Какие существуют типы зарядных устройств и чем они отличаются

Для зарядки электроэнергией аккумуляторов используются зарядные устройства различных классификаций. В зависимости от типа АКБ, необходимы различные виды и классификации зарядных устройств. Не каждое ЗУ подойдет для аккумуляторной батареи, так как у этих них различается не только строение, но также принцип и методы работы.  В этом нужно разобраться подробно.

image

Классификации

Классифицируют ЗУ в зависимости от того каким образом зарядное устройство поставляет электроэнергию в аккумуляторную батарею и в чем заключается преобразование электрического тока.

Существует два основных класса: импульсные и трансформаторные. Основным различием считается строение устройства, от которого зависит принцип работы.

Получение лишнего заряда является основной проблемой, так как может привести к повреждению аккумулятора. С целью избежать это, они обязательно снабжаются системой которая контролирует подзарядку и останавливает её в нужное время.

Трансформаторные

image Трансформаторные зарядные устройства для зарядки электропогрузчиков

Зарядные устройства трансформаторного типа работают на основе выпрямителя и преобразователя, которую выполняет трансформатор. Из-за того, что в этих приборах применяются двойные обмотки и системы преобразования электрического тока, они выглядят как крупногабаритные установки со значительной массой.

Эти ЗУ применяются на станциях технического обслуживания или на предприятия различных классов. В домашних условиях не используются, в редких исключениях.

Импульсные

Импульсное зарядное устройство АЗУ-315

Эти виды используются в быту для зарядки домашних приборов различной мощности и автомобильных аккумуляторов. В них реализована система преобразования электрического тока при помощи инвертора.

Этот механизм позволяет избежать аварийных ситуаций в случаях, когда в электросети происходит короткое замыкание. Простота системы помогает производителям устанавливать низкие цены на эти ЗУ.

Импульсная зарядка имеет в механизме таймер, который контролирует длительность подзарядки и останавливает её через определенный период.

Производители закладывают период зарядки устройства после подключения, основываясь на представлении, что при установке на подзарядку аккумулятор разряжен полностью. Эта особенность не распространяется на цифровую технику, например, смартфоны и планшеты – в этом случае используются другие конструкции для импульсной подзарядки.

Современные импульсные ЗУ выпускаются с микропроцессорами, которые контролируют уровень заряда батареи не допускают перезарядки или повреждения хранилища. Это модели для зарядки любых АКБ и систем с высокой эффективностью имеющие высокую стоимость.

Автомобильные

Пуско-зарядное устройство

Зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов относятся как к трансформаторным, так и к импульсным классификациям, но их выделяют обычно в отдельную категорию. Автомобильные АКБ подзаряжают следующими видами зарядок:

  1. Система для подзарядки от розетки с напряжением 220В, включающая в себя преобразователь электричества и клеммы для подсоединения АКБ;
  2. Трансформаторные пусковые – при работе выпрямителя и обмоток трансформаторного типа, запускают АКБ при длительной разрядке, а значит и завести автомобиль;
  3. Зарядно-пусковые – аналог предыдущей модели, при необходимости подзаряжающий АКБ.

При покупке зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов, учитывайте какие существуют типы и особенности их применения.

Наиболее удобными считаются зарядно-пусковые модели, так как позволяют эксплуатировать технику даже при критическом разряде аккумулятора.

Приобретая сетевое зарядное устройство для АКБ, лучше покупать модели с автоматическим механизмом отключения, с целью исключить перезаряда батареи.

Скорость зарядки

Какие существуют другие виды зарядных устройств? Они делятся не только по типу строения и механизмам работы, но и по скорости зарядки аккумулятора. По этой характеристике выделяют три категории:

  1. Кондиционирующие – модели эффективно заряжают никель-кадмиевые аккумуляторные батареи, не сокращая срок эксплуатации.
  2. Ускоренные (Быстрые) – эти модели заряжают за пару часов, но подходят для использования не ко всем батареям. Их нельзя использовать для подзарядки свинцово-кислотных, только для зарядки никелево-кадмиевых АКБ.
  3. Медленные – используются в быту, но менее эффективны и заряжают аккумуляторы длительное время, от 14 часов до суток. Но из-за принципа работы, преобразуют электричество малоэффективно, часть электроэнергии превращается в тепловую энергию.

Благодаря инновационным разработкам, появились приборы для зарядки любых аккумуляторов, вне зависимости от их системы, использованных материалов, типов.

Перед тем как покупать ЗУ – поинтересуйтесь подходит ли модель для вашего АКБ, не будет ли оно повреждать его.

Лучше всего покупать зарядки от производителя батареи – так будет гарантироваться долгий срок службы обоих систем.

Методы работы

Движение ионов под действием электрода

Все ЗУ работают по определенной системе подачи электричества на клеммы. Существуют модели подающие постоянное, сглаженное и пульсирующее напряжение. Подаваемое электричество имеет разницу потенциалов между анодами и катодами, это приводит к тому, что в аккумуляторе изменяется направление тока.

При движении к отрицательному электроду от положительных, происходит окислительно-восстановительный процесс, который создает заряженные электроны с обратным действием тока внутри аккумулятора.

Типы всех зарядных устройств для АКБ подразделяются не только по классификациям, скорости зарядки и применению, но и по методу заряда: постоянный ток, постоянное напряжение, смешанный тип. Внимательно изучите инструкцию и получите консультацию продавца о том, какой необходим метод зарядки в вашем случае.

