в отличие от SA 2211, боковые контакты тут расположены повыше, и сам контакт с прикуривателем не пропадает.

В общем, зачем вам зарядка, которая выключенный смартфон и за полдня не зарядит?

XKY-013

— В описании и характеристиках указано, что выдает ток 2 А.
— Цена – от 55 руб.

Разумеется, никаких 2 А тут нет. Но 1 А поначалу она выдает. Однако спустя несколько минут после начала подзарядки смартфона напряжение падает с 5 до 4,89 В (тестовый смартфон более чем на 0,8 А ее не нагружал), а ток с 0,8 до 0,65 А. Это лучше, чем у двух зарядок, рассмотренные нами выше, но все равно плохо.

Боковые контакты расположены высоко, а сборка качественная. Из дешевых зарядок эту можно порекомендовать, только если вы хотите сэкономить каждую копейку.

Вердикт: радует то, что работающий в режиме навигатора смартфон пусть и крайне медленно, но все же будет заряжаться. Наиболее низкая цена на нее .

Безымянная с экраном

— Цена – от 155 руб.

Из условно недорогих моделей – самая лучшая. В сумме оба порта выдают до 2,7 А. Один порт с нагрузкой 2 А выдает 1,85 А при напряжении 4,85 В, чего вполне достаточно для быстрой зарядки практически любых гаджетов.

Экран в цикле показывает напряжение источника (автомобильного аккумулятора), текущую нагрузку по току и температуру в фаренгейтах.

Единственный минус – в тесте с нагрузкой оба порта показывают одинаковые характеристики, но при подключении смартфонов только правый работает на всю катушку, а с левым некоторые модели гаджетов берут меньший ток, чем он может выдать.

Вердикт: оптимальный выбор, если надо заряжать два устройства одновременно или модели с быстрой зарядкой или емкими аккумуляторами. Самая низкая цена .

Безымянная черная

— В описании и характеристиках указано, что выдает ток до 3,1 А.
— Цена – от 149 руб.

Единственный зарядник, который полностью соответствует заявленным характеристикам. На любой из портов при нагрузке в 2 А он выдает ровно 2! При этом напряжение составляет аж 5,19 В! В сумме оба порта дают не менее 2,9 А. Из минусов – слишком яркий синий светодиод.

Вердикт: оптимальный выбор, если надо заряжать два устройства одновременно или модели с быстрой зарядкой и емкими аккумуляторами. Самая низкая цена .

Fix Price 800 мА

— В описании и характеристиках указано, что выдает ток 0,8 А.
— Цена – 55 руб.

Эта зарядка была куплена из любопытства в сети магазинов Fix Price. На наклейке указано, что она способна выдавать ток до 800 мА, и это подтверждают наши тесты. Однако в процессе нагрева зарядки ее показатели начинают падать до 0,6 А, что делает ее поведение схожим с поведением SA-2211 и HZ-008. Формально она капельку лучше их, но толку от этого мало.

Вердикт: формально работает, но в целом – выброшенные деньги.

Таблица результатов тестов

Тем, кому интересны детали тестов, смогут найти их в этой таблице.

модель	Напряжение без нагрузки, В	напряжение с нагрузкой 1А (В)	ток с нагрузкой 1А (А)	напряжение с нагрузкой 2А (В)	ток с нагрузкой 2А (А)
Черная с экраном	5,15	4,98	1	4,85	1,86
Белая XKY-013	5,28	4,7	0,93	3,1	1,17
SA-2211	5,1	4,1	0,75	2,6	0,9
Большая черная	5,33	5,26	1	5,19	2,01
HZ-008	5,16	4,2	0,78	2,6	0,96
Fix Price 800 мА	5,4	4,35	0,83	2,6	0,98

Но в ней указаны результаты, показанные зарядниками, пока они были холодными. А вот эта диаграмма покажет результаты спустя пять минут после того, как к каждой из них был подключен обычный наполовину разряженный смартфон.

Итоги

В итоге из шести зарядок к покупке можно рекомендовать только две.

Четыре дешевые зарядки лучше обойти стороной. Главная их проблема в том, что спустя пять минут они нагреваются и понижают ток до 0,55-0,6 А, чего для зарядки смартфона со включенным экраном будет уже недостаточно. При этом модель SA-2211 имеет хлипкую конструкцию, из-за которой постоянно теряется контакт в прикуривателе, плюс низкое расположение боковых контактов, вызывающе короткое замыкание в гнездах некоторых авто, например у современных моделей концерна VW.