Доброго времени суток, уважаемые читатели! В этой статье хочу рассказать о многофункциональном нагрузочном USB тестере, который будет полезен тем, кто по работе связан с ремонтом различных зарядных устройств, сам создает или часто тестирует готовые зарядные устройства.
С помощью данного тестера можно понять реальную мощность источника питания и выдаваемое им напряжение при разном токе. Ток плавно регулируется с помощью двух ручек от 0 до 4,5 А. При этом, напряжение на входе может быть от 4 до 25 вольт. А при наличие внешнего источника питания (далее я расскажу как и в каких случаях его следует подключать) от 1 до 25 вольт.
У тестера есть самые распространенные разъемы используемые в зарядках для мобильных устройств (mirco USB, mini USB, USB Type-c).
Ниже размещена схема тестера, где обозначены основные его части.
Два регулятора служат для грубой (ближайший к кнопке) и более тонкой регулировки нагрузочного тока.
С помощью единственной кнопки, можно сбрасывать значения, переключаться между различными экранами и переходить к настройкам и калибровкам прибора. О настройках и калибровке тестера, а так же его дополнительном функционале, я расскажу в следующей статье.
На первом экране показывается текущее напряжение, ток, мощность, и емкость (либо переданное количество тока) в А*ч и Вт*ч. А так же время с начала подключения тестируемого устройства. При отключении и повторном подключении, время и емкость сохраняются. Сбросить их можно долгим нажатием на кнопку.
На втором экране можно посмотреть сопротивление подключенного устройства и на сколько разогрелся сам тестер.
Третий экран во многом дублирует информацию первых двух.
Вентилятор охлаждения включается при запуске устройства (на 5 секунд) и при высокой нагрузке (при температуре 55˚C и выключается при 45 ˚C).
С помощью данного тестера можно:
1. Проверять характеристики различных зарядных устройств. Например, Вы купили блок питания, на котором воодушевляющее написано 5 В 2 А.
Подключаем данное зарядное устройство к тестеру. Плавно увеличиваем ток и видим, что при силе тока до 1А напряжение составляет 5В.
А вот при токе в 1,2 А, напряжение резко падает до 3,3 В.
При увеличении тока до 1,3 А, напряжение опускается ниже 3,3 В, а это уже не достаточно ни для работы тестера (без внешнего питания через крайний micro USB-разъем), ни для зарядки большинства телефонов.
Таким образом, можно сказать, что для данного зарядного устройства, зарядный ток не более 1-1,1 А. Что почти вдвое ниже заявленного.
2. Проверять качество зарядных кабелей.
Бывает так, что зарядное устройство выдает заявленную мощность, а из-за того, что кабель слишком малого сечения, и, следовательно, имеет большое сопротивление, часть мощности зарядного устройства теряется в проводах.
Проверить это можно, сначала подключив и замерив, параметры зарядного устройства на прямую, без кабеля.
А потом, подключить наш тестер к зарядному устройству через кабель.
На фото видно, что при той же силе тока, что и в первом примере, напряжение снижается до 4,72 В. Если значения существенно отличаются в меньшую сторону, кабель лучше заменить. В данном случае используется кабель micro USB и подключается он к соответствующему разъему сзади тестера.
3. Проверять емкость аккумуляторов.
Для примера, можно протестировать широко распространенный li-ion аккумулятор 18650. Вначале полностью зарядим аккумулятор. Далее разместим аккумулятор в боксе, а провода подключим к соответствующему разъему.
Выставим ток в 1 А и будем разряжать аккумулятор.
При напряжении аккумулятора около 3,3 В тестер отключится. Так что, даже если аккумулятор не снабжен защитой отключения по низкому напряжению, тестер не разрядит его до нуля. Но лучше, для данной цели, использовать специальные зарядно-разрядные устройства, например, такие как Liitokala (статья о нем будет позже).
4. Проверять емкость powerbank.
Зачастую производители завышают емкость powerbank. С помощью данного тестера мы можем проверить его реальную емкость. При этом можно поэкспериментировать с различными токами разряда, и понять, при каком токе разряда, какая итоговая емкость powerbank получается. И сравнить с заявленными характеристиками.
5. Проверять характеристики небольших солнечных панелей и других электрогенерирующих устройств низкого напряжения.
Речь идет о солнечных панелях с напряжением на выходе до 12 В и мощностью до 35 Вт.
Для примера возьмем гибкую солнечную панель напряжением 12 В и с заявленной мощностью 10 Вт. Такую солнечную панель удобно брать с собой в походы для подзарядки телефона, фотоаппарата, камеры.
Т.к. 12 вольт в походах обычно ни к чему, да и для этих целей у меня есть powerbank с выходом 12 В, подключаем к разъему солнечной панели понижающий до 5 В преобразователь.
Проводим эксперимент в солнечную погоду. Вращая регулятор тестера, получаем максимальный ток нагрузки в 0,54А. После этого тестер отключается.
В принципе вполне достаточно для медленной зарядки мобильного телефона. Но, часть мощности тратится на работу самого тестера. И чтобы получить более достоверный результат, нужно подключить внешнее питание через разъем micro usb, обозначенный на плате как SYS_PWR (крайний слева).
Таким образом, всю электронику тестера мы запитываем от внешнего источника, и мощность испытываемого источника питания показывается более достоверно. Так что для получения более точного результата при тестирования автономных устройств лучше подключать внешний источник питания. Еще нужно обязательно подключать внешний источник питания, при тестировании устройств, выдающих напряжение 3,5 и менее вольт. Т.к. при таких напряжениях, тестер, без дополнительного внешнего питания, не включится.
В нашем примере, при тех же условиях освещенности, максимальный зарядный ток достиг уже 1А. Что вполне соответствует уровню многих usb-зарядок от сети.
Более подробно об этой солнечной панели и ее испытаниях в полевых условиях, а так же о преобразователе ее напряжения в 5В, я расскажу в одной из следующих статей.
Таким образом, данный мультифункциональный нагрузочный USB тестер позволяет решать достаточно много задач. Подробнее о калибровке и дополнительных возможностях этого USB тестера я расскажу в следующей статье.
Вторая часть статьи - Настройка и калибровка нагрузочного USB тестера
Спасибо, что дочитали до конца! Если статья понравилась, нажмите, пожалуйста, соответствующую кнопку. Если интересна тематика электроники и различных электронных самоделок, подписывайтесь на канал. До встречи в новых статьях!