Область применения

В жизнедеятельности человека применяются различные устройства для подзарядки электроники, аккумуляторов и систем. ЗУ могут существовать встроенного и внешнего типа.

В зависимости от того, какие элементы включены в механизм работы и для каких аккумуляторов предназначено, область применения разниться.

Зарядные устройства используют для подзарядки не только съемных аккумуляторов, также для непосредственной подачи электрического тока во встроенные АКБ.

Различные устройства для подзарядки электроники, аккумуляторов и систем

Зарядные устройства применяются для аккумуляторов, которые можно повторно подзаряжать. Обычно ЗУ поставляются вместе с устройством, чтобы покупателю не пришлось искать подходящую модель. Данные приборы поставляются вместе со следующим оборудованием:

  1. Мобильные телефоны, смартфоны, планшеты;
  2. Ноутбуки, нетбуки, ультрабуки;
  3. Зубные щетки и другие миниатюрные электронные приборы;
  4. Переносные строительные агрегаты – дрели, шуруповерты;
  5. Электрокары;
  6. Пылесосы, фены.

И также используются в системах зарядки аккумуляторов транспортных средств, например, автомобилях и мотоциклах. Обычно эту роль выполняет генератор. Это позволяет подзаряжать батарею без отключения от электросети, а значит заводить двигатель в любое время.

Рекомендации по выбору

Из-за того, что зарядных устройств на рынке электроники огромное количество, покупатели могут запутаться и купить неподходящее ЗУ.

Внимательно изучите инструкцию по эксплуатации аккумуляторной батареи или прибора, с целью исключить несовпадения с напряжением или неподходящими трансформаторами.

Изучите отзывы, чтобы не столкнуться с низкокачественным изделием. Даже если цена качественного прибора будет выше, чем на аналогичные модели остановитесь на ней. Это поможет сэкономить в будущем – зарядная система и аккумуляторная батарея прослужат дольше, а значит можно сэкономить на их замене.

Прочитайте инструкцию, не каждая система подходит для батарей с определенным химическим составом. Консультация с продавцом, конечно, будет полезна, но важно изучить технические данные  до покупки. Сопоставьте рекомендуемые изделия, постарайтесь покупать оригинальные модели и игнорируйте малоизвестные.

Многие современные приборы работают не от электрической сети, а от батареи, накапливающей энергию. По такому принципу устроены автомобили, мобильные телефоны, плееры и т. д. Для обслуживания техники используют разные типы зарядных устройств. Применять их можно в промышленных целях, а также для обслуживания домашних портативных приборов.

Содержание

Основные виды

Существуют разные классификации зарядных устройств для аккумулятора. Все они основаны на различных параметрах и свойствах приборов. В зависимости от того, как они работают, выделяют 2 типа:

  1. Трансформаторные. Включают в себя трансформатор и выпрямитель. Такие приборы отличаются значительными габаритами и массой. Чаще всего они имеют вид стационарных установок. Применяют их на промышленных предприятиях или станциях технического обслуживания.
  2. Импульсные. Отличаются компактностью. В прибор включен инвертор для преобразования электрического тока и механизм для аварийного отключения в случае, когда возникло короткое замыкание. Такие модели чаще применяются в бытовых целях для зарядки аккумуляторов автомобилей и домашних приборов.

Кроме того, зарядные устройства принято подразделять по скорости работы. С учётом этого критерия различают следующие виды:

  1. Ускоренные, заряжающиеся за 1—3 часа. Следует заметить, что далеко не каждую батарею можно заряжать с помощью приборов такого типа. Больше всего ускоренные модели подходят для никелево-кадмиевых батарей, в то время как свинцово-кислотной разновидности нужно больше времени для полной зарядки. В этом типе прибора принципиально важно определять время окончания зарядки.
  2. Медленные устройства требуют для полного заряда от 14 до 24 часов. Такие приборы могут оказаться менее эффективными, так как часть энергии при зарядке конвертируется в тепловую и рассеивается. Для медленных приборов не столь актуально определение времени зарядки, так как лишние 1—2 часа при малом токе не повлекут за собой серьезных последствий.
  3. Кондиционирующие модели — наиболее предпочтительный тип, поскольку с их помощью можно существенно повысить срок действия никель-кадмиевых батарей.

Импульсные устройства

Эти приспособления предназначены для заряда бытовой техники небольших габаритов. Они оснащены электронным таймером, который способен действовать в течение 4 часов в режиме быстрого заряда. За такой период практически любой разряженный аккумулятор набирает свою емкость.

По истечении этого времени приспособление переходит в режим импульсной зарядки. Энергия подается на выводные элементы прибора, чтобы поддерживать уровень заряда.

Преимущества таких моделей заключаются в следующем:

  1. Невысокая стоимость.
  2. Техническая простота.
  3. Удобство применения.

Обычно производители устанавливают таймер исходя из того, что аккумулятор разряжен полностью. Если же он был разряжен частично, тогда возникает риск получить повреждения батареи избыточным током. Эта особенность не распространяется на фирменные аккумуляторы мобильных телефонов, планшетов и другой цифровой техники, если только их не заряжают с помощью универсальных устройств.

Наиболее совершенными в своем ряду считаются виды зарядных устройств с микропроцессорами. Они не допускают перезарядки аккумуляторной батареи, поэтому могут применяться для работы с любыми приборами, даже если те разряжены не полностью, а частично. К недостаткам таких моделей относят очень высокую цену.

Крайне нежелательно заменять фирменное устройство от телефона или КПК на универсальное, так как у них могут иметься различия в строении электрических разъемов. При подключении к зарядке любого бытового прибора вначале включают в сеть самое зарядное устройство, а потом присоединяют к нему телефон или другой девайс.

Приспособления для автомобилей

Все устройства для зарядки автомобильных аккумуляторов принято делить на несколько групп. Исходя из существующей классификации, различают:

  1. Обычные приборы, работающие от электрической сети с напряжением 220 вольт. У таких моделей предусмотрены провода, на концах которых имеются клеммы. Чтобы использовать такое устройство, нет необходимости снимать аккумулятор с автомобиля. У такого прибора есть лишь одна функция — заполнение батареи электрическим зарядом.
  2. Пусковые приборы, позволяющие заставить работать подсевший аккумулятор после длительного периода бездействия. Такое устройство включает в себя понижающий трансформатор и выпрямитель электрического тока. С помощью трансформатора происходит снижение напряжения сети до рабочих показателей. На клеммы автомобильного аккумулятора подается разряд, после чего автомобиль запускается и прибор следует отключить. Такие пусковые приспособления не выполняют функцию зарядки, это делает сам автомобиль в процессе работы генератора.
  3. Зарядно-пусковое устройство выполняет одновременно обе функции — подзаряжает батарею и запускает двигатель при севшем аккумуляторе.

Рекомендации по выбору

Выбирая зарядное устройство для автомобилей, следует учитывать некоторые особенности его эксплуатации. Если есть возможность, тогда лучше отдавать предпочтение зарядно-пусковому варианту. Имея под рукой такой девайс и электрическую розетку, всегда можно запустить автомобиль, не дожидаясь полного заряда аккумулятора.

Покупая зарядное устройство, лучше выбирать модель, которая превосходит требования аккумулятора примерно на 10%. Для тех, кто не силен в электротехнике, больше подойдет автоматическая модель — она хоть и стоит немного больше, но поможет избежать лишних затруднений.

Покупать устройство лучше в проверенных магазинах, отдавая предпочтение надежным производителям. Перед началом эксплуатации прибора обязательно следует изучить инструкцию.

Пользователям мобильных устройств в 2000-х пришлось нелегко – они были вынуждены мириться с так называемой проприетарностью. Телефоны каждого из производителей оснащались уникальными разъёмами для зарядки – как следствие, ЗУ, например, для Nokia не работало с телефоном Motorola. Доходило и до абсурда – когда для двух телефонов одного производителя (финского) приходилось искать различные зарядные устройства. Недовольство пользователей оказалось настолько сильным, что вмешаться был вынужден Европарламент.

Сейчас ситуация в корне иная: практически все производители смартфонов оснащают свои гаджеты портами под зарядные устройства одного типа. Пользователю больше не приходится покупать новое ЗУ «в довесок» к телефону.

Какие бывают разъёмы USB для смартфонов?

Кабели USB можно применять не только для передачи данных с ПК на гаджет, но и для зарядки мобильного устройства. Смартфоны способны пополнять «запасы» аккумулятора как от розетки, так и от компьютера, однако во втором случае зарядка займёт существенно больше времени. Традиционный кабель USB для смартфона с Android или с Windows Phone выглядит следующим образом:

Подобные кабели USB можно найти в различных расцветках на страницах каталога магазина GearBest.

На одном из его концов присутствует стандартный штекер USB 2.0 Type-A:

Этот штекер вставляется в USB-порт на компьютере или ноутбуке.

На втором конце провода – штекер microUSB.

Он, соответственно, вставляется в разъём микро-USB на мобильном устройстве.

Именно micro-USB 2.0 является сейчас унифицированным разъёмом: встретить его можно на смартфонах и планшетах почти всех производителей мобильной техники (за исключением Apple). Соглашение о стандартизации интерфейсов было подписано в 2011 году представителями 13-и компаний, лидирующих на мобильном рынке.

На Micro-USB выбор пал по ряду причин:

  • Разъём компактен. Его физические размеры составляют всего лишь 2×7 миллиметров – это примерно в 4 раза меньше, чем у USB 2.0 Type-A.
  • Штекер прочен – особенно если сравнивать с тонкой зарядкой Nokia.
  • Разъём способен обеспечивать высокую скорость передачи данных. Теоретически скорость передачи через Micro-USB при использовании стандарта 2.0 может достигать 480 Мбит/сек. Фактическая скорость гораздо ниже (10-12 Мбит/сек в режиме Full Speed), однако пользователям это редко доставляет неудобства.
  • Разъём поддерживает функцию OTG. Подробнее о том, какие преимущества это даёт, расскажем позже.

Конкуренцию micro-USB в борьбе за роль стандартного разъёма мог навязать Mini-USB. Мини-штекер выглядит так:

Этот вид USB-разъёма не подошёл в качестве стандартного, и вот почему:

  • Разъём больше по размерам – пусть и ненамного. Величина его – 3×7 миллиметров.
  • Разъём достаточно хрупкий – из-за отсутствия жёстких креплений он очень быстро расшатывается. Вследствие этого передача данных через кабель становится для пользователя настоящим мучением.

В 2000-х разъём вида mini-USB можно было встретить на смартфонах производителей «второго сорта» — скажем, Philips и Alcatel. Сейчас мобильных гаджетов с мини-разъёмом на рынке не найдёшь.

Помимо тех USB-разъёмов, о которых мы упомянули (Micro-USB, Mini-USB, USB Type-A), есть и другие. Например, micro-USB стандарта 3.0 может использоваться для подключения к ПК жёстких дисков, а USB Type-B (квадратной формы) для музыкальных инструментов (в частности, MIDI-клавиатуры). К мобильной технике эти разъёмы не имеют прямого отношения (если не считать Galaxy Note 3 c USB 3.0), поэтому более подробно мы о них рассказывать не будем.

Какими бывают USB-кабели для смартфонов?

Благодаря неистощимой фантазии китайских рукодельцев пользователи мобильной техники могут купить кабели совершенно разных формаций. Например, в эпоху проприетарности невероятной популярностью пользовался такой вот «монстр»:

Да, эта зарядка подходила ко всем основным разъёмам!

Подобные «мультитулы» и сейчас есть в продаже, однако штекеров у них поубавилось. Вот зарядка 4-в-1, которую можно заказать на GearBest дешевле, чем за 200 рублей:

Эта зарядка оснащена всеми современными штекерами – Lightning, 30Pin (оба для iPhone), microUSB, USB 3.0. Однозначно, «must-have» для пользователя!

Есть и другие любопытные варианты. Вот кабель от OATSBASF для тех, кто терпеть не может кабели:

Такой называется кабелем с функцией Stretch. Визуально он чем-то похож на игрушку Йо-Йо. Провод вытягивается на ту длину, которая необходима, а по окончании использования сматывается. Это очень удобно, потому как владельцу гаджета не приходится постоянно распутывать клубки проводов. Минус стретч-кабеля заключается в цене: по сравнению с обычными USB-кабелями на GearBest он почти вдвое дороже.

Вот ещё одно любопытное решение, предлагаемое GearBest – карманный кабель-брелок:

Этот кабель позволяет подзаряжать от компьютера два мобильных устройства одновременно (например, 5-ый Айфон и Android) и имеет очень соблазнительную цену – чуть более 100 рублей.

В отечественных магазинах и салонах пользователь, конечно же, не найдёт такого изобилия разнообразных кабелей, как на страницах каталогов GearBest и AliExpress. Кроме того, Data-оборудование в рознице стоит существенно дороже. По этим двум причинам пользователям рекомендуется заказывать USB-кабели именно из Китая.

Что такое стандарт OTG?

Наверняка многие видели такой кабель и задумывались, для чего он нужен:

Это кабель OTG; на одном его конце — штекер micro-USB, на втором – разъём USB 2.0, «мама». С помощью такого кабеля к смартфону или планшету можно подключить USB-флэшку, но только в том случае, если само мобильное устройство поддерживает стандарт OTG.

OTG (сокращение от On-The-Go) – это функция, предназначенная для быстрого соединения 2-х USB-устройств друг с другом, без посредничества компьютера. Подключить по OTG можно не только флэшку (хотя это, конечно, самый распространённый случай), но также, например, и компьютерную мышку, клавиатуру, внешний жёсткий диск, игровой руль, джойстик. Получится даже подсоединить смартфон к принтеру или МФУ, чтобы распечатать снимок, сделанный на камеру гаджета.

Кабели OTG для iPhone уже тоже появились, однако загрузить на «яблочное» устройство (без джейлбрейка) с внешнего носителя получается только фото и видео – и то лишь тогда, когда корневые папки на флэшке и сами фотографии имеют «правильные» названия.

Полного перечня смартфонов, поддерживающих функцию OTG, нет – просто потому, что наличием этого стандарта способны похвастать почти все современные гаджеты и список был бы огромен. Тем не менее, покупателю, намеревающемуся подключать к девайсу мышь или флэшку, стоит осведомиться у консультанта салона-магазина о поддержке OTG до того, как отдавать деньги – «на всякий пожарный».

USB Type-C: в чём преимущества?

Переход с micro-USB на USB Type-C – это новый тренд рынка мобильной электроники! Производители активно осваивают технологию и оснащают свои флагманские модели усовершенствованными разъёмами для зарядки и передачи данных. USB Type-C долго ждал «в тени»: разъём был создан ещё в 2013 году, однако только в 2016-м лидеры рынка обратили на него внимание.

Выглядит USB Type-C так:

В чём же заключаются преимущества Type-C перед привычным всем micro-USB?

  • Высокая скорость передачи данных. Пропускная способность Type-C равняется 10 Гб/сек (!). Но это только пропускная способность: в действительности на такую скорость смогут рассчитывать лишь владельцы смартфонов со стандартом USB 3.1 – например, Nexus 6P и 5X. Если гаджет использует стандарт USB 3.0, скорость окажется на отметке примерно в 5 Гб/сек; при USB 2.0 передача данных будет происходить существенно медленнее.
  • Быстрая зарядка. Продолжительность процедуры зарядки смартфона зависит от потенциального количества Вт, которые поставляются разъёмом. USB стандарта 2.0 способно подавать всего 2.5 Вт – оттого зарядка и длится часы. Разъём USB Type-C обеспечивает 100 Вт – то есть в 40 раз (!) больше. Любопытно то, что передача тока может происходить в обе стороны – как к хосту, так и от него.
  • Симметричность коннектора. Если у коннектора micro-USB есть верх и низ, то коннектор Type-C симметричен. Какой стороной его вставлять в разъём, значения не имеет. С этой точки зрения технология USB Type-C похожа на Lightning от Apple.

Достоинством Type-C является также небольшая величина разъёма – всего лишь 8.4×2.6 миллиметра. По этому критерию технологии micro-USB и USB Type-C схожи.

У USB Type-C есть и недостатки, один из которых более чем существенный. Из-за нерегулируемой работы коннектора зарядка запросто может «поджарить» мобильное устройство. Такая вероятность не является чисто теоретической – возгорания случались и на практике. Именно по этой причине распространение неоригинальных, «кустарных» кабелей и зарядок USB Type-C запрещено.

Разъём USB Type-C уже установлен на следующих мобильных устройствах: Microsoft Lumia 950XL, LG G5 SE, HTC 10 Lifestyle, HuaweiHonor 8, Asus Zenfone 3.

Заключение

Несмотря на возрастающую популярность USB Type-C, стандартный разъём USB в ближайшее время точно не «канет в Лету». Это не просто субъективное предположение, об этом говорит Дж. Рэйвенкрафт, президент компании USB Implementers Forum, поддерживающей и развивающей технологию USB. Рэйвенкрафт называет совершенно сумасшедшую цифру – 20 миллиардов; по его данным именно столько устройств в мире сейчас оснащено стандартными разъёмами USB-A.

Из-за подобной массовости новую технологию будут вводить эволюционно, а не революционно – чтобы пользователи имели возможность самостоятельно убедиться в преимуществах Type-C и принять решение об отказе от стандартного разъёма. При этом Рэйвенкрафт допускает, что, возможно, полного замещения USB-A не произойдёт никогда.

Главная » Уроки и статьи » Железо

Когда-то у разъемов для зарядки мобильников было только одно предназначение – собственно, заряжать аппарат. При этом почти у каждого крупного производителя имелся свой стандарт, и зарядное устройство или кабель от одного телефона не подходили к другому. Но уже в начале двухтысячных компании обратили внимание на недовольство потребителей и стали чаще использовать в своих девайсах не проприетарные, а унифицированные решения.

MicroUSB

Самым известным и популярным из таких решений стал разъем MicroUSB, позволяющий не только производить зарядку девайса, но и передавать данные. С его распространением отпала необходимость иметь свое зарядное устройство для каждого гаджета, а кабель MicroUSB/USB Type-A стал универсальным способом подключить смартфон как к заряднику, так и к компьютеру или ноутбуку.

Важно: от ПК телефон заряжается гораздо медленнее, чем от зарядного устройства, подключенного напрямую к розетке. Если вы хотите зарядить девайс максимально быстро – переведите его в режим полета и используйте зарядник.

Габариты разъема – всего 7×2 мм. Именно компактность стала одним из главных факторов, сыгравших в его пользу, когда производители выбирали между MicroUSB и MiniUSB вариантами. Стандарт обеспечивает мощность до 2.5 Вт и позволяет полностью зарядить телефон за 1-5 часов, в зависимости от емкости аккумулятора, а также характеристик ЗУ и самого аппарата. Максимальная скорость передачи данных через такой разъем в теории может составлять до 480 Мбит/с, но на практике ограничивается многими факторами и может быть в несколько раз ниже.

В 2009 году 13 фирм, выпускающих смартфоны и другую цифровую технику, включая такие крупные, как Samsung и Apple, подписали документ, подтверждающий их намерения стандартизировать разъемы и интерфейсы. Причины не только маркетинговые, но и политические, а также репутационные – европейские власти неоднократно призывали производителей не увеличивать количество разных зарядных устройств, которые потом требуется перерабатывать или утилизировать.

Спустя примерно год Европарламент опубликовал заявление с официальным призывом к производителям мобильных устройств перейти на единый стандарт. Подобная политика представителей различных государств сыграла свою роль в закреплении microUSB в качестве универсального разъема для зарядки гаджетов и передачи файлов. Отказались от него всего несколько компаний. Наиболее известная среди них – Apple.

Стандарт OTG

Ко многим моделям смартфонов и планшетов можно подключать те же модели флэшек, что и к ПК – требуется только поддержка устройством стандарта OTG и специальный переходник.

При помощи него можно подсоединить к телефону не только компактный флэш-накопитель, но и компьютерную мышку, клавиатуру или геймпад. Подойдет адаптер и для подключения принтера – документы и снимки можно печатать прямо с мобильного гаджета.

Раньше в мобильных гаджетах компании из Купертино применялся фирменный стандарт Apple 30pin, но с 2012 года его сменил восьмиконтактный разъем Apple Lightning, по скорости зарядки и передачи данных схожий с MicroUSB. Призывы чиновников и медиа не привели к отказу от собственного разъема, вместо этого фирма выпустила ряд переходников, с помощью которых можно заряжать iPhone, используя обычные USB-зарядники.

USB Type-C

Стандарт, призванный заменить устаревающий microUSB – USB Type-C. Максимальная теоретическая скорость передачи данных через этот разъем – до 10 Гбит/с, что обеспечивается контактной группой с 24 выводами. Впрочем, все зависит от реализации в конкретной модели устройства – если производитель не предусмотрел поддержку USB 3.0 или 3.1, ограничившись USB 2.0, то прироста в скорости по сравнению с MicroUSB не будет. Кстати, габариты разъема – 8,34×2,56 мм. Чуть больше, чем у MicroUSB, но это незначительная плата за кратный выигрыш в производительности: USB Type-C остается очень компактным и может использоваться практически в любых устройствах.

Дополнительное преимущество обновленного интерфейса – симметричность овального коннектора. Теперь пользователям не придется несколько раз переворачивать штекер, ругаясь на инженеров, не знакомых с понятием «юзабилити». Скорость зарядки тоже заметно выросла, а максимальная теоретическая мощность, которую поддерживает интерфейс (с USB 3.1) доходит до 100 Вт, но такой вариант требует продвинутой реализации – стандартные профили ограничиваются 7.5-15 ваттами. Заявленный же механический ресурс не отличается от MicroUSB и составляет около 10000 подключений.

USB Type-C и USB 3.1 – в чем разница

Следует отличать форм-фактор коннектора от стандарта обмена данными. Например, формат USB Type-C может соответствовать разным спецификациям – USB 2.0, 3.0 или 3.1. В первом случае он способен передавать данные со скоростью до 480 Мбит/с, а в последнем – до 10 Гбит/с. MicroUSB разъемы на смартфонах соответствуют стандарту USB 2.0.

Фактическая скорость передачи информации обычно в разы меньше максимальной и может ограничиваться не только поддерживаемым стандартом, но и кабелем, портом смартфона, планшета или компьютера, производительностью контроллера и памяти, поэтому теоретический предел недостижим в реальных сценариях использования.

Исходя из вышесказанного, наличие у девайса разъема USB Type-C не является гарантией высокой скорости зарядки и передачи данных. Актуальную версию интерфейса стоит уточнять в технических спецификациях конкретных устройств, а затем сверять с пользовательским опытом – в этом помогут тематические форумы и другие профильные ресурсы.

Заключение

Почти все современные смартфоны и планшеты оснащены microUSB разъемом (все они соответствуют спецификациям USB 2.0) или USB Type-C с поддержкой USB 2.0, 3.0 или 3.1. Некоторые из них обладают функцией быстрой зарядки, требующей совместимого зарядного устройства – варианты реализации в моделях разных производителей в этом случае отличаются. MicroUSB медленно переходит в разряд разъема для недорогих устройств, а USB Type-C теперь встречается не только во флагманских смартфонах, но и в гаджетах средней ценовой категории, а иногда и в бюджетниках. При этом покупателям не стоит терять бдительность – перед покупкой нового девайса стоит ознакомиться с его характеристиками и уточнить, какую именно версию USB поддерживает конкретная модель, если она снабжена USB Type-C разъемом.

Исключением, не использующим microUSB или USB Type-C, являются iPhone – смартфоны от компании Apple имеют вместо него фирменный разъем Lightning, и для их зарядки при помощи USB-интерфейса нужен кабель-адаптер.

Дата: 03.03.2019Автор/Переводчик: Zio

Из этой статьи вы узнаете, как выбрать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора.

Мы рассмотрим, какие виды зарядных устройств для автомобильных АКБ существуют в мире, по каким критериям их нужно подбирать, и разберемся с дополнительными функциями.

image

Содержание:

Зарядное устройство заряжает АКБ, подключаясь как промежуточное звено к сети бытового электропитания.

Переменный ток в 220 В выпрямляется, его напряжение понижается, и некоторые другие характеристики так же модифицируются под «требования» автомобильного аккумулятора.

Но зарядные устройства для автомобильных аккумуляторных батарей в первую очередь различаются по способу зарядки.

Они классифицируются на аппараты:

  • постоянного тока;
  • постоянного напряжения;
  • аппараты, в которых реализован комбинированный метод.

Это означает, что устройство заряжает АКБ (аккумуляторную батарею) либо постоянным током, либо постоянным напряжением, либо может использовать любой из этих методов.

Каждый метод имеет свои функциональные особенности, плюсы и минусы.

Зарядка постоянным током

Это наиболее быстрый режим заряжания автомобильного аккумулятора. Используется постоянный ток, который должен быть равен 10% от емкости аккумулятора в амперчасах.

Если он будет ниже — аккумулятор будет заряжаться слишком долго или не зарядится вообще, если выше — АКБ может выйти из строя.

Автоматические зарядники постоянного тока устанавливают зарядный ток в зависимости от емкости АКБ самостоятельно, но на дешевых моделях, как правило, нет верньеров, позволяющих контролировать и регулировать ток.

Поэтому, если есть возможность, стоит приобрести зарядное устройство не только с функцией автоматической зарядки по току, но и с ручным регулятором, чтобы иметь возможность выставить ток зарядки самостоятельно.

Кроме того, за процессом зарядки нужно следить, т. к., несмотря на функцию автоматического отключения, которой снабжены почти все современные зарядники, превышение времени заряжания может привести к тому, что батарея «вскипит».

Зарядка постоянным током не очень хорошо сказывается на аккумуляторе, поэтому прибегать к этому методу часто не рекомендуется.

Важно: выбирая устройство зарядки при помощи постоянного тока, стоит присмотреться к тем, у которых есть режим десульфатации. Этот режим позволяет полностью восстанавливать емкость аккумулятора, долгое время (год и больше) стоявшего без дела.

image

Зарядка постоянным напряжением

Метод постоянного напряжения — наиболее длительный, но и наиболее оптимальный для банок аккумулятора способ зарядить их. Здесь используется режим, в котором напряжение постоянно, но вот ток зарядки падает пропорционально оставшейся емкости аккумулятора.

Что это значит на практике? Допустим, полная емкость аккумулятора — 100% заряда. Зарядка идет постоянным напряжением 12-13 В.

При этом ток зарядки уменьшается по мере «наполнения» АКБ. Когда он заряжен на 99%, то ток уменьшается до 1% от исходного значения. Когда уровень заряда достигает 100%, ток падает до нуля.

Такой способ позволяет продлить срок службы АКБ, но сеанс «заправки» на несколько часов дольше, чем при методе заряжания постоянным током.

Поэтому такое устройство хуже подходит для экстренных ситуаций.

image

Комбинированный метод

Комбинированный метод предусматривает в работе «смену режимов». То есть зарядка идет вначале постоянным током, а потом, когда банки АКБ заряжены уже на 50-60%, аппарат автоматически переключает режим на зарядку постоянным напряжением.

Комбинированный способ дает возможность восстанавливать работоспособность аккумулятора быстро, но в ьто же время в щадящем режиме, что позволяет сохранить его ресурс работы.

Такой способ позволяет продлить срок службы старых аккумуляторов и не загубить раньше времени новые.

Все «комбинированные» зарядные устройства относятся к импульсному типу (что это такое — читайте ниже) и снабжены микропроцессорным блоком управления.

image

Существует два основных вида аппаратов для зарядки АКБ:

  • зарядно-предпусковые.
  • пуско-зарядные.

Зарядно-предпусковое устройство

Зарядно-предпусковые агрегаты предпочтительнее в тех случаях, когда нет возможности (технической или по жизненным обстоятельствам) снять аккумулятор с автомобиля.

Такое техническое условие иногда встречается на сверх-современных, напичканных электроникой автомобилях (обычно снабженных автоматической КПП), которые крайне не рекомендуется полностью обесточивать.

Зарядно-предпусковое устройство заряжает батарею относительно небольшим током и/или напряжением. Зарядка может занимать длительное время, но зато АКБ не нужно снимать и нести домой.

Достаточно подключить «крокодилы» от зарядника к клеммам батареи, а его самого включить в бытовую электросеть. Это оптимальное решение для гаража.

image

Пуско-зарядное устройство

Пуско-зарядные аппараты значительно мощнее. Они могут работать как в режиме подзарядки, так и в режиме полного восстановления энергетического сердца автомобиля.

Но для использования последней опции аккумулятор обязательно нужно отсоединить от систеы бортового электропитания, иначе мощный импульс от пускового зарядника может сжечь чувствительные электронные схемы автомобиля.

Есть у них и третья опция — собственно пуск мотора. Зарядно-пусковой аппарат может осуществить запуск двигателя машины, если аккумулятор внезапно сел «в ноль», времени на подзарядку нет, а ехать надо.

В этом случае контакты бортовой сети снимаются с клемм аккумулятора и подсоединяются к контактам зарядника. После проворота стартера и начала работы двигателя система запитывается от бортового генератора, т. е. переходит в автономный режим. Можно подключать АКБ обратно: он зарядится во время движения.

image

Плюсы зарядно-предпускового устройства:

  • малая масса и габариты.
  • полностью автоматический режим работы.
  • автономность (не у всех устройств).

Некоторые модели представляют собой «повер-банки», то есть аккумуляторы для аккумуляторов. Они вообще не нуждаются в подключении в розетку, их можно возить с собой в багажнике на экстренный случай. Но такие модели — редкость, большинство все же «розеточные».

image

Автоматический режим работы означает принцип «включил и забыл». Модель с нужным количеством ручных настроек вы можете подобрать по собственному вкусу — есть полностью автоматические, с одной-единственной кнопкой «вкл-выкл», а есть снабженные ручными регуляторами тока и напряжения.

Минус у таких устройств только один: они не в состоянии восстановить заряд в АКБ, который упал до нуля (например, при хранении зимой в неотапливаемом помещении). Либо же заряжать «обнулившуюся» батарею они будут долго, около суток, в зависимости от собственной мощности и ее емкости.

Зарядно-предпусковые устройства могут помочь, если уровень напряжения на клеммах батареи упал не более чем на 50-60%.

То есть, к примеру, если «аккум» легкового автомобиля, который должен выдавать 13 В, выдает 6-7 В.

Плюсы зарядно-пусковых агрегатов:

  • возможность экстренного запуска автомобиля с «обнулившейся» АКБ.
  • возможность полностью зарядить батарею, емкость которой упала до нуля.
  • возможность работать в режиме подзарядки, как аппараты попроще.
  • необходимый уровень автоматизации — полностью автоматическое устройство или с ручными настройками — автовладелец может выбрать сам.

Минусы этих аппаратов:

  • значительные габариты и масса.
  • повышенная стоимость.
  • сложность в настройке (не у всех устройств).
  • они работают только от бытовой или промышленной сети.

По принципу действия все ЗУ (зарядные устройства) делятся на трансформаторные и импульсные.

Трансформаторные ЗУ используют для выпрямления тока и понижения частоты трансформаторный блок. Это наиболее древний класс зарядников, который отличается повышенной мощностью и надежностью. ЗУ, используемые для промышленной зарядки АКБ (например, в точка, осуществляющих такую услугу), часто именно трансформаторного типа.

image

По сути своей такое ЗУ — это обыкновенный блок питания на понижающем трансформаторе с выходным напряжением 6, 12 или 24 В. Можно устанавливать различные значения выходного тока.

Его плюсы — простота, ремонтопригодность, надежность, возможность ручной регулировки тока и напряжения. Также это устройство не выдает радиопомех.

Минусы — сложность автоматизации (по техническим причинам полностью автоматическим такое ЗУ не бывает), большие габариты и масса. Процесс зарядки АКБ нуждается в контроле со стороны владельца, т. к. автоотключение ЗУ либо отсутствует, либо недостаточно надежно.

Отметим, что современные трансформаторные ЗУ снабжены всеми необходимыми системами защиты — от перегрева, от переполюсовки клемм и т. п.

Импульсные ЗУ, по сути, представляют собой такие же блоки питания, но управляемые сложными электронными схемами. По принципу действия они схожи со сварочными аппаратами инверторного типа.

Это устройство понижает напряжение с помощью импульсного трансформатора, который значительно компактнее и меньше по массе, чем обычный.

Импульсный трансформатор конструктивно сильно отличается от обыкновенного и имеет совершенно другие рабочие характеристики, в частности ВАХ (вольт-амперную характеристику).

Кроме трансформатора, в составе импульсного ЗУ присутствуют:

  •  выпрямитель;
  •  стабилизатор тока;
  •  контрольно-управляющая плата;
  •  средства индикации.

Обратите внимание: импульсные ЗУ — полностью цифровые устройства, и индикация у них цифровая, тогда как на трансформаторных чаще всего — аналоговая (дисплеи со стрелками).

Импульсники — более современные устройства, чем ЗУ трансформаторного типа. Они бывают как предпусковыми, так и пусковыми. Можно найти аппарат с любым типом зарядки — постоянным током, напряжением либо комбинацией этих методов.

Их преимущества:

  •  высокая степень автоматизации;
  •  высокий КПД — до 98%;
  •  универсальность;
  •  низкая стоимость (массовое производство сильно снижает цену электронных компонентов);
  •  широкий выбор;
  •  полный комплект элементов защиты от всех возможных проблем — перегрева, переполюсовки, «от дурака» и т. п.;
  •  небольшая масса и габариты.

Но у них есть и недостатки. Главными минусами импульсников считаются:

  •  сложность ремонта;
  •  создание радиопомех при работе (для большинства автолюбителей — некритично).

В принципе, больше недостатков у импульсников нет.

Многие ЗУ имеют ряд дополнительных функций, призванных облегчить жизнь пользователя. Разберем главные из них.

Защита от переполюсовки

Переполюсовка — это неправильное подключение зарядного устройства к аккумулятору: минусовый контакт к плюсовой клемме и положительный, соответственно, к минусу. Это опасная ошибка, которая может привести к тому, что и само ЗУ, и аккумуляторная батарея выйдут из строя. Поэтому защита от переполюсовки необходима каждому современному заряднику.

Она бывает 3-х типов:

  •  на тиристоре;
  •  на реле;
  •  на полевом транзисторе.

Тиристорная схема «забирает» для своей работы около 2 В от выходного напряжения, что заставляет изменять выходные параметры. В некоторых зарядниках, к примеру, для АКБ мотоцикла, которые должны выдавать всего 6-7 В, тиристорную схему применять нецелесообразно.

Реле не приводит к потерям по току и напряжения, но схема с реле всегда «вторичного» действия — чтобы реле сработало, импульс должен пройти. Поэтому оно не всегда успевает включиться и защитить зарядное устройство. Кроме того, реле не сработает, если батарея посажена «в ноль».

Поэтому наиболее оптимальный тип защиты — на транзисторе-полевике. Она лишена вышеперечисленных недостатков.

Если у вашего зарядного устройства нет защиты от переполюсовки — его можно изготовить своими руками при наличии определенных навыков радиомонтажника.

Защита от короткого замыкания

Защита от короткого замыкания необходима для того, чтобы ЗУ не вышло из строя при внезапной неисправности в сети — или от того, что на клеммы подключенного к нему аккумулятора случайно упал гаечный ключ и соединил их напрямую.

Обдумывая, какое зарядное устройство выбрать, нужно учесть, что оно обязательно должно иметь защиту от КЗ. К слову, это все импульсные устройства и многие из трансформаторных.

Защита реализована путем включения в электронную цепь зарядника автоматической схемы, которая мгновенно размыкает выходную цепь при коротком замыкании и обесточивает систему.

Варианты исполнения могут базироваться на электрореле и современных автоматических выключателях (действующих по тому же принципу, что и автоматы в домашнем электрощитке). Последние предпочтительней, т. к. реле имеет традиционную проблему с «запаздыванием».

Помимо вышеперечисленных, качественное зарядное устройство для аккумулятора должно иметь следующие уровни защиты:

1. От перегрузки при работе.

2. От перегрева.

3. От избыточного зарядного тока и напряжения.

4. От перезаряда.

В любой из вышеозначенных ситуаций прибор должен мгновенно выключаться. Кроме того, для пусковых ЗУ обязательна встроенная защита бортовой сети (и особенно — компьютера автомобиля) при пуске.

02 октября 2020

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Citilink-kabinet.ru
Добавить комментарий