Зарядка аккумуляторных батарей через USB порт. Как своими руками сделать солнечное зарядное устройство для телефона Usb зарядное устройство для автомобиля своими руками

Для начала разберемся, что вообще значит это понятие - USB-розетка? А ничего особенного по сути: USB-порт на панели автомобиля, оснащенный линией питания, но с незадействованной линией передачи данных, то есть, грубо говоря, универсальный интерфейс для питания всяких там USB-примочек от мала до велика и самое главное - для зарядки всего и вся, что способно заряжаться от USB: телефоны, фото-/видеоаппаратура, mp3-плееры и прочее.

К слову сказать, для того, что по умолчанию не заряжается от USB, а только от розетки, всегда можно спаять соответствующий конкретному устройству кабель для зарядки от USB, знай только распиновку - в общем, это несложно.

Итак, приступим к делу давнишней задумки… Для начала разберемся с распиновкой USB-разъема.

Как видно из первой взятой из поисковика картинки, все просто до безобразия! Итак, нам нужно задействовать 1 и 4 контакты разъема: на 1 подать стабилизированные 5 вольт, а 4 закоммутировать на массу. Где взять стабилизированные 5В в автомобиле?

Для этого нам потребуется линейный стабилизатор напряжения LM7805 и пара-тройка емкостей к нему, а именно: два малоемких керамических конденсатора на вход и выход стабилизатора для сглаживания высокочастотных помех и желательно - электролитический конденсатор не очень большой емкости на вход для сглаживания низкочастотных помех, которые в автомобильной бортовой сети - далеко не редкость.

Как видно из картинки, стабилизатор - радиодеталь трехногая, имеет вход, выход и массу. Собираем все это дело и вешаем на вход электролит.

В принципе, на этом можно было и ограничиться, но Влад где-то на просторах интернета поднял схему для зарядки популярных ныне mp3-плееров I-Pod. Как оказалось, продукция фирмы Apple слегка более капризна и требует особых условий, а именно: поднятия напряжения на Data-ножках USB (2 и 3) до 2В, что будет представлять собой управляющий сигнал зарядки для устройства I-Pod.

Реализуется это подключением двух этих ног к стабилизированным 5В через резисторы определенных номиналов. Меньше слов, схема скажет намного больше, лаконичнее и быстрее:

Собственно, в начале пути у нас было (пока еще отдельно друг от друга) следующее:

Линейный стабилизатор напряжения LM7805;
- керамический конденсатор 0,1мкФ - х2;
- электролитический конденсатор 470мкФ, 16В;
- резистор 75КОм - х2;
- резистор 51КОм (ближайший к 49,9) - х2;
- двухразъемный USB-интерфейс;
- кусочек алюминиевой пластинки для использования в качестве радиатора для стабилизатора, который имеет обыкновение весьма сильно нагреваться в процессе работы;
- кусок термоусадки нужного диаметра.

Влад, конечно, выдвигал желание спаять все аккуратненько на маленькой вытравленной платке с использованием SMD-радиодеталей, но вполне естественная лень и вроде бы как простота предприятия взяли свое, и мы сделали все на коленке, навесным монтажем, а потом затянули все это в термоусадку.

Быть может, и не особо аккуратно… Но кто там в недрах моей панели будет ковыряться-то?!

Разъемы расположил возле диагностического, почти под пепельницей, чуть правее - там он не бросается в глаза, в то же время легко доступен. И подключить можно сразу два устройства, а кабели развести в разные стороны, как только пожелается.

Автомобильное ЗУ – весьма примитивный прибор, состоящий всего из нескольких элементов и способный выполнять только одну функцию: подзаряжать смартфон от прикуривателя при заведённом двигателе машины. Однако несмотря на простоту автомобильной зарядки для телефона, к выбору этого аксессуара тоже нужно подходить очень ответственно. Автомобилист, использующий ЗУ низкого качества, рискует оказаться без средств связи в любой момент – если отказ зарядки произойдёт во время дальней поездки, для водителя это станет настоящей проблемой.

Как выбрать автомобильную зарядку для смартфона: основные критерии

Прежде всего автомобилист должен решить, что ему нужно: полноценная автомобильная зарядка или USB-адаптер . Адаптер – это переходник от прикуривателя к USB-кабелю.

У адаптера есть существенный недостаток: он превращается в совершенно бесполезную вещь, если автомобилист забыл USB-кабель дома. Поэтому при обращении в салон связи водителю рекомендуется брать именно полноценное ЗУ – стоит оно в рознице лишь немного дороже USB-адаптера.

К числу других критериев выбора АЗУ относят следующие:

Сила тока на выходе . Для зарядки смартфонов нужна сила тока не менее 1 А , а с учетом современных смартфонов этого может оказаться мало, поэтому оптимальный вариант — 2 или 2,4 А на каждый порт. Если выбрать АЗУ с силой тока от 2 А , то автомобилист сможет подзаряжать и смартфон, и планшет. Переживать по поводу того, что смартфон от 2 А сгорит, не следует: современные гаджеты оснащены специальными контроллерами зарядки – приборами, не пропускающими лишний ток. Кроме того, аналогичный контроллер устанавливается в качественных .

Напряжение на выходе . Существует такое правило: напряжение, прописанное в технических характеристиках автомобильного зарядного устройства для телефона, не должно превосходить величину, указанную на аккумуляторе гаджета более, чем на 5%. В противном случае АЗУ будет перегреваться и очень скоро выйдет из строя.

Длина и тип провода . Эксперты единогласно советуют брать АЗУ с витым проводом. Вероятность того, что витой провод переломится (а это может привести к возгоранию), крайне мала. Кроме того, витой провод регулируется по длине – очень полезное свойство, если учесть, насколько разнообразен интерьер современных автомобилей.

Крепление провода . Стоит проследить за тем, чтобы на месте, где провод выходит из адаптера, присутствовала гофрированная оболочка. Вот что имеется в виду:

Гофрированная оболочка препятствует тому, чтобы провод переломился в местах изгиба. Крепление провода к штекеру тоже должно быть ею защищено.

Количество портов . Этот критерий актуален, если автомобилист выбирает USB-адаптер. Оптимальное количество портов – 2 : оба должны иметь силу тока не менее 2 А . Можно рассмотреть АЗУ с портом 1 А, но только в том случае, если девайс старый или из разряда бюджетных.

Покупать адаптеры с большим количеством портов целесообразно только тем автомобилистам, которые являются главами многодетных или просто больших семей. В противном случае водитель бессмысленно переплатит за аксессуар, ведь часть портов будет простаивать без дела.

Дизайн . Водителю стоит обратить внимание на то, чтобы вокруг центрального контакта АЗУ не было металлического кольца.

Так как корпус зарядки чаще всего выполнен из пластика, металлическое кольцо рано или поздно точно сорвётся с резьбы и останется в прикуривателе машины. Застрявшая деталь способна замкнуть контакты внутри прикуривателя, а это чревато пожаром. Справедливости ради нужно заметить, что АЗУ с металлическими кольцами сейчас в продаже встречаются весьма редко , хотя раньше значительная часть зарядок имела как раз такую конструкцию.

Полезным преимуществом с точки дизайна является наличие светодиода, благодаря которому водитель может быть уверен, что АЗУ работает корректно. Да и в темноте найти зарядное устройство проще, чем пытаться подключить кабель на ощупь.

В остальном, что касается дизайна, автомобилисту следует полагаться на собственное мнение. Он, например, может предпочесть АЗУ с LED-дисплеем , информирующим о степени заряженности и напряжении АКБ автомобиля.

Однако такой аксессуар обойдётся примерно дороже, чем обычный адаптер.

Что купить: оригинал или китайскую копию?

Покупатели дорогостоящих гаджетов, как правило, не жалеют денег на лучшие аксессуары – лишь бы их новому мобильному устройству ничего не угрожало. Такие клиенты настаивают, чтобы их обеспечили именно оригинальными зарядками, кабелями и USB-адаптерами, потому как считают, что универсальные зарядки способны нанести аккумулятору девайса ущерб. Но правы ли они?

Скорее нет, чем да . Если покупатель XS попросит продать ему оригинальное АЗУ, консультант, вероятно, предложит аксессуар фирмы Belkin – но не фирмы Apple. Посетив интернет-магазин официального ритейлера техники Apple в России , покупатель найдёт в каталоге аксессуаров АЗУ фирм Deppa , MOMAX , Juicies, Anker – но зарядки производства Apple там опять-таки нет.

На сайте «яблочной» компании отыскать оригинал тоже не удастся. Фактически это значит, что Apple не занимается производством собственных АЗУ. Belkin и другие именитые конечно, выпускает отличные аксессуары, но по отношению к iPhone эта фирма всё же является сторонним производителем.

Anker PowerDrive 2 PD/PIQ A2229H12 (Black)

Цена: от 2 590 рублей.

Стильная и компактная модель от Anker обладает отличным набором полезных функций. Устройство имеет два выхода – классический USB разъем и дополнительный выход Type-C. Для удобства использования ночью предусмотрена синяя подсветка – она позволяет рассмотреть АЗУ в темноте и при этом не будет отвлекать ярким светом водителя от управления автомобилем.

Оба разъема поддерживают функции Power Delivery и Power IQ, которые отвечают за подбор правильной мощности для разных гаджетов. Помимо этого, АЗУ оснащено функцией защиты от перегрева, перегрузки и замыкания. Для тех, кто беспокоится о своем девайсе, а это особенно актуально для владельцев дорогих телефонов Apple, Samsung и других именитых производителей данная зарядка станет лучшим выбором – можно не переживать что батарее будет нанесен какой-то вред или устройство сгорит из-за скачка напряжения. В комплекте нет кабеля, поэтому рекомендуется использовать фирменный от производителя смартфона.

Anker PowerDrive 2 Elite A2212011 (Black)

Цена: от 1290 рублей.

Упрощенная версия предыдущей модели, которая отличается материалом исполнения. Углеволокно делает корпус эргономичным и интересным визуально. Модель получила подсветку портов, всего их предусмотрено два, тип — USB A. Оба выхода поддерживают технологии PowerIQ (автоматический подбор мощности в зависимости от модели смартфона) и VoltageBoost (ускоряет процесс набора емкости АКБ). Помимо этого, есть защита от перегрева, короткого замыкания и перегрузки. Отличный вариант для тех, кто ищет не самую дорогую, но стильную и безопасную автомобильную зарядку для своего мобильника.

Заключение

Водителю, выбирающему автомобильное зарядное устройство для гаджета, нужно обращать внимание не на цену аксессуара и не искать оригинальное АЗУ, так как их в большинстве случаев не существует. Куда важнее смотреть на характеристики, а также уровень безопасности, которые сводятся не только к качеству сборки, но к используемым материалам и наличию защитных контроллеров. Конечно, хорошее АЗУ стоит прилично, но как минимум глупо покупать для iPhone за 100 тыч.рублей автомобильную зарядку за 300-500 рублей.

Большинство современных мобильных телефонов, смартфонов, планшетов и других носимых гаджетов, поддерживает зарядку через гнездо USB mini-USB или micro-USB. Правда до единого стандарта пока далеко и каждая фирма старается сделать распиновку по-своему. Наверное чтоб покупали зарядное именно у неё. Хорошо хоть сам ЮСБ штекер и гнездо сделали стандартным, а также напряжение питания 5 вольт. Так что имея любое зарядное-адаптер, можно теоретически зарядить любой смартфон. Как? и читайте далее.

Распиновка USB разъемов для Nokia, Philips, LG, Samsung, HTC

Бренды Nokia, Philips, LG, Samsung, HTC и многие другие телефоны распознают зарядное устройство только если контакты Data+ и Data- (2-й и 3-й) будут закорочены. Закоротить их можно в гнезде USB_AF зарядного устройства и спокойно заряжать свой телефон через стандартный дата-кабель.

Распиновка USB разъемов на штекере

Если зарядное устройство уже обладает выходным шнуром (вместо выходного гнезда), и вам нужно припаять к нему штекер mini-USB или micro-USB, то не нужно соединить 2 и 3 контакты в самом mini/micro USB. При этом плюс паяете на 1 контакт, а минус - на 5-й (последний).

Распиновка USB разъемов для Iphone

У Айфонов контакты Data+ (2) и Data- (3) должны соединяться с контактом GND (4) через резисторы 50 кОм, а с контактом +5V через резисторы 75 кОм.

Распиновка зарядного разъема Samsung Galaxy

Для заряда Самсунг Галакси в штекере USB micro-BM должен быть установлен резистор 200 кОм между 4 и 5 контактами и перемычка между 2 и 3 контактами.

Распиновка USB разъемов для навигатора Garmin

Для питания или заряда навигатора Garmin требуется особый дата-кабель. Просто для питания навигатора через кабель нужно в штекере mini-USB закоротить 4 и 5 контакты. Для подзаряда нужно соединить 4 и 5 контакты через резистор 18 кОм.

Схемы цоколёвки для зарядки планшетов

Практически любому планшетному компьютеру для заряда требуется большой ток — раза в 2 больше чем смартфону, и заряд через гнездо mini/micro-USB во многих планшетах просто не предусмотрен производителем. Ведь даже USB 3.0 не даст более 0,9 ампер. Поэтому ставится отдельное гнездо (часто круглого типа). Но и его можно адаптировать под мощный ЮСБ источник питания, если спаять вот такой переходник.

Распиновка зарядного гнезда планшета Samsung Galaxy Tab

Для правильного заряда планшета Samsung Galaxy Tab рекомендуют другую схему: два резистора: 33 кОм между +5 и перемычкой D-D+; 10 кОм между GND и перемычкой D-D+.

Распиновка разъёмов зарядных портов

Вот несколько схем напряжений на контактах USB с указанием номинала резисторов, позволяющих эти напряжения получить. Там, где указано сопротивление 200 Ом нужно ставить перемычку, сопротивление которой не должно превышать это значение.

Классификация портов Charger

• SDP (Standard Downstream Ports) – обмен данными и зарядка, допускает ток до 0,5 A.
• CDP (Charging Downstream Ports) – обмен данными и зарядка, допускает ток до 1,5 A; аппаратное опознавание типа порта (enumeration) производится до подключения гаджетом линий данных (D- и D+) к своему USB-приемопередатчику.
• DCP (Dedicated Charging Ports) – только зарядка, допускает ток до 1,5 A.
• ACA (Accessory Charger Adapter) – декларируется работа PD-OTG в режиме Host (с подключением к PD периферии – USB-Hub, мышка, клавиатура, HDD и с возможностью дополнительного питания), для некоторых устройств – с возможностью зарядки PD во время OTG-сессии.

Как переделать штекер своими руками

Теперь у вас есть схема распиновки всех популярных смартфонов и планшетов, так что если имеете навык работы с паяльником — не будет никаких проблем с переделкой любого стандартного USB-разъема на нужный вашему девайсу тип. Любая стандартная зарядка, которая основывается на использовании USB, предусматривает использование всего лишь двух проводов – это +5В и общий (минусовой) контакт.

Просто берёте любую зарядку-адаптер 220В/5В, от неё отрезаете ЮСБ коннектор. Отрезанный конец полностью освобождается от экрана, в то время как остальные четыре провода зачищаются и залуживаются. Теперь берем кабель с разъемом USB нужного типа, после чего также отрезаем от него лишнее и проводим ту же самую процедуру. Теперь остается просто спаять между собой провода согласно схемы, после чего соединение изолировать каждое отдельно. Полученное в итоге дело сверху заматывается изолентой или скотчем. Можно залить термоклеем — тоже нормальный вариант.

Бонус: все остальные разъёмы (гнёзда) для мобильных телефонов и их распиновка доступны в единой большой таблице — .

Проблемы при зарядке различных устройств через USB часто возникают, когда используются нештатные зарядники. При этом зарядка происходит довольно медленно и не полностью либо вовсе отсутствует.

Следует сказать и о том, что зарядка через USB возможна не со всеми мобильными устройствами. Этот порт у них имеется только для передачи данных, а для зарядки применяется отдельный круглое гнездо.

Выходной ток в компьютерных USB составляет не больше пол-ампера для USB 2.0, а для USB 3.0 – 0,9 А. Ряду девайсов этого может быть недостаточно для нормального заряда.

Бывает, что в вашем распоряжении имеется зарядник, но он не заряжает ваш гаджет (об этом может сообщить надпись на дисплее или будет отсутствовать индикация заряда). Такое ЗУ не поддерживается вашим девайсом, и возможно это из-за того, что ряд гаджетов до начала процесса зарядки сканирует присутствие определенного напряжения на пинах 2 и 3. Для других девайсов может быть важным присутствие перемычки между этими пинами, а также их потенциал.

Таким образом, если устройство не поддерживает предлагаемый тип зарядника, то процесс зарядки не начнется никогда.

Чтобы девайс начал заряжаться от предоставленного ему зарядника, необходимо обеспечить на 2 и 3 пине USB, необходимые напряжения. Для разных устройств эти напряжения тоже могут отличаться.

Для многих устройств требуется, чтобы пины 2 и 3 имели перемычку или элемент сопротивления, номинал которого не больше 200 Ом. Такие изменения можно сделать в гнезде USB_AF, которое находится в вашем ЗУ. Тогда зарядку станет возможно производить стандартным Data-кабелем.

Гаджет Freelander Typhoon PD10 требует той же схемы подключения, но напряжение заряда должно быть на уровне 5,3 В.

В случае если у зарядника отсутствует гнездо USB_AF, а шнур выходит прямо из корпуса ЗУ, то можно припаять к кабелю штекеры mini-USB или micro-USB. Соединения необходимо произвести, как показано на следующей картинке:

Различная продукция фирмы Apple имеет такой вариант соединения:

При отсутствии элемента сопротивления номиналом 200 кОм на пинах 4 и 5 устройства фирмы Motorola не могут осуществить полный заряд.

Для зарядки Samsung Galaxy необходимо наличие перемычки на пинах 2 и 3, а также элемента сопротивления на 200 кОм на контактах 4 и 5.

Полный заряд Samsung Galaxy Tab в щадящем режиме рекомендуется производить при использовании двух резисторов номиналом 33 кОм и 10 кОм, как изображено на картинке ниже:

Такое устройство, как E-ten может заряжаться любым ЗУ, но лишь при условии, что пины 4 и 5 будут соединены перемычкой.

Такая схема реализована в кабеле USB-OTG. Но в этом случае необходимо использовать дополнительный переходник USB папа-папа.

Универсальное ЗУ Ginzzu GR-4415U и другие аналогичные устройства имеют гнезда с различным соединением резисторов для зарядки девайсов iPhone/Apple и Samsung/HTC. Распиновка этих портов выглядит так:

Чтобы зарядить навигатор Garmin, необходим тот же кабель с перемычкой на контактах 4 и 5. Но в этом случае устройство не может заряжаться во время работы. Для того чтобы навигатор мог подзаряжаться, необходимо заменить перемычку на резистор номиналом 18 кОм.

Для зарядки планшетов обычно необходимо 1-1,5 А, но как было упомянуто ранее, USB-порты не смогут нормально заряжать их, поскольку USB 3.0 выдаст максимум 900 мА.

В некоторых моделях планшетов для зарядки имеется круглое коаксиальное гнездо. Плюсовой пин гнезда mini-USB/micro-USB в таком случае не имеет соединения с контроллером заряда аккумулятора. По утверждениям некоторых пользователей таких планшетов, если соединить плюс от гнезда USB с плюсом коаксиального гнезда перемычкой, то зарядка может осуществляться через USB.

А можно и изготовить переходник для подключения в коаксиальное гнездо, как показано на рисунке ниже:

Вот схемы перемычек с указанием напряжения и номиналов резисторов:

В итоге, чтобы осуществлять зарядку различных гаджетов от неродных ЗУ необходимо убедиться в том, что зарядка выдает напряжение 5 В и ток не меньше 500 мА, и внести изменения в гнезде или штекере USB согласно требованиям вашего устройства.

Удобное хранение радиодеталей

Наверно с некоторыми из нас случалась неприятность в виде поломки флешки с кучей полезной информации. Причем чаще всего флешка гибнет по механической причине — просто повреждена в гнезде USB разъема от случайного воздействия на излом. Некоторые флешки гибнут по аппаратным причинам. К сожалению не все попытки починить носитель информации бывают успешными. Однако конструкция флешки, особенно старых типов, содержит полноценный папа — USB разъем. Вместо того что бы выбросить уже бесполезный гаджет используем его для изготовления USB зарядки. Большинство продвинутых сотовых телефонов подзаряжаются при подключении к USB порту. Для усиления мотивации изготовления своими руками USB зарядки представим случай, когда сотовый телефон разряжается на работе, а зарядки нет или зарядка есть, но нет свободной розетки и как назло нет кабеля связи телефона с компьютером. Вот в этом случае и пригодится USB зарядка.

Конструкция предназначена для зарядки продвинутых телефонов NOKIA с «тонким» штекером. В изготовлении зарядного устройства нет ничего сложного. Напряжение питание USB порта поступает на зарядный штекер по двум проводам без наличия каких либо промежуточных электронных элементов. Последовательность изготовления простая:

1. Разбираем флеш-карту и аккуратно паяльником отпаиваем электронную часть от разъема.

2. К USB разъему подпаиваем два провода. Я отрезал кусок двужильного кабеля от старой зарядки. Цоколевка разъема приведена в таблице. Нас интересуют только контакты №1 и №4. Один проводник (он у меня был красного цвета) припаял к контакту №1, а другой к контакту №4.

3. В зависимости от конструкции корпуса флешки донора закрепляем разъем с проводами. В моем случае разъем с проводами залил термоклеем на подвижной площадке корпуса.

5. К зачищенным проводам другого конца кабеля был припаян «тонкий» штекер. Не забудьте до пайки одеть пластмассовый колпачок разъема на кабель. Провод от контакта №1 должен быть припаян к центральному штекеру зарядного разъема. Паять надо аккуратно и тщательно изолировать хотя бы один проводник для недопущения короткого замыкания.

6. Проверяем тестером правильность подпайки, например наличие соединения контакта №4 с разъемом зарядки (внешний цилиндрический контакт) и отсутствие короткого замыкания между контактами №1 и №4.

7. Окончательно собираем зарядное устройство и проверяем на живом телефоне.

Такая самоделка удачно используется в командировках. Самодельное зарядное устройство сотового телефона занимает мало места в багаже и если будет забыто или потеряно — убытков минимум.