Ist es in Ordnung, Schaltregler zum Laden von Mobiltelefonen (und dergleichen) zu verwenden?

Ich hatte mehrere Probleme mit Auto-USB-Adaptern (DC-DC-Abwärtsregler) und möchte selbst einen herstellen.

Themen:

  • Nokia-Handy weigert sich aufzuladen
  • Motorola-Telefon-Stromversorgungsschaltung gebraten
  • Unzureichender Strom

Das erste, was ich wissen möchte, ist, ob es in Ordnung ist, einen Schaltregler zu verwenden.

  • Mein Verständnis ist, dass der Ausgang ein Rechteckwellensignal sein wird, habe ich recht?
  • Werden die Handys das mögen?
  • Werden die Welligkeiten und Resonanzen im Signal ein weiteres Problem darstellen?
  • Wenn ich einen Regler wie den TSR 1-2450 verwende, sollte ich andere Komponenten hinzufügen, um den Eingang zu filtern und den Ausgang zu reinigen, oder kann ich ihn nur alleine verwenden?
  • Bin ich mit einem Linearregler besser dran?



UPDATE:
Ich habe versucht, einen LM2576T-5 mit der Standardkonfiguration zu verwenden:

lm2576t-5 typische Anwendung

Es hat super funktioniert! Dann habe ich die von @tcrosley vorgeschlagene Unterdrückungsschaltung hinzugefügt, aber mit ein paar Änderungen:

mein Versuch einer Unterdrückungsschaltung wie ich alles verkabelt habe

  • Ich habe den 100-uF-Kondensator am Anfang des ersten Stromkreises und am Ende des zweiten NICHT verdoppelt.
  • Da ich keinen 1.5KE18A finden konnte, habe ich einen 1.5KE15A verwendet, der bei 12,8 V arbeitet, also sollte es wohl in Ordnung sein.
  • Der 1N4001 war nicht gut für mich, da er den Strom auf nur 1A begrenzt. Ich habe einen der 1N5822 verwendet, die ich bereits hatte, getröstet von dem, was ich hier gefunden habe .

Dies führte zu einer umgekehrten Polarität (!!) am Ausgang des LM2576, der kurz darauf nicht mehr funktionierte (ich habe die Stromversorgung nicht unterbrochen, weil es irgendwie zu funktionieren schien, also habe ich Spannungen gemessen, als es starb). Ich habe meine Lötarbeiten dreifach überprüft, aber alles scheint in Ordnung zu sein (na ja, eigentlich ziemlich hässlich!, aber richtig). Ich kann wirklich nicht herausfinden, was das Problem ist. Vielleicht hole ich mir einfach einen anderen LM2576 und entferne die Unterdrückungsschaltung.

Die Stromversorgung für den Test war ein 12-V-Schaltnetzteil (übliches PC-Netzteil).



UPDATE 2:
Der IC ist immer noch gut und die Schaltung funktioniert endlich. Es stellte sich heraus, dass die umgekehrte Polarität meine Schuld war. Ich habe 2 USB-Buchsen an die Kabel angeschlossen, aber ich hatte die Pinbelegung auf dem Kopf! Da das Gehäuse der USB-Buchse auf Pin 4 (Masse) gekürzt ist und ich dachte, das wäre Pin 1 (Vcc), bin ich zu dieser Schaltung gekommen: Jetzt habe ich es behoben falsche Schaltungund ich werde es noch einmal mit der Unterdrückungsschaltung versuchen. Ich werde mindestens die TVS-Diode verwenden.Planke



UPDATE 3:
Es scheint, als hätte ich das von Anfang an falsch gemacht. Ich fügte die Unterdrückungsschaltung hinzu, überprüfte, ob alles funktionierte, und montierte das Ding am Auto. Und Überraschung Überraschung, es fing nach ein paar Minuten an zu riechen! Während im LM2576-Datenblatt geschrieben steht, dass kein Kühlkörper erforderlich ist, wird es in Wirklichkeit nach nur wenigen Minuten Aufladen des Telefons sehr, sehr heiß :( Beachten Sie, wie
die Induktivität in der Nähe geschmolzen ist!
Jetzt, um einen Kühlkörper einbauen, ich muss eine neue Platine machen ...
Schaltung auf dem Mitteltunnel des Autos montiert



