Зарядка телефона от компьютера

Источник питания — из зарядного устройства для сотового телефона
И. НЕЧАЕВ, г. Курск
Малогабаритная носимая аппаратура (радиоприемники, кассетные и дисковые плейеры) обычно рассчитаны на питание от двух—четырех гальванических элементов. Однако служат они недолго, и их приходится довольно часто заменять новыми, поэтому в домашних условиях такую аппаратуру целесообразно питать от сетевого блока. Такой источник (в просторечии его называют адаптером) нетрудно приобрести или изготовить самому, благо в радиолюбительской литературе их описано немало. Но можно поступить и иначе. Практически у трех из каждых четырех жителей нашей страны сегодня есть сотовый телефон (по данным исследовательской компании AC&M-Consulting, на конец октября 2005 г. число абонентов сотовой связи в РФ перевалило за 115 млн). Его зарядное устройство используется по прямому назначению (для зарядки аккумуляторной батареи телефона) всего лишь несколько часов в неделю, а остальное время бездействует. О том, как приспособить его для питания малогабаритной аппаратуры, рассказывается в статье.

Чтобы не тратиться на гальванические элементы, владельцы носимых радиоприемников, плейеров и т. п. аппаратуры используют аккумуляторы, а в стационарных условиях питают эти устройства от сети переменного тока. Если нет готового блока питания с нужным выходным напряжением, не обязательно покупать или собирать самому такой блок, можно использовать для этой цели зарядное устройство от сотового телефона, которое сегодня есть у многих.
Однако напрямую подключать его к радиоприемнику или плейеру нельзя. Дело в том, что большинство зарядных устройств, входящих в комплект сотового телефона, представляют собой неста-билизированный выпрямитель, выходное напряжение которого (4.5…7 В при токе нагрузки 0,1…О,ЗА) превышает требуемое для питания малогабаритного аппарата. Проблема решается просто. Чтобы использовать зарядное устройство в качестве блока питания, необходимо между ним и аппаратом включить переходник-стабилизатор напряжения.
Как говорит само название, основой такого устройства должен быть стабилизатор напряжения. Его удобнее всего собрать на специализированной микросхеме. Большая номенклатура и доступность интегральных стабилизаторов позволяют изготовить самые различные варианты переходников.
Принципиальная схема переходника-стабилизатора напряжения изображена на рис. 1. Микросхему DA1 выбирают

в зависимости от требуемого выходного напряжения и потребляемого нагрузкой тока. Емкость конденсаторов С1 и С2 может находиться в пределах 0,1…10мкФ (номинальное напряжение— 10 В).
Если нагрузка потребляет до 400 мА и такой ток способно отдать зарядное устройство, в качестве DA1 можно применить микросхемы КР142ЕН5А (выходное напряжение — 5 В), КР1158ЕНЗВ, КР1158ЕНЗГ (3,3 В), КР1158ЕН5В, КР1158ЕН5Г (5 В), а также пятивольтные импортные 7805, 78М05 . Подойдут также микросхемы серий LD1117ххх , REG 1117-хх . Их выходной ток — до 800 мА, выходное напряжение — из ряда 2,85; 3,3 и 5 В (у LD1117ххх — еще и 1,2; 1,8 и 2,5 В). Седьмой элемент (буква) в обозначении LD1117ххх указывает на тип корпуса (S — SOT-223, D — S0-8, V — ТО-220), а следующее за ним двузначное число — на номинальное значение выходного напряжения в десятых долях вольта (12 — 1,2 В, 18 — 1,8 В и т. д.). Присоединенное через дефис число в обозначении микросхем REG1117-хх также указывает на напряжение стабилизации. Цоколевка этих микросхем в корпусе SOT-223 показана на рис. 2,а.
Допустимо использование и микросхем стабилизаторов с регулируемым выходным напряжением, например, КР142ЕН12А, LM317T. В этом случае можно получить любое значение выходного напряжения от 1,2 до 5…6 В.
При питании аппаратуры, потребляющей небольшой ток (30. .100 мА), например, малогабаритных УКВ ЧМ радиоприемников, в переходнике можно применить микросхемы КР1157ЕН5А, КР1157ЕН5Б, КР1157ЕН501А, КР1157ЕН501Б, КР1157ЕН502А, КР1157ЕН502Б, КР1158ЕН5А, КР1158ЕН5Б (все с номинальным выходным напряжением 5 В), КР1158ЕНЗА, КР1158ЕНЗБ (3,3 В). Чертеж возможного варианта печатной платы переходника с ис-
пользованием микросхем последней серии показан на рис. 3. Конденсаторы С1 и С2 — малогабаритные оксидные любого типа емкостью 10 мкФ.
Существенно уменьшить габариты переходника можно, применив миниатюрные микросхемы серии LM3480-xx (последние две цифры обозначают выходное напряжение). Они выпускаются в корпусе SOT-23 (см. рис. 2,6). Чертеж печатной платы для этого случая изображен на рис. 4. Конденсаторы С1 и С2 — малогабаритные керамические К10-17 или аналогичные импортные емкостью не менее 0,1 мкФ. Внешний вид переходников, смонтированных на платах, изготовленных в соответствии с рис. 3 и 4, показан на рис. 5.

Следует отметить, что фольга на плате может выполнять функцию тепло-отвода. Поэтому площадь проводника под вывод микросхемы (общий или выход), через который осуществляется отвод тепла, желательно сделать как можно большей.
Собранное устройство помещают в пластмассовую коробку подходящих размеров или в батарейный отсек питаемого аппарата. Для стыковки с зарядным устройством переходник необходимо снабдить соответствующей розеткой (аналогичной той, что установлена в сотовом телефоне). Ее можно разместить на печатной плате со стабилизатором либо закрепить на одной из стенок коробки.
Налаживания переходник не требует, необходимо только проверить его в работе с соединительными проводами, которые будут использоваться для подключения к зарядному устройству и питаемому аппарату. Самовозбуждение устраняют увеличением емкости конденсаторов С1 и С2.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бирюков С. Микросхемные стабилизаторы напряжения широкого применения. — Радио, 1999, № 2, с. 69—71.
2. LD1117 Series. Low Drop Fixed and Adjustable Positive Voltage Regulators. — <http:// www alldatasheet net datasheet pdf pdf 94381/STMICROELECTRONICS/LD1117.html>.
3. REG1117, REG1117A. 800mA and 1A Low Dropout (LDO) Positive Regulator 1,8V, 2,5V, 2,85V, 3,3V, 5V and Adjustable. — <http:(/ www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/ R/E/G/1/REG1117.shtml>.
4. LM3480. 100 mA, SOT-23, Quasi Low-Dropout Linear Voltage Regulator. — <http:// pdf.alldatasheet.net/datasheet-pdf/ view/8862/NSC/LM3480.html>.

Настала пора активно развивать рубрику «схемы». Как всегда будем идти от простого к сложному. Начнем с простого, силовой части — сделаем блок питания из зарядки от мобильного телефона.

Статья рассчитана на тех, кто не имеет опыта в электронике, но хочет попробовать свои силы в сборке какого нибудь простого, но в то же время полезного устройства. Собирать мы будем 5В блок питания из зарядки для телефона. Принцип может быть использован для получения других напряжений и построении схемы из любого не стабилизированного источника напряжения.

Зачем нужно это устройство? Например, вы хотите помигать светодиодом, блока питания у вас нет. Откуда взять 5В? Использовать USB не всегда удобно, особенно на ноутбуке порты, обычно забиты под завязку. Покупать лабораторный блок питания, довольно накладно. Поэтому устройство может вам послужить первое время, пока не обзаведетесь хорошим источником.

Шаг первый: нужно найти рабочую зарядку, которая выдает 8-12 вольт и 300мА. Будет замечательно, если она будет выдавать больше тока, все равно устройство будет потреблять столько сколько ему нужно.

Шаг второй: понадобятся 2 конденсатора, первый от 1 до 10мкФ, второй от 10 до 100мкФ, напряжение конденсаторов можно взять на 25В, чтобы с запасом. Стабилизатор напряжения 7805 или аналогичный на +5В. Маленький кусочек макетной платы, на которой мы будем монтировать нашу схему.

Стабилизатор напряжения преобразует не стабилизированное напряжение (например нашего зарядного) в стабильное напряжение. Входное напряжение стабилизатора должно быть выше выходного, на сколько выше и в каком диапазоне он стабилизирует можно посмотреть на графиках в даташите. Поэтому, первым делом, ищем документацию на стабилизатор 7805. Их существует несколько разновидностей, на разный ток и в разном корпусе. Если ваша зарядка способна выдать 1А и хочется побольше тока, то можно взять L7805ABV в корпусе ТО-220, этот стабилизатор способен выдать до 1А. Только учтите, хорошо бы его поставить на радиатор, и проверьте поместится ли он в корпус зарядки. Для своей «прошивайки» микроконтроллера, мне достаточно 100мА, поэтому я выбрал L78L05ABZ в корпусе ТО-92.

Схема из документации:

На вход подаем напряжение от зарядного устройства или любого другого не стабилизированного источника, на выходе получаем стабилизированное напряжение 4,8-5,2В. Конденсаторы можно взять из даташита, однако рекомендуют брать побольше 10мкФ на вход и 100мкФ на выход. В результате получится нечто похожее:

Теперь все это запихаем в корпус зарядки:

Напряжение на выходе:

Данный блок с самодельной платой для прошивки микроконтроллеров, работает у меня уже около 5 лет, никаких нареканий.

Думаю в начале надо определиться с терминологией.

Зарядное устройство, это устройство служащее для передачи электроэнергии от источника энергии к аккумулятору.

Есть встроенные и внешние зарядные устройства.

Блок питания, это устройство которое предназначено для оптимизации напряжения под требуемое устройством к которому он подключается.

Другими словами главная задача блока питания, электробезопасность, регулировка, контроль напряжения.

А отличаются они следующим:

Зарядное устройство заряжает (питает) аккумулятор электроэнергией в отличие от блока питания, то есть назначением отличаются.

Блок питания может работать и без прямого подключения к сети (электросеть), зарядка нет.

У зарядного устройства есть ограничение тока, а блок питания принимает на себя различную нагрузку которую регулирует.

В большинстве случае блок питания встраивается в некий девайс, а вот зарядка чаще всего (но есть и исключения) это внешнее устройство.

Отличаются внешним видом, размером, весом, блок питания тяжелей, больше чем зарядное устройство.

Зарядка может быть универсальной, то есть подходит для зарядки множества устройств, а вот блок питания должен соответствовать характеристикам устройства к которому подключён.

Зарядное устройство заряжает аккумулятор девайса, а блок питания тот самый девайс приводит в работу.

В принципе блок питания может зарядить аккумулятор, но не любой блок питания и не любой аккумулятор.

Вот, для ознакомления, схема

зарядки автомобильного аккумулятора при помощи лампочки (фара авто) и блока питания компьютера, при таком варианте зарядки аккумулятора крайне важно соблюдать полярность.

Современные телефоны значительно усовершенствовались, однако пользователям приходится расплачиваться за новые функции непродолжительной автономной работой. Если смартфоном постоянно пользоваться для развлечений, посещения интернета или телефонных звонков, то аккумулятор обычно разряжается за полдня (5-7 часов).

На экране появляется сообщение с просьбой подключить устройство к электрической сети, и здесь возникает проблема — зачастую поблизости нет свободных розеток. Подзарядить телефон всегда можно от компьютера или ноутбука — достаточно воспользоваться портом USB. Мы рассмотрим преимущества и недостатки такого способа.

Аргументы за зарядку от компьютера:

  1. Возможность оставаться на связи. Иногда нужно несколько процентов заряда, чтобы совершить важный звонок или отправить сообщение. Достаточно подключить смартфон к ближайшему компьютеру и пополнить батарею аппарата.
  2. Удобство. Если рядом находится компьютер с несколькими свободными USB-разъемами, не нужно искать свободную розетку или устанавливать электрический разветвитель.

Аргументы против зарядки от компьютера:

  1. Угроза заражения вирусами. Если подключить смартфон к чужому компьютеру, можно случайно получить опасный файл — вирус. Чтобы застраховаться от проблемы, перед подключением откройте раздел настроек телефона и выберете режим «Только зарядка». Такая функция блокирует передачу информации.
  2. Медленная зарядка. USB-разъемы компьютера не способны обеспечить необходимый уровень тока для зарядки мобильного телефона, поэтому аккумулятор заряжается медленно. Иногда требуется подождать несколько часов, чтобы смартфон набрал хотя бы 50 процентов заряда.
  3. Износ аккумулятора. Некоторые пользователи заметили, что при частой подзарядке от компьютера батарея смартфона начинает быстрее разряжаться. Именно поэтому для наполнения аккумулятора энергией производители телефонов рекомендуют пользоваться оригинальными зарядными устройствами.

Разница между зарядкой от разъемов USB 2.0 и 3.0

Большинство современных компьютеров обладают современными портами USB 3.0. Этот разъем позволяет быстрее заряжать телефоны благодаря повышенной силе тока — 900 мА. Устаревший аналог (USB 2.0) обладал показателем 500 мА, из-за чего смартфоны заряжались от компьютеров очень медленно. Если важно быстро получить несколько процентов заряда, подключайте телефон к современному USB-порту (3.0). Как правило, такой ЮСБ-порт внутри синего цвета.

Что если, USB-порт перестал работать после зарядки

Иногда телефон создаёт большую нагрузку на юсб-порт, и он перестаёт работать, как бы зависает. В таких случаях также возможно появление сообщения «USB-устройство работает неправильно и превысило ограничения по питанию для его порта концентратора». Тогда лучше отключить телефон от компьютера и именно от него лучше не заряжаться. В окне с сообщением о проблеме нажмите кнопку «Сбросить», если она есть.

Но даже после прекращения зарядки, ЮСБ-порт может всё ещё не работать. В таком случае можно:

  • Зайти в Диспетчер устройств
  • найти неработающий «Корневой концентратор USB», который будет помечен восклицательным знаком
  • перейти в «Свойства -> Питание»:
  • Нажать кнопку «Сбросить».

Но если это не поможет, тогда отключите компьютер полностью от сети питания. Если это ноутбук, то лучше также вытащить батарею на 10 секунд и поставить обратно. Теперь включайте и проверяйте.

Итого, в 99% случаев можно без каких-либо опасений подзаряжать смартфон от ПК или ноутбука, тем более, если нужно сделать важный звонок. Я рекомендую пользоваться такой функцией в случае необходимости, а не постоянно. Иначе возможны, пусть и маловероятные, но риски — заражение устройства вирусами и быстрое исчерпание ресурсов АКБ.