Teilen Sie 5 V 3 A in 1 A in 2 A auf, um ein USB-Ladegerät herzustellen [duplizieren]

Sie haben hier ein grundlegendes Missverständnis, deshalb gibt es so wenige Ergebnisse.

Sie brauchen nichts aufzuteilen. Nein, es ist nicht effizienter, ihn in einen 5-V-1-A-Port und einen 5-V-2-A-Port aufzuteilen. Warum soll das effizienter sein? Und ich verstehe nicht, was du denkst, dass du spaltest. Lasten (wie ein Telefon oder Tablet) ziehen unterschiedliche Strommengen und haben eine maximale Stromaufnahme. Sie werden nie mehr als das ziehen, aber viel weniger (wie zum Beispiel, wenn sie voll aufgeladen sind). Das Gerät zieht so viel Strom, wie es benötigt, und darüber hinaus benötigt es 5 V. Sie können den Strom nicht mit Widerständen begrenzen, da die Lasten nicht linear sind. Widerstände begrenzen den Strom, indem sie die Spannung reduzieren, aber ein Telefon oder Tablet hört einfach auf, den Anschluss zu verwenden, wenn die Spannung außerhalb der USB-Spezifikation liegt.

Wenn Sie einen USB-Anschluss mit einer Nennleistung von 1 A sehen, bedeutet dies, dass er BIS ZU 1 A liefern kann. Sie benötigen eine integrierte Schaltung, um den Port bei Überspannung mit einem MOSFET-Schalter abzuschalten. Sie benötigen eine aktive Schaltung, wenn Sie die Stromaufnahme aus dem Port begrenzen möchten, Sie können dies nicht mit Widerständen tun.

Aber es gibt keinen Grund, dies zu tun. Sie haben ein 5-V-Netzteil, das 3 A liefern kann. Geben Sie die beiden Ports mit einem kombinierten maximalen Strom von 3 A an und verbinden Sie sie parallel. Du bist fertig.

Jetzt können USB-Anschlüsse nicht mehr als 500 mA Strom liefern, es sei denn, Sie signalisieren dem Gerät, dass es mehr ziehen kann. Jedes Telefon oder Tablet, das der USB-Spezifikation entspricht, weigert sich, mehr als 500 mA von einem Ihrer Anschlüsse zu ziehen, egal was Sie tun.

Sie müssen Widerstände verwenden, um Spannungsteiler herzustellen, die bestimmte Spannungen an den USB-Pins D + und D- liefern und je nach Auswahl verschiedenen Geräten signalisieren, dass eine bestimmte Art von Ladeanschluss verfügbar ist. Leider verwenden viele Tablets 2.1A, nicht 2A, daher ist es nicht wirklich korrekt, einen 2A-Port als Tablet-Port zu bezeichnen. Es ist für viele Tablets unzureichend, während alle Smartphones einen Ladeanschluss von mindestens 1 A erwarten. Sie haben also 100 mA weniger Kapazität als ein echtes Ladegerät für Telefone und Tablets. Es könnte IHR Tablet aufladen, und wenn das alles ist, was Sie wollen, dann machen Sie sich keine Sorgen. Aber wenn Sie vorhaben, dass andere Leute dies verwenden, benötigen Sie einen etwas kräftigeren 5-V-Regler.

Was das Signalisieren der maximalen Kapazität für jeden Port betrifft ... nun, Sie können dies mit Widerständen tun, aