كيفية صنع شاحن USB 2.0 محلي الصنع. مصدر طاقة USB محلي الصنع في السيارة. Pinout من موصلات USB على المكونات

مرحباً أيها السادة هبرة وسيدات هبرة!
أعتقد أن بعضكم على دراية بالوضع:
"سيارة، ازدحام مروري، الساعة التاسعة خلف عجلة القيادة. يصدر جهاز الاتصال مع نظام الملاح صوتًا للمرة الثالثة حول انتهاء الشحن، على الرغم من أنه متصل دائمًا بالشحن. وأنت، لحسن الحظ، ليس لديك أي تأثير على الإطلاق في هذا الجزء من المدينة.
بعد ذلك، سأتحدث عن كيف يمكنك، باستخدام الأيدي المستقيمة إلى حد ما، ومجموعة صغيرة من الأدوات والقليل من المال، إنشاء شاحن USB عالمي (مناسب للشحن بالتيار المقنن لكل من Apple وجميع الأجهزة الأخرى) لأدواتك الذكية .

تنبيه: يوجد تحت المقطع الكثير من الصور، والقليل من العمل، ولا يوجد جدول جدولية ولا نهاية سعيدة (ليس بعد).

أيها الكاتب لماذا كل هذا؟

منذ بعض الوقت، حدثت لي القصة الموصوفة في المقدمة، حيث سمح توأم USB صيني دون خجل مطلقًا لجهازي الذكي بنفاد الشحن أثناء التنقل؛ من بين 500 مللي أمبير المعلن عنها، أنتج حوالي 350 على كلا المقبسين. يجب أن أقول أنني كنت غاضبًا جدًا. حسنًا، حسنًا - أنا أحمق، قررت، وفي نفس اليوم، في المساء، طلبت شاحن سيارة 2A على موقع eBay، والذي كان يقع في أعماق مكتب البريد الصيني الإسرائيلي. لحسن الحظ، كان لدي محول منديل DC-DC مع تيار إخراج يصل إلى 3 أمبير وقررت استخدامه لبناء شاحن سيارة موثوق به وعالمي بنفسي.

قليلا عن أجهزة الشحن.
سأقسم معظم أجهزة الشحن الموجودة في السوق إلى أربعة أنواع:
1. Apple - مصمم خصيصًا لأجهزة Apple ومجهز بخدعة شحن صغيرة.
2. تقليدي - يستهدف معظم الأجهزة، حيث تكون DATA+ وDATA- القصيرة كافية لاستهلاك تيار الشحن المقدر (الذي هو مذكور على شاحن أداتك).
3. جاهل - لمن DATA+ وDATA- معلقين في الهواء. وفي هذا الصدد، يقرر جهازك أنه محور USB أو كمبيوتر ولا يستهلك أكثر من 500 مللي أمبير، مما يؤثر سلبًا على سرعة الشحن أو حتى عدم وجوده تحت التحميل.
4. Cunning%!$&e - بما أن لديهم وحدة تحكم دقيقة مثبتة بالداخل، والتي تخبر الجهاز بشيء مثل ما قاله بطل كيبلينج الشهير للحيوانات - "أنت وأنا من نفس الدم، أنت وأنا"، يتحقق من أصالة التهمة. أما بالنسبة لجميع الأجهزة الأخرى فهي أجهزة ذاكرة من النوع الثالث.

لأسباب واضحة، أعتبر الخيارين الأخيرين غير مثيرين للاهتمام بل وضارين، لذلك دعونا نركز على الخيارين الأولين. نظرًا لأن الشاحن الخاص بنا يجب أن يكون قادرًا على شحن كل من أجهزة Apple وجميع الأجهزة الأخرى، فإننا نستخدم مخرجين USB، أحدهما سيركز على أجهزة Apple، والثاني على جميع الأجهزة الأخرى. سألاحظ فقط أنه إذا قمت بتوصيل الأداة عن طريق الخطأ بمقبس USB غير مخصص لها، فلن يحدث شيء سيء، فسوف يستغرق الأمر نفس 500 مللي أمبير سيئة السمعة.
لذا فإن الهدف: "بالقليل من العمل بيديك، احصل على شاحن عالمي للسيارة."

ماذا نحتاج

1. أولاً، دعونا نلقي نظرة على تيار الشحن، عادةً ما يكون 1 أمبير للهواتف الذكية وحوالي 2 أمبير للأجهزة اللوحية (بالمناسبة، جهاز Nexus 7 الخاص بي، لسبب ما، لا يستهلك أكثر من 1.2 أمبير من شحنته الخاصة). في المجموع، لشحن جهاز لوحي متوسط ​​الحجم وهاتف ذكي في نفس الوقت، نحتاج إلى تيار 3A. لذا فإن محول DC-DC الموجود لدي مناسب تمامًا. يجب أن أعترف أن محول 4A أو 5A سيكون أكثر ملاءمة لهذه الأغراض، بحيث يكون التيار كافيًا لجهازين لوحيين، لكنني لم أجد أبدًا حلولًا مدمجة وغير مكلفة، بالإضافة إلى أن الوقت كان ينفد.
لذلك استخدمت ما كان لدي:
جهد الإدخال: 4-35 فولت.
جهد الخرج: 1.23-30 فولت (قابل للتعديل بواسطة مقياس الجهد).
الحد الأقصى لتيار الإخراج: 3A.
النوع: محول باك لأسفل.

2. مقبس USB، لقد استخدمت مقبسًا مزدوجًا، وقمت بفكه من محور USB القديم.

يمكنك أيضًا استخدام المقابس العادية من كابل تمديد USB.

3. مجلس التنمية. من أجل لحام مقبس USB بشيء ما وتجميع دائرة شحن بسيطة لشركة Apple.

4. المقاومات أو المقاومات، أيهما تفضل، وLED واحد. هناك 5 قطع في المجمل، 75 كيلو أوم، 43 كيلو أوم، 2 بتصنيف 50 كيلو أوم وواحدة بتصنيف 70 أوم. الأربعة الأولى هي بالضبط المكان الذي تم فيه إنشاء دائرة شحن Apple؛ لقد استخدمت 70 أوم للحد من التيار على مؤشر LED.

5. الجسم. لقد وجدت حالة لمصباح يدوي Mag-Lite في صناديق وطني. بشكل عام، ستكون علبة فرشاة الأسنان السوداء مثالية، لكن لم أتمكن من العثور عليها.

6. لحام الحديد، الصنوبري، اللحام، قواطع الأسلاك، الحفر وساعة من وقت الفراغ.

تجميع الشاحن

1. أولاً، قمت بقصر دائرة دبابيس DATA+ وDATA- على أحد المقابس:


*أعتذر عن القسوة، لقد استيقظت باكراً وكان جسدي يريد النوم، لكن عقلي أراد مواصلة التجربة.

سيكون هذا منفذنا للأدوات غير التابعة لشركة Apple.

2. قمنا بقطع حجم اللوح الذي نحتاجه ووضع علامة وحفر ثقوب فيه لأرجل التثبيت لمقبس USB، مع التحقق في الوقت نفسه من تطابق أرجل التلامس مع الفتحات الموجودة في اللوحة.

3. أدخل المقبس، وقم بإصلاحه ولحامه باللوحة. نقوم بتوصيل جهات الاتصال +5V للمآخذ الأولى (1) والثانية (5) ببعضها البعض، ونفعل الشيء نفسه مع جهات اتصال GND (4 و 8).


الصورة للتوضيح فقط، جهات الاتصال ملحومة بالفعل على اللوح

4. قم بلحام الدائرة التالية إلى جهتي الاتصال المتبقيتين DATA+ وDATA-:

للحفاظ على القطبية، نستخدم منفذ USB:

حصلت عليه مثل هذا:

لا تنس ضبط جهد الخرج؛ استخدم مفك براغي وفولتميتر لضبطه على 5 - 5.1 فولت.

قررت أيضًا إضافة إشارة إلى دائرة طاقة USB؛ بالتوازي مع +5V وGND، قمت بلحام الثلج الأصفر بمقاوم 70 أوم للحد من التيار.

طلب مقنع لأصحاب التنظيم العقلي الرفيع وغيرهم من محبي الجمال: “لا تنظروا إلى الصورة التالية، لأن اللحام معوج”.

أنا شجاع!



5. نقوم بإصلاح لوحة المحول على اللوح الخاص بنا. لقد فعلت ذلك باستخدام أرجل من نفس المقاومات، ولحامها في فتحات التلامس الموجودة على لوحة المحول وعلى لوحة التجارب.

6. قم بلحام مخرجات المحول بالمدخلات المقابلة على مقبس USB. الحفاظ على القطبية!

7. خذ العلبة، وقم بوضع علامة وحفر الثقوب لتركيب اللوحة الخاصة بنا، وقم بوضع علامة وقطع مكانًا لمقبس USB وأضف فتحات للتهوية مقابل شريحة المحول.

نربط اللوح بالمسامير في العلبة ونحصل على صندوق مثل هذا:

في الجهاز يبدو مثل هذا:

الاختبارات

بعد ذلك، قررت التحقق مما إذا كانت أجهزتي ستعتبر أنه تم شحنها من الشاحن الأصلي الخاص بها. وفي نفس الوقت قياس التيارات.
يتم توفير الطاقة عن طريق مصدر طاقة من طابعة قديمة 24 فولت 3.3 أمبير.
قمت بقياس التيار قبل الإخراج إلى USB.

بالنظر إلى المستقبل، سأقول أن جميع الأجهزة التي تعرفت عليها تشحن.
لقد قمت بالاتصال بمقبس USB رقم واحد (المخصص للأدوات الذكية المختلفة):
HTC Sensation، HTC Wildfire S، Nokia E72، Nexus 7، Samsung Galaxy ACE2.
بالنسبة إلى Sensation وNexus 7، قمت بفحص وقت الشحن، بدءًا من 1% وشحنًا يصل إلى 100%.
يتم شحن الهاتف الذكي خلال ساعة و43 دقيقة (بطارية Anker بقوة 1900 مللي أمبير في الساعة)، ويجب أن أشير إلى أن شحنه يستغرق حوالي ساعتين بالشحن القياسي.
تم شحن الجهاز اللوحي خلال 3 ساعات و33 دقيقة، وهو نصف ساعة أطول من الشحن من مصدر التيار الكهربائي (قمت بشحن جهاز واحد فقط في كل مرة).


لكي يحصل كلا الجهازين اللذين يعملان بنظام Android على الحد الأقصى من شحنهما، اضطررت إلى لحام محول صغير (متصل بـ Apple USB)، وكان HTC Sensation متصلاً به.

لقد قمت بتوصيل ما يلي بمقبس USB رقم اثنين: Ipod Nano، Ipod Touch 4G، Iphone 4S، Ipad 2. نظرًا لأنه من السخافة شحن Nano بمثل هذا الشيء، فقد استغرق الأمر مني 200 مللي أمبير كحد أقصى، لقد تحققت من Touch 4g والآيباد. تم شحن جهاز iPod خلال ساعة و17 دقيقة من صفر إلى 100% (وإن كان ذلك مع IPAD 2). استغرق شحن جهاز iPad 2 4 ساعات و46 دقيقة (واحدة).


كما ترون، فإن iPhone 4S يستهلك بسعادة تياره المقنن.

بالمناسبة، فاجأني جهاز iPad 2، فهو لم يخجل تمامًا من الدائرة ذات جهات اتصال البيانات ذات الدائرة القصيرة واستهلك نفس التيارات تمامًا من المقبس المخصص له.

عملية الشحن والاستنتاجات

في البداية، اسمحوا لي أن أذكرك أن جميع الأجهزة التي تستخدم بطاريات الليثيوم تحتوي على وحدة تحكم بالشحن. ويعمل وفق المخطط التالي:

الرسم البياني متوسط ​​وقد يختلف باختلاف الأجهزة.

كما يتبين من الرسم البياني، في بداية دورة الشحن، تتيح لك وحدة التحكم الشحن بأقصى تيار مسموح به لجهازك وتقلل التيار تدريجيًا. يتم تحديد مستوى الشحن عن طريق الجهد، كما تقوم وحدات التحكم أيضًا بمراقبة درجة الحرارة وإيقاف الشحن عند درجات حرارة عالية. يمكن وضع وحدات التحكم بالشحن في الجهاز نفسه أو في البطارية أو في الشاحن (نادرًا جدًا).
يمكنك قراءة المزيد عن شحن خلايا الليثيوم.

في الحقيقة، هنا نصل إلى النقطة التي جعلت هذا الموضوع يسمى: “المحاولة رقم واحد”. الحقيقة هي أن الحد الأقصى الذي تمكنت من إخراجه من الشحن هو: 1.77 أمبير

حسنا، السبب، في رأيي، ليس مغو المحدد على النحو الأمثل، والذي بدوره لا يسمح لمحول باك لإنتاج الحد الأقصى الحالي. فكرت في استبدالها، لكن ليس لدي أداة للحام SMD وليس لدي أي خطط للقيام بذلك في المستقبل القريب. هذا ليس خطأ من مصممي اللوحة من موقع ebay، بل هو ببساطة سمة من سمات هذه الدائرة لأنها موجهة إلى الفولتية الواردة والصادرة المختلفة. في ظل هذه الظروف، من المستحيل ببساطة إنتاج الحد الأقصى للتيار عبر نطاق الجهد بأكمله.

ونتيجة لذلك، حصلت على جهاز قادر على شحن هاتفين ذكيين في نفس الوقت أو جهاز لوحي واحد في السيارة خلال فترة زمنية معقولة.

فيما يتعلق بما سبق، تقرر ترك هذا الشاحن كما هو وتجميع شاحن جديد بالكامل بأيدينا، استنادًا إلى محول LM2678 الأكثر قوة،
والتي ستكون قادرة في المستقبل على "تغذية" جهازين لوحيين وهاتف ذكي في نفس الوقت (مخرج 5A). ولكن المزيد عن ذلك في المرة القادمة!

ملاحظة.:
1. قد يحتوي النص على أخطاء في علامات الترقيم والأخطاء النحوية والدلالية، يرجى الإبلاغ عنها في رسالة شخصية.
2. على العكس من ذلك، فإن الأفكار والأفكار والتصحيحات الفنية ونقاط المراقبة من الرفاق الأكثر خبرة مرحب بها في التعليقات.
3. أعتذر عن أي أخطاء فنية، لأن... حتى وقت قريب، لم أكن منخرطًا في مجال الإلكترونيات وتصميم الدوائر.
شكرا لاهتمامكم ونتمنى لك التوفيق والتفاؤل الذي لا ينضب للجميع!


هناك مجموعة واسعة من موصلات USB للسيارة المعروضة للبيع والتي تتصل بولاعة السجائر في السيارة. لكن هذا ليس مناسبًا دائمًا، بالإضافة إلى ذلك، مع وجود العديد من أجهزة USB المدمجة بشكل وثيق في حياتنا، سيكون من الجيد جدًا أن يكون لديك موصل ثابت في السيارة لا يشغل مساحة في مقبس ولاعة السجائر. سيتم مناقشة إحدى الطرق للقيام بذلك في هذه المقالة.

المواد والأدوات المطلوبة:
- موصل USB قياسي مع مصدر طاقة 12 فولت؛
- قطعة من البلاستيك؛
- فيلم الكربون.
- المشابك المعدنية وربطة العنق.
- لحام الحديد مع جندى.
- سكين؛
- مفك براغي؛
- ورق الصنفرة.

الخطوة 1. قم بفك الموصل.

بالنسبة للموصل القياسي، نحتاج فقط إلى الجزء الإلكتروني، وليس هناك حاجة إلى الغلاف. لذلك نقوم بتفكيكها بأمان وإخراج اللوحة.

الخطوة 2. اللوحة الأمامية.

نظرًا لأنه سيتم دمج المقبس في لوحة القيادة، ليست هناك حاجة لتصنيع مبيت الجزء الإلكتروني بالكامل، ويمكنك الاقتصار على جانبه الأمامي فقط. نقطع قطعة من البلاستيك بالحجم الذي نحتاجه، ونقطع بداخلها فتحة مستطيلة للموصل نفسه. إذا كان هناك مؤشر LED، فإننا نصنع ثقبا له. نمر عبر حواف البلاستيك بورق الصنفرة.


لتحسين المظهر، يمكنك لصق قطعة من فيلم الكربون في الأعلى.

الخطوة 3. التجميع.

باستخدام ربطة عنق معدنية، يتم ربط اللوحة مع الموصل بالجزء الداخلي من المقبس البلاستيكي. من المرغوب فيه أن يتناسب الموصل مع المقبس مع الحد الأدنى من الفجوة.


يتم تثبيت المشابك المعدنية في الجزء الخلفي من اللوحة البلاستيكية:


يتم تثبيت المقبس في مكانه المخصص ويتم تثبيته بالمشابك:


والجهاز جاهز للاستخدام:

أصبحت الأجهزة المحمولة الحديثة بالفعل جزءًا لا غنى عنه في حياتنا. بادئ ذي بدء، نحن نتحدث عن الهواتف والأجهزة اللوحية. نستخدمها في كل مكان، في المنزل، في الشارع، في السيارة. يتم استكمالها أيضًا في السيارة بواسطة الملاحين ومسجلات الفيديو وما إلى ذلك. ما هو المطلوب للتشغيل العادي لهذه الأجهزة؟ بالطبع هناك طاقة، لأن أي بطارية، حتى لو كانت جيدة جدًا، سوف تنفد في النهاية.
يمكنك شراء شاحن USB جاهز لكل ما نستخدمه في السيارة. ولكن قد تكون هناك مشاكل في عدد المقابس والطاقة وما إلى ذلك. كقاعدة عامة، تقتصر قوة الشاحن على تيار قدره 0.5 أمبير، على الرغم من أن الكثير منهم مكتوبون عند 1 أ، لكنهم غير قادرين على تحمل مثل هذا التيار.
أما بالنسبة لحالتي الخاصة، فقد تم استخدام هذا الشاحن، وهو في الأساس مثبت جهد على شريحة 7805، لإخفائه أسفل لوحة العدادات. ونتيجة لذلك، بعد تشغيله من ولاعة السجائر وإخفائه أسفل لوحة العدادات، تم إخراج قابس USB صغير فقط إلى لوحة العدادات للمستكشف ومسجل الفيديو. هذا جعل من الممكن توفير الطاقة للأدوات الذكية مع ترك مقابس ولاعة السجائر شاغرة. ولعل الأهم هو التخلص من الأسلاك التي تعترض الطريق ومظهرها القبيح.

لذلك، في مقالتنا سنتحدث عن بديل، حول صنع شاحن USB الخاص بك للسيارة على أساس دائرة كهربائية دقيقة - المثبت 7805.

كيفية صنع شاحن USB بقوة 1.5 أمبير في السيارة بيديك (الخيار 1)

سيتم استخدام مثبت الجهد من سلسلة L7805 (التيار 1 أ) أو نظيره L7805CV (التيار 1.5 أ) باعتباره "قلب" الشاحن الخاص بنا. في الواقع، يمكن أن يكون هناك مجموعة كبيرة ومتنوعة من نظائرها المستخدمة. من حيث المبدأ، فإن سلسلة الرقائق 7805 بأكملها ستكون مناسبة لهذا الغرض. سنخبرك المزيد عن نظائرها بعد قليل.
الدائرة الكهربائية لتوصيل المثبت نفسه بسيطة، فهي تشبه مثبت الطاقة الذي تحدثنا عنه في مقالنا الآخر “مثبت الطاقة في سيارة 12 فولت”. يمكننا أن نقول أن هذه هي الدوائر الدقيقة الشقيقة، فقط الفولتية لتحقيق الاستقرار هي مختلفة.

يمكن تجميع كل شيء إما عن طريق التركيب السطحي أو على السبورة. ويمكن القيام بذلك على لوحة دوائر عالمية عادية وبسيطة. لكي تتمكن الدائرة الدقيقة من تطوير الحد الأقصى لتيار الإمداد، يجب وضعها على المبرد. في حالتنا، يتم أخذ المبرد من معالج الكمبيوتر.

يمكن إنتاج دوائر التثبيت الدقيقة نفسها في عبوات مختلفة. تظهر خيارات السكن الممكنة ونظائرها المستخدمة في الشكل أدناه.

تستخدم مجموعتنا علبة TO-220... من الممكن أيضًا استخدام الدوائر الدقيقة مع مؤشر KIA 7805. يمكن الاطلاع على ورقة بيانات أكثر تفصيلاً لهذه الدوائر الدقيقة.

توصيل قابس USB صغير ومصغر من شاحن في السيارة

بعد تجميع جهاز USB، تحتاج إلى توصيل موصلات USB بشكل صحيح. يمكنك أن تأخذ سلكًا باستخدام قابس USB صغير مصنوع في المصنع، أو يمكنك شراء قابس "فارغ" من أحد المتاجر ولحام السلك به. يظهر الشكل أدناه الاتصال الصحيح لأنواع مختلفة من USB.

في حالتي، كنت بحاجة إلى قابس USB صغير، والذي كان ملحومًا بالسلك. يظهر المنظر بدون الجسم.

بعد ذلك، باستخدام جهاز عالمي، تم فحص الجهد مرة أخرى حتى لا تتلف الأدوات الإلكترونية. وبعد ذلك تم بالفعل شحن بطارية مشغل الصوت.

بعد ذلك، تم تركيب الشاحن أسفل لوحة العدادات، وتم إخراج مقابس USB صغيرة: واحدة على لوحة العدادات للملاح، والثانية تحت السقف لمسجل الفيديو الرقمي.

أعتذر عن المنظر في المرآب.

شاحن سيارة بقوة 5 فولت للهاتف الذكي، وجهاز الملاحة، ومسجل الفيديو الرقمي، والكمبيوتر اللوحي، مبني على مبدأ تعديل PWM (USB) بسرعة 4 أمبير (الخيار 2)

ومع ذلك، فإن الملحمة مع الشاحن لم تنته عند هذا الحد. مرة أخرى، لسبب عادي، عندما لا يكون هناك ما يكفي من الطاقة الموردة أو تيار العرض للمستهلكين، وهو في الأساس نفس الشيء، بشرط أن يكون الجهد الموجود على متن السيارة ثابتًا، لأن هذه القيم ستكون متناسبة بشكل مباشر.
لذلك، أثناء الاستخدام المشترك طويل الأمد للملاح ومسجل الفيديو الرقمي، لم تتمكن دائرة كهربائية صغيرة واحدة من "سحب" الطاقة من هذين الجهازين، حتى مع تثبيت المبرد. ونتيجة لذلك، ارتفعت درجة حرارته وتوقف لفترة وجيزة. وفي الوقت نفسه، "لعن" الملاح عندما انقطعت الكهرباء.
يبدو أن هناك حلين لهذه المشكلة. الأول هو "سياج الحديقة" وإنشاء دوائر متوازية، سيكون لكل منها مستهلكوها الخاصون. لنفترض أن أحدهما مسجل فيديو رقمي والآخر ملاح. في الواقع، في الصورة أعلاه، حيث تم تركيب دائرتين صغيرتين على مشعاع واحد، هذا ما تم فعله. ومع ذلك، من الجيد أن يقتصر كل شيء على هذا، وإذا كنت بحاجة إلى توصيل هاتف ذكي أو جهاز لوحي أو أي شيء آخر... لا توجد طريقة للاستغناء عن تيارات أكثر خطورة، وبالتالي بدون خيارات بديلة. سيكون الخيار البديل هو استخدام التجميعات الدقيقة مع تعديل PWM. لن أشرح لفترة طويلة وبالتفصيل ما هو هذا، ولكن مبدأ كل هذا يعتمد على حقيقة أن التيار يتم توفيره للحمل ليس باستمرار، ولكن بتردد مرتفع للغاية. ونتيجة لذلك، يصبح من الممكن تقليل تسخين الدائرة الدقيقة بسبب الفترات ذاتها التي "تستقر فيها"، ويرى الحمل عند هذا التردد العالي أن مصدر الطاقة ثابت، على الرغم من أن الأمر ليس كذلك...
لذلك، لن يتطلب مثل هذا المخطط مشعات كبيرة لإزالة الحرارة، وسيتم توفير تيارات عالية إلى حد ما. بشكل عام، كل شيء سيكون كما نحتاج إليه. سيتم مناقشة هذا الخيار بمزيد من التفصيل أدناه. لتقليل الجهد، يتم استخدام دائرة كهربائية صغيرة ومغو وعناصر الربط. تم تعيين التجميع الدقيق KIS3R33S،

يمكن أن يتم تثبيته وفقًا للرسم التخطيطي من ورقة البيانات. ومع ذلك، بشكل افتراضي مع هذا التكوين، يكون جهد الخرج 3.3 فولت، ولكن بالنسبة لـ USB نحتاج إلى 5 فولت.

في هذه الحالة، سيكون من الضروري اختيار المقاومات R1، R2. يتم أيضًا أخذ الجدول الذي يحتوي على قيم المقاوم الموصى بها والتي يعتمد عليها جهد الإمداد من ورقة البيانات. هذه الميزة المتمثلة في تغيير الجهد عن طريق اختيار المقاومات تجعل هذا الجهاز مساعدًا عالميًا إذا كنت بحاجة إلى تشغيل الحمل ليس فقط بجهد 5 فولت كما هو الحال مع USB.

تجدر الإشارة إلى أن هذا الجهاز يحمل بثقة حمولة مع استهلاك حالي يبلغ 3A، ويمكن أن يصل الأداء الأقصى إلى 4A. إذا كنت كسولًا جدًا في تجميع مثل هذا الجهاز، أو ليس لديك وقت أو لا تستطيع القيام بذلك، فيمكنك شراء مثل هذا التجميع مقابل حوالي 2 دولار من المواقع والمتاجر المعروفة عبر الإنترنت.

يجب أن أقول إن محول الجهد الصيني KIS-3R33S (MP2307) جيد جدًا بالنسبة لسعره، وهو قادر على توصيل تيارات عالية، والتي نعرفها بالفعل، تصل إلى 4A. وهذا يعني أن مثل هذا التجميع يمكن أن يحل محل زوج من KRENOK أو سلسلة 7805 التي تحدثنا عنها في الجزء الأول من المقال. وفي الوقت نفسه، سيكون أكثر إحكاما وبكفاءة أعلى.
لذلك، اشتريت هذا التجمع. ثم اشتريت أيضًا صندوق توزيع يستخدم لتركيب الأسلاك الكهربائية في الشقق. أصبح هذا جسم المحول - الشاحن.

تم أيضًا توصيل مؤشر LED للتحكم في ما إذا كان يتم توفير الجهد إلى هذا "الصندوق". يمكنك أن تقرأ عن توصيل مصباح LED بجهد 12 فولت في السيارة في مقال "كيفية توصيل مصباح LED بجهد 12 فولت". تم بعد ذلك تثبيت كل شيء أسفل لوحة القيادة خلف صندوق القفازات.

متصلة بولاعة السجائر. يظهر الجهد عليه فقط عند تشغيل الإشعال، وهو أمر ناجح للغاية بالنسبة لي.

لا يزال يتم توجيه الأسلاك إلى الأدوات.

الآن ارتفع تيار الشاحن إلى 4 أمبير، وهو ما زال كافيا.

الميزة الخاصة لهذا الشاحن هي أنه يمكن أن يعمل في سيارات الركاب حيث يبلغ الجهد الكهربائي على متن الطائرة 12 فولت وفي الشاحنات حيث يبلغ الجهد 24 فولت. وفي نفس الوقت لا يحتاج الشاحن لأي تعديل أو تعديل.

تحتوي العديد من السيارات الحديثة على وحدات بها عدة مخارج USB للطاقة. بشكل عام، تعد العديد من مآخذ USB ضرورية في أي سيارة، لأنه يتعين عليك غالبًا شحن هاتفك أو جهازك اللوحي أو الكاميرا، وتحتاج أيضًا إلى توصيل الملاح والمسجل.

لقد حان الوقت لإنشاء لوحة أنيقة تحتوي على مقابس USB في سيارتك. وتجميعها بنفسك ليس بالأمر الصعب على الإطلاق وغير مكلف حتى بالنسبة لـ .

لتجميع مصدر طاقة USB، ستحتاج إلى ما يلي على الأقل:

  1. مثبت جهد الدائرة الدقيقة 5 فولت ؛
  2. مكثفان: كلاهما 25 فولت أو واحد فقط والآخر 10 فولت (تعتمد قيم سعة المكثفات على المثبت المحدد وسيتم تحديده لاحقًا) ؛
  3. 1 صمام ثنائي لأشباه الموصلات؛
  4. أنواع المقابس: 1USB-A أو 2USB-A؛
  5. توصيل الأسلاك ذات المقطع العرضي الصغير - لا يزيد عن 0.5 مم 2.

مثبتات الدوائر الدقيقةيفضل استخدام الفولتية لتجميع مصدر طاقة USB لأنها:

  • قادرة على العمل ضمن نطاق واسع من الفولتية المدخلات 7 – 20 فولت؛
  • لديك نظام حماية التيار الزائد.
  • مجهزة بنظام حماية من الحرارة الزائدة، مما يحد من تيار الخرج عند ارتفاع درجة حرارة كريستال الدائرة الدقيقة.

يمكن تشغيل موصل USB واحد من مثبت 78L05: Imax = 0.1 A، Pmax = 0.5 W، علبة TO-92.

يجب توصيل موصلي USB أو أكثر بالطاقة من المثبتات 78M05 أو 7805.

تتميز الدائرة الدقيقة 78M05 بالخصائص التالية: Imax = 0.5 A، Pmax = 7.5 W، مبيت TO-202 أو TO-220.

الشريحة 7805: Imax = 1.5 A، Pmax = 10 W، حزمة TO-220.

يتم تصنيع مثبتات السلسلة 78 في عبوة تجعلها تبدو مثل الترانزستورات.

دبوس الدوائر الدقيقة 78M05 و 7805 هو كما يلي:

  • الدبوس الأول على اليسار هو الإدخال (إذا نظرت إلى الجسم من جانب وضع العلامات)؛
  • متوسط ​​- عام؛
  • والثالث هو الخروج.

تحتوي رقائق 78L05 على دبوس معاكس لرقائق 78M05 و7805.

عند تجميع الدائرة، عليك أن تأخذ في الاعتبار أن الدبوس المشترك للدوائر الدقيقة 78M05 و7805 متصل بالمشتت الحراري المعدني الخاص بهم، لذلك عند تثبيت المثبت على المبرد، لا تقم بقصر الدائرة الكهربائية للعناصر المتبقية من الدائرة. ولكن لا يزال من المستحسن ربط الدائرة الدقيقة بالرادياتير، لأن المثبت في هذه الحالة سيعمل بشكل أفضل (تذكر أن مثبتات الدائرة الدقيقة تحد من التيار على الحمل عند ارتفاع درجة حرارته).

ديود أشباه الموصلاتهناك حاجة للحد من الزيادات الحالية عند تشغيل المفاتيح أو اتصالات الترحيل، والتي يمكن من خلالها توصيل دائرة التثبيت.

المكثفاتتحتاج إلى وضع 10 μF لكل منهما، وليس 47 μF، إذا كنت تستخدم مثبتًا أقل قوة 78L05 في الدائرة، وليس الدوائر الدقيقة 78M05 و 7805. من حيث الجهد، يجب اختيار المكثفات، كما ذكرنا سابقًا، لمدة 25 V لكل منهما، أو يمكن ضبط مكثف الإخراج على 10 V.

الصمام الثنائي الباعث للضوءإنه غير مطلوب كمؤشر للطاقة، ولكنه يساعد في تحديد وجود الجهد عند الخرج وإمكانية الخدمة لدائرة التثبيت بصريًا.

المقاومليس من الضروري ضبطه على 160 أوم، لأنه مع مقاومة التخميد هذه، قد يضيء مؤشر LED بشكل مشرق للغاية. يمكن اختيار مقاومة التبريد بمقاومات: 270 أوم، 300 أوم، 470 أوم.

بعد تجميع دائرة تثبيت الجهد، تحتاج إلى توصيله بمقبس USB: الإخراج بالإضافة إلى 5 فولت - إلى جهة الاتصال الإضافية لجهد إمداد USB؛ الإخراج المشترك إلى - الاتصال المشترك للموصل.

دبوس مآخذ USB هو كما يلي:

  • جهة الاتصال الأولى على اليسار شائعة (إذا نظرت إلى جهات اتصال الموصل من الأعلى)؛
  • والثاني هو ناقل بيانات زائد؛
  • والثالث هو ناقل بيانات زائد؛
  • والرابع هو الجهد الزائد للإمداد.

بالطبع، لن تقوم بنقل أي بيانات باستخدام مقبس USB كمصدر للطاقة، لذلك لا تنتبه إلى الأطراف الثانية والثالثة للموصل.

يعد مكان تثبيت مآخذ طاقة USB في السيارة قرارًا شخصيًا لكل سيد. ولكن كتوصية، يمكننا القول أنه من الملائم وضع عدة موصلات مع الدائرة المجمعة على لوحة منفصلة مقطوعة من لوحة بلاستيكية أو ألومنيوم. يمكنك أيضًا تثبيت مفتاح صغير على وحدة التحكم الصغيرة هذه والذي سيعمل على إيقاف الجهد عند مدخل دائرة التثبيت. من السهل جدًا تركيب المقبس الجاهز المزود بموصلات USB في مكان مناسب داخل السيارة.

مضخم صوت بسيط للسيارة أحادي الكتلة يعتمد على TDA1560Q مزود طاقة بدون خنق للسيارات يعتمد على IRS2153 لأجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف المحمولة

مرحباً أيها السادة هبرة وسيدات هبرة!
أعتقد أن بعضكم على دراية بالوضع:
"سيارة، ازدحام مروري، الساعة التاسعة خلف عجلة القيادة. يصدر جهاز الاتصال مع نظام الملاح صوتًا للمرة الثالثة حول انتهاء الشحن، على الرغم من أنه متصل دائمًا بالشحن. وأنت، لحسن الحظ، ليس لديك أي تأثير على الإطلاق في هذا الجزء من المدينة.
بعد ذلك، سأتحدث عن كيف يمكنك، باستخدام الأيدي المستقيمة إلى حد ما، ومجموعة صغيرة من الأدوات والقليل من المال، إنشاء شاحن USB عالمي (مناسب للشحن بالتيار المقنن لكل من Apple وجميع الأجهزة الأخرى) لأدواتك الذكية .

تنبيه: يوجد تحت المقطع الكثير من الصور، والقليل من العمل، ولا يوجد جدول جدولية ولا نهاية سعيدة (ليس بعد).

أيها الكاتب لماذا كل هذا؟

منذ بعض الوقت، حدثت لي القصة الموصوفة في المقدمة، حيث سمح توأم USB صيني دون خجل مطلقًا لجهازي الذكي بنفاد الشحن أثناء التنقل؛ من بين 500 مللي أمبير المعلن عنها، أنتج حوالي 350 على كلا المقبسين. يجب أن أقول أنني كنت غاضبًا جدًا. حسنًا، حسنًا - أنا أحمق، قررت، وفي نفس اليوم، في المساء، طلبت شاحن سيارة 2A على موقع eBay، والذي كان يقع في أعماق مكتب البريد الصيني الإسرائيلي. لحسن الحظ، كان لدي محول منديل DC-DC مع تيار إخراج يصل إلى 3 أمبير وقررت استخدامه لبناء شاحن سيارة موثوق به وعالمي بنفسي.