UPDATE 4:
Take 3 funktioniert endlich richtig. Danke euch allen!Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Haben Sie recherchiert, um herauszufinden, was die Mobiltelefonhersteller sagen, dh was ihre DC-Leistungsspezifikationen sind?
"Der Ausgang wird auf keinen Fall ein Rechteckwellensignal sein", außer vielleicht, wenn der Konverter über seine Designparameter hinaus arbeitet. Der Ausgang ist DC mit etwas Welligkeit.
@Andy: Daran habe ich nicht gedacht ^^" Aber im Moment habe ich nichts brauchbares gefunden. Normalerweise wird nur der maximale Strom angegeben (warum? sollte das Gerät nicht nur den Strom ziehen, den es braucht? Ich weiß es nicht Ich nehme nicht an, dass mein Handy 10 A zieht, wenn das PS diesen Strom liefert.) Alle diese Handys, die ich ausprobiert habe, wurden über USB aufgeladen. Ich nehme also an, dass das Ladegerät die USB-Standards erfüllen muss. Und doch verhalten sich verschiedene Telefone unterschiedlich.
Danke an den Moderator, der meinen Beitrag schematischer umstrukturiert hat.
Ich habe mal ein Ladegerät aus TPS54540 gemacht. War auch beim Aufladen von drei Handys cool.
Schön zu sehen, dass es endlich funktioniert.

Antworten (2)

Ja, es ist in Ordnung, einen Umschalter zu verwenden, den die meisten (wenn nicht fast alle) Handy-Ladegeräte verwenden. Zum Beispiel ist eines der Apple-Ladegeräte ein 1-Zoll-Würfel:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Um so klein zu werden, muss es ein Switcher sein. Natürlich geht es von 110 VAC bis 5 V DC. Dazu wird zunächst der Wechselstrom in Gleichstrom gleichgerichtet, mit dem Schaltregler auf eine sehr hohe Frequenz (100 kHz) zerhackt und dann erneut gleichgerichtet. Es ist viel einfacher, eine hohe Frequenz gleichzurichten als eine viel niedrigere.

In Ihrem Fall werden Sie dasselbe tun, außer dass Sie den ersten Korrekturschritt nicht benötigen.

Der Ausgang eines DC-DC-Wandlers wird DC gefiltert, mit minimaler Welligkeit (ca. 150 mA oder 3 % für den TRS1-2450).

Sie können auch Ihren eigenen Regler mit einem "Buck" -Schaltregler-IC wie dem NR887D herstellen , der einen Eingang von bis zu 18 V und einen Ausgang von bis zu 14 V bei 2 A akzeptiert (Sie stellen die Spannung von 5 V mit zwei Widerständen ein). Er ist bei Digi-Key für 1,58 $ in einem 8-Pin-DIP-Gehäuse erhältlich .

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Hier entfernen die 22-µF-Kondensatoren C4 und C5 die Welligkeit.

Sie benötigen den zusätzlichen Spielraum am Eingang, da 12-V-Autobatterien oft so hoch wie 14 V sind. Sie sollten auch einige Unterdrückungsschaltungen am Eingang hinzufügen, da auch auf der 12-V-Leitung häufig Spannungsspitzen auftreten. Sie können eine Schaltung wie diese verwenden:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Diese Schaltung kann entweder vor dem DC-DC-Wandler oder dem diskreten Schaltregler oben verwendet werden.

