5V СЗУ с "компенсацией кабеля" (доработка покупного для питания мощных гаджетов)

[kargal]

Напрягает побочными эффектами кособокое продвижение технического прогресса – гаджеты, становясь все мощнее, теряют возможность заряжаться с оптимальной скоростью привычным образом, от USB-СЗУ. Даже штатные USB-кабели (типично 26÷24AWG) заметно ограничивают ток (и скорость) заряда. А подъем выходного напряжения СЗУ (что технически не сложно) на 0.5÷1V и нормы USB нарушает, и для гаджетов опасно. (Проблема так же актуальна для группового питания USB-аппаратуры).

Возможное решение – использование ЗУ с компенсацией сопротивления кабеля, у которого напряжение подрастает с ростом тока, компенсируя падение на кабеле, но не превышает нормы на холостом ходу (в конце зарядки). Готовые СЗУ такого типа не встречаются и приходится дорабатывать обычные (достаточной мощности). Фактически в них необходимо добавить контур обратной связи по току для заданного диапзона тока и с коэффициентом компенсации, соответствущим используемому кабелю. Вариант такой доработки приведен здесь .

За исходное взято 3A СЗУ YGY-053000, собранное по схеме на рисунке:

 

В низковольтную часть внесены изменения: 

 

Датчик тока изготовлен на основе линейного Холл-сенсора.

 

 

Изменено 4 сентября, 2016 пользователем kargal
не справился с управлением

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Vascom]

А ее проще взять блок питания с обратной связью на tl431 и протянуть третий провод от питаемого устройства? Тогда выходное напряжение будет подниматься, компенсируя потери в кабеле.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Tamagotchi]

Согласен, только 4 провода надо.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Vascom]

Три провода.

[Starichok]

четыре провода.

[kargal]

18 часов назад, Vascom сказал:

А ее проще взять блок питания с обратной связью на tl431 и протянуть третий провод от питаемого устройства? Тогда выходное напряжение будет подниматься, компенсируя потери в кабеле.

Как правильно настаивают Starichok и Tamagotchi, проводов надо четыре (при условии что сам "блок питания" гальванически не связан с нагрузкой кроме как по этим проводам).

Этот вариант я бегло рассматривал (https://yadi.sk/d/5YAcktIsuk9e5, но здесь еще не признавался). Он тяготит по "вторичным признакам" - необходим удобный 4-проводный кабель, да еще, желательно, с разным сечением пар. И порождает вредный соблазн подключения к "блоку питания" через USB-разъем (к USB СЗУ), что нарушает USB-стандарт и неумолимо приводит к путанице в кабелях.

А здесь я описал сугубо конкретную реализацию  ("Реализованный метод компенсации принят исключительно из мелко-конъюнктурных соображений – легкодоступности компонентов и ограничений по месту размещения добавлений в имеющееся СЗУ (используются детали только с радиальными и аксиальными выводами, монтаж – навесной объемный").

PS. Из первого поста пропала ссылка на  "для группового питания USB-аппаратуры"  (https://yadi.sk/d/hWi8H22osW5V8 - если кому интересно).

Изменено 5 сентября, 2016 пользователем kargal

[oleg1ma]

Как по мне, то вых провода на зарядном сделать длинной 5-10см и нормального сечения, а вот сетевой нужной длинны для удобного пользования.

Изменено 5 сентября, 2016 пользователем oleg1ma

[Vascom]

Первый провод - плюс питания, второй провод - минус питания, третий провод - от плюса нагрузки к tl431.

А для чего четвертый провод?

[Starichok]

четвертый провод - от минуса нагрузки, чтобы исключить падение на втором (минус питания) проводе.

[kde]

54 минуты назад, Starichok сказал:

четвертый провод - от минуса нагрузки, чтобы исключить падение на втором (минус питания) проводе.

На нем будет такое же падение, как и на первом ) (если, конечно, он такого же сечения). Поэтому, можно обойтись и тремя - просто компенсировать на удвоенную величину падения.

[kargal]

kde, посмотри на эту схему (проанализируй):

[Starichok]

оба резистора по 15 Ом выкинуть из этой схемы - их не должно быть вообще.

[mvkarp]

Вроде как автор предполагает, что сам кабель USB не принадлежит блоку питания, а подключается к нему. Тогда выкидывать эти резисторы никак нельзя.

[kde]

2 часа назад, kargal сказал:

kde, посмотри на эту схему (проанализируй):

А причем тут эта схема? Я говорю, что можно сделать с тремя проводами.

[mvkarp]

Принципиально - можно и с тремя. Но это усложняет схему. А оно нужно?

@kargal, если рассчитывать, что к блоку питания будут подключаться различные устройства со своими шнурками, то Ваша задумка вполне уместна.

[Starichok]

1 час назад, kde сказал:

Я говорю, что можно сделать с тремя проводами.

а я говорю, что можно делать и с двумя. а на падение на проводах - забить...

[mvkarp]

И это верно. Максимум 0,5 ампера по спецификации USB - это не критично.

Кстати, если к блоку питания предполагается подключение любых устройств со своими кабелями, то как в предлагаемой схеме компенсировать падение напряжения для каждого? Никак!

[kde]

2 часа назад, mvkarp сказал:

Принципиально - можно и с тремя. Но это усложняет схему. А оно нужно?

Не так уж и сильно усложняет)

1 час назад, mvkarp сказал:

И это верно. Максимум 0,5 ампера по спецификации USB - это не критично.

0.5А - это для устройств в режиме обмена данными. В режиме зарядки в описании до 1.8А (USB). Реально видел устройства, потребляющие в режиме зарядки более ампера, для таких тонкие провода кабеля уже становятся проблемой.

[kargal]

11 час назад, Starichok сказал:

оба резистора по 15 Ом выкинуть из этой схемы - их не должно быть вообще.

Starichok! Пожалейте меня, я их с такой любовью врисовывал!

Эти резисторы служат для повышения надежности/дуракрупорности. При них в случае потери контакта в линиях ОС кабеля преобразователь не встанет да дыбы и не сожжет подключенный гаджет.  А на то, что они немного (на 0,5-2%) уменьшают глубину "компенсации", можно и забить ... (А на случай обрыва силовых линий кабеля их можно заменить/зашунтировать достаточно мощными диодами.)

Изменено 6 сентября, 2016 пользователем kargal

[kde]

Кстати, если чуть преобразовать мою схему, то можно будет компенсировать падение напряжения и на кабеле с двумя проводами. Но тут надо будет подобрать сопротивление R7 равное сопротивлению одного провода кабеля.

[Starichok]

В 06.09.2016 в 08:06, kargal сказал:

Starichok! Пожалейте меня, я их с такой любовью врисовывал!

да я уже понял, что я фигню сморозил...

[pincet]

В 04.09.2016 в 10:05, kargal сказал:

 Готовые СЗУ такого типа не встречаются 

 микросхемы со встроенной функцией  "programmable cable compensation"   уже не в диковинку, например серий  UCC2871X –UCC2891X  http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ucc28712.pdf