قليلا عن أجهزة الشحن.
سأقسم معظم أجهزة الشحن الموجودة في السوق إلى أربعة أنواع:
1. Apple - مصمم خصيصًا لأجهزة Apple ومجهز بخدعة شحن صغيرة.
2. تقليدي - يستهدف معظم الأجهزة، حيث تكون DATA+ وDATA- القصيرة كافية لاستهلاك تيار الشحن المقدر (الذي هو مذكور على شاحن أداتك).
3. جاهل - لمن DATA+ وDATA- معلقين في الهواء. وفي هذا الصدد، يقرر جهازك أنه محور USB أو كمبيوتر ولا يستهلك أكثر من 500 مللي أمبير، مما يؤثر سلبًا على سرعة الشحن أو حتى عدم وجوده تحت التحميل.
4. Cunning%!$&e - بما أن لديهم وحدة تحكم دقيقة مثبتة بالداخل، والتي تخبر الجهاز بشيء مثل ما قاله بطل كيبلينج الشهير للحيوانات - "أنت وأنا من نفس الدم، أنت وأنا"، يتحقق من أصالة التهمة. أما بالنسبة لجميع الأجهزة الأخرى فهي أجهزة ذاكرة من النوع الثالث.

لأسباب واضحة، أعتبر الخيارين الأخيرين غير مثيرين للاهتمام بل وضارين، لذلك دعونا نركز على الخيارين الأولين. نظرًا لأن الشاحن الخاص بنا يجب أن يكون قادرًا على شحن كل من أجهزة Apple وجميع الأجهزة الأخرى، فإننا نستخدم مخرجين USB، أحدهما سيركز على أجهزة Apple، والثاني على جميع الأجهزة الأخرى. سألاحظ فقط أنه إذا قمت بتوصيل الأداة عن طريق الخطأ بمقبس USB غير مخصص لها، فلن يحدث شيء سيء، فسوف يستغرق الأمر نفس 500 مللي أمبير سيئة السمعة.
لذا فإن الهدف: "بالقليل من العمل بيديك، احصل على شاحن عالمي للسيارة."

ماذا نحتاج

1. أولاً، دعونا نلقي نظرة على تيار الشحن، عادةً ما يكون 1 أمبير للهواتف الذكية وحوالي 2 أمبير للأجهزة اللوحية (بالمناسبة، جهاز Nexus 7 الخاص بي، لسبب ما، لا يستهلك أكثر من 1.2 أمبير من شحنته الخاصة). في المجموع، لشحن جهاز لوحي متوسط ​​الحجم وهاتف ذكي في نفس الوقت، نحتاج إلى تيار 3A. لذا فإن محول DC-DC الموجود لدي مناسب تمامًا. يجب أن أعترف أن محول 4A أو 5A سيكون أكثر ملاءمة لهذه الأغراض، بحيث يكون التيار كافيًا لجهازين لوحيين، لكنني لم أجد أبدًا حلولًا مدمجة وغير مكلفة، بالإضافة إلى أن الوقت كان ينفد.
لذلك استخدمت ما كان لدي:
جهد الإدخال: 4-35 فولت.
جهد الخرج: 1.23-30 فولت (قابل للتعديل بواسطة مقياس الجهد).
الحد الأقصى لتيار الإخراج: 3A.
النوع: محول باك لأسفل.

2. مقبس USB، لقد استخدمت مقبسًا مزدوجًا، وقمت بفكه من محور USB القديم.

يمكنك أيضًا استخدام المقابس العادية من كابل تمديد USB.

3. مجلس التنمية. من أجل لحام مقبس USB بشيء ما وتجميع دائرة شحن بسيطة لشركة Apple.

4. المقاومات أو المقاومات، أيهما تفضل، وLED واحد. هناك 5 قطع في المجمل، 75 كيلو أوم، 43 كيلو أوم، 2 بتصنيف 50 كيلو أوم وواحدة بتصنيف 70 أوم. الأربعة الأولى هي بالضبط المكان الذي تم فيه إنشاء دائرة شحن Apple؛ لقد استخدمت 70 أوم للحد من التيار على مؤشر LED.

5. الجسم. لقد وجدت حالة لمصباح يدوي Mag-Lite في صناديق وطني. بشكل عام، ستكون علبة فرشاة الأسنان السوداء مثالية، لكن لم أتمكن من العثور عليها.

6. لحام الحديد، الصنوبري، اللحام، قواطع الأسلاك، الحفر وساعة من وقت الفراغ.

تجميع الشاحن

1. أولاً، قمت بقصر دائرة دبابيس DATA+ وDATA- على أحد المقابس:


*أعتذر عن القسوة، لقد استيقظت باكراً وكان جسدي يريد النوم، لكن عقلي أراد مواصلة التجربة.

سيكون هذا منفذنا للأدوات غير التابعة لشركة Apple.

2. قمنا بقطع حجم اللوح الذي نحتاجه ووضع علامة وحفر ثقوب فيه لأرجل التثبيت لمقبس USB، مع التحقق في الوقت نفسه من تطابق أرجل التلامس مع الفتحات الموجودة في اللوحة.

3. أدخل المقبس، وقم بإصلاحه ولحامه باللوحة. نقوم بتوصيل جهات الاتصال +5V للمآخذ الأولى (1) والثانية (5) ببعضها البعض، ونفعل الشيء نفسه مع جهات اتصال GND (4 و 8).


الصورة للتوضيح فقط، جهات الاتصال ملحومة بالفعل على اللوح

4. قم بلحام الدائرة التالية إلى جهتي الاتصال المتبقيتين DATA+ وDATA-:

للحفاظ على القطبية، نستخدم منفذ USB:

حصلت عليه مثل هذا:

لا تنس ضبط جهد الخرج؛ استخدم مفك براغي وفولتميتر لضبطه على 5 - 5.1 فولت.

قررت أيضًا إضافة إشارة إلى دائرة طاقة USB؛ بالتوازي مع +5V وGND، قمت بلحام الثلج الأصفر بمقاوم 70 أوم للحد من التيار.

طلب مقنع لأصحاب التنظيم العقلي الرفيع وغيرهم من محبي الجمال: “لا تنظروا إلى الصورة التالية، لأن اللحام معوج”.

أنا شجاع!



5. نقوم بإصلاح لوحة المحول على اللوح الخاص بنا. لقد فعلت ذلك باستخدام أرجل من نفس المقاومات، ولحامها في فتحات التلامس الموجودة على لوحة المحول وعلى لوحة التجارب.

6. قم بلحام مخرجات المحول بالمدخلات المقابلة على مقبس USB. الحفاظ على القطبية!

7. خذ العلبة، وقم بوضع علامة وحفر الثقوب لتركيب اللوحة الخاصة بنا، وقم بوضع علامة وقطع مكانًا لمقبس USB وأضف فتحات للتهوية مقابل شريحة المحول.

نربط اللوح بالمسامير في العلبة ونحصل على صندوق مثل هذا:

في الجهاز يبدو مثل هذا:

الاختبارات

بعد ذلك، قررت التحقق مما إذا كانت أجهزتي ستعتبر أنه تم شحنها من الشاحن الأصلي الخاص بها. وفي نفس الوقت قياس التيارات.
يتم توفير الطاقة عن طريق مصدر طاقة من طابعة قديمة 24 فولت 3.3 أمبير.
قمت بقياس التيار قبل الإخراج إلى USB.

بالنظر إلى المستقبل، سأقول أن جميع الأجهزة التي تعرفت عليها تشحن.
لقد قمت بالاتصال بمقبس USB رقم واحد (المخصص للأدوات الذكية المختلفة):
HTC Sensation، HTC Wildfire S، Nokia E72، Nexus 7، Samsung Galaxy ACE2.
بالنسبة إلى Sensation وNexus 7، قمت بفحص وقت الشحن، بدءًا من 1% وشحنًا يصل إلى 100%.
يتم شحن الهاتف الذكي خلال ساعة و43 دقيقة (بطارية Anker بقوة 1900 مللي أمبير في الساعة)، ويجب أن أشير إلى أن شحنه يستغرق حوالي ساعتين بالشحن القياسي.
تم شحن الجهاز اللوحي خلال 3 ساعات و33 دقيقة، وهو نصف ساعة أطول من الشحن من مصدر التيار الكهربائي (قمت بشحن جهاز واحد فقط في كل مرة).


لكي يحصل كلا الجهازين اللذين يعملان بنظام Android على الحد الأقصى من شحنهما، اضطررت إلى لحام محول صغير (متصل بـ Apple USB)، وكان HTC Sensation متصلاً به.

لقد قمت بتوصيل ما يلي بمقبس USB رقم اثنين: Ipod Nano، Ipod Touch 4G، Iphone 4S، Ipad 2. نظرًا لأنه من السخافة شحن Nano بمثل هذا الشيء، فقد استغرق الأمر مني 200 مللي أمبير كحد أقصى، لقد تحققت من Touch 4g والآيباد. تم شحن جهاز iPod خلال ساعة و17 دقيقة من صفر إلى 100% (وإن كان ذلك مع IPAD 2). استغرق شحن جهاز iPad 2 4 ساعات و46 دقيقة (واحدة).


كما ترون، فإن iPhone 4S يستهلك بسعادة تياره المقنن.

بالمناسبة، فاجأني جهاز iPad 2، فهو لم يخجل تمامًا من الدائرة ذات جهات اتصال البيانات ذات الدائرة القصيرة واستهلك نفس التيارات تمامًا من المقبس المخصص له.

عملية الشحن والاستنتاجات

في البداية، اسمحوا لي أن أذكرك أن جميع الأجهزة التي تستخدم بطاريات الليثيوم تحتوي على وحدة تحكم بالشحن. ويعمل وفق المخطط التالي:

الرسم البياني متوسط ​​وقد يختلف باختلاف الأجهزة.

كما يتبين من الرسم البياني، في بداية دورة الشحن، تتيح لك وحدة التحكم الشحن بأقصى تيار مسموح به لجهازك وتقلل التيار تدريجيًا. يتم تحديد مستوى الشحن عن طريق الجهد، كما تقوم وحدات التحكم أيضًا بمراقبة درجة الحرارة وإيقاف الشحن عند درجات حرارة عالية. يمكن وضع وحدات التحكم بالشحن في الجهاز نفسه أو في البطارية أو في الشاحن (نادرًا جدًا).
يمكنك قراءة المزيد عن شحن خلايا الليثيوم.

في الحقيقة، هنا نصل إلى النقطة التي جعلت هذا الموضوع يسمى: “المحاولة رقم واحد”. الحقيقة هي أن الحد الأقصى الذي تمكنت من إخراجه من الشحن هو: 1.77 أمبير

حسنا، السبب، في رأيي، ليس مغو المحدد على النحو الأمثل، والذي بدوره لا يسمح لمحول باك لإنتاج الحد الأقصى الحالي. فكرت في استبدالها، لكن ليس لدي أداة للحام SMD وليس لدي أي خطط للقيام بذلك في المستقبل القريب. هذا ليس خطأ من مصممي اللوحة من موقع ebay، بل هو ببساطة سمة من سمات هذه الدائرة لأنها موجهة إلى الفولتية الواردة والصادرة المختلفة. في ظل هذه الظروف، من المستحيل ببساطة إنتاج الحد الأقصى للتيار عبر نطاق الجهد بأكمله.

ونتيجة لذلك، حصلت على جهاز قادر على شحن هاتفين ذكيين في نفس الوقت أو جهاز لوحي واحد في السيارة خلال فترة زمنية معقولة.

فيما يتعلق بما سبق، تقرر ترك هذا الشاحن كما هو وتجميع شاحن جديد بالكامل بأيدينا، استنادًا إلى محول LM2678 الأكثر قوة،
والتي ستكون قادرة في المستقبل على "تغذية" جهازين لوحيين وهاتف ذكي في نفس الوقت (مخرج 5A). ولكن المزيد عن ذلك في المرة القادمة!

ملاحظة.:
1. قد يحتوي النص على أخطاء في علامات الترقيم والأخطاء النحوية والدلالية، يرجى الإبلاغ عنها في رسالة شخصية.
2. على العكس من ذلك، فإن الأفكار والأفكار والتصحيحات الفنية ونقاط المراقبة من الرفاق الأكثر خبرة مرحب بها في التعليقات.
3. أعتذر عن أي أخطاء فنية، لأن... حتى وقت قريب، لم أكن منخرطًا في مجال الإلكترونيات وتصميم الدوائر.
شكرا لاهتمامكم ونتمنى لك التوفيق والتفاؤل الذي لا ينضب للجميع!