du warst eine große hilfe!! Danke! Ich beginne mit der Suche nach den Komponenten
Ich werde einen LM2576T-5 verwenden . In Bezug auf die Unterdrückungsschaltung: Wird die 1,5KE18-Diode einen Kurzschluss verursachen, wenn die Spannung an ihren Enden höher als 15,3 V ist? dieser Teil ist teuer (relativ zum Rest des Projekts). Gibt es Alternativen?
@Valentino Ja, es wird vorübergehend einen Kurzschluss machen (für wie µs), das ist der Punkt, um hohe Spannungen vom Rest des Stromkreises fernzuhalten. Dieser Teil kostet einzeln 67 ¢, es gibt einen gleichwertigen Teil SM6T18A, den ich für 43 ¢ gefunden habe. Das ist so niedrig, wie ich finden konnte.
Du Glückspilz! :) Ich bekomme es nicht unter 5€ (mit Versand)
Wow. Dieser Preis war von Digi-Key . Der Preis fällt auf 15 ¢ in Mengen von 1000 (aber Versand nicht inbegriffen).
Ich habe endlich einen 1.5KE15A für ein paar Cent gefunden. Ich dachte, es würde trotzdem funktionieren. Aber ich hatte ein Problem mit dieser Unterdrückungsschaltung. Bitte beachten Sie das Update im Hauptbeitrag. Ich kann nicht herausfinden, was schief gelaufen ist.
@Valentino Ich stimme Ihrer Überprüfung der Ausgabe des LM2576 ohne das Unterdrückungsnetzwerk zu. Es kann als Wechselrichter konfiguriert werden (siehe Seite 18 des Datenblatts), aber das ist natürlich eine etwas andere Schaltung als das, was Sie haben.
Ich habe versucht, diese Unterdrückungsschaltung herzustellen, ohne sie zu belasten, und der erste Kondensator in der Reihe explodierte nach 4 Sekunden.
@Valentino Wie hoch war die Nennspannung?
25V. Ich muss sagen, dass der Kondensator KÖNNTE durch Hitze beschädigt worden sein (ich habe ihn von der defekten Platine gerettet), obwohl er gut aussah und getestet wurde. Ich werde versuchen, es wieder zu schaffen. Ich habe ein Update im Hauptpost ;)

Eines der Probleme beim Aufladen über USB ist, dass es ursprünglich spezifiziert wurde, nur bis zu 500 mA zu liefern (eigentlich nur bis zu 100 mA, bis das Gerät mit dem Host-Controller kommuniziert und gesagt hat, dass es mehr will). Heutzutage gibt es mehr oder weniger Standardmethoden, um zu signalisieren, dass der Host tatsächlich ein Ladegerät ist, und um die Notwendigkeit zu vermeiden, das USB-Protokoll zu sprechen – eine fast universelle Methode besteht darin, die Leitungen D+ und D- miteinander zu verbinden. Dadurch weiß das Telefon, dass es mehr Strom ziehen darf. Ich denke jedoch, dass Apple-Geräte einen anderen Weg verwenden.

Mit einem Schaltregler sind Sie definitiv besser dran, und das Traco DC / DC-konvertierte Modul, mit dem Sie verknüpft sind, sieht für mich gut aus (obwohl es auf 1 A begrenzt ist, während Tablets wahrscheinlich schneller aufgeladen würden, wenn sie 2 A hätten). Es sollte für sich genommen ohne zusätzliche Filterkondensatoren in Ordnung sein, und es ist definitiv viel einfacher zu verwenden, als einen eigenen Schaltregler aus ICs, Induktivitäten usw. zu bauen.

Danke! Ich bin mir der Einschränkungen des UBS-Protokolls bewusst und weiß, wie der Port als Ladeport identifiziert wird (wie Sie sagten, werde ich die Datenpins D + und D- kurzschließen, aber ich denke, es ist sicherer, einen kleinen Widerstand dazwischen zu setzen. <200 Ohm sollte funktionieren)
Ich würde lieber eine verpackte Lösung wie den Traco verwenden, solange sie mindestens 1,5 A liefern kann. Wenn ich das nicht finde, dann baue ich eins. Vielen Dank für Ihre Hilfe.
Der gebräuchlichste USB-Ladestandard ermöglicht bis zu 1,5 A Strom bei 5 V +-5 % und wird durch Kurzschließen der Datenpins signalisiert. Netzteile verfügen jedoch auch über eine Stromerkennungsschaltung, die die Spannung absenkt, wenn die Stromaufnahme die Menge übersteigt, die das Netzteil sicher liefern kann. Wenn es also nur 1 A liefern kann, fällt die Spannung ab, wenn die Stromaufnahme diese übersteigt, und die Geräte passen sich an. Ich weiß nicht, wie wichtig dies bei echten Geräten ist, die mit USB aufgeladen werden. Wie geschrieben scheint es, als würde das Gerät ohne diese Stromerkennung übermäßig viel Strom ziehen oder vielleicht nur die vollen 1,5 A versuchen.
Ist es in Ordnung, Schaltregler zum Laden von Mobiltelefonen (und dergleichen) zu verwenden?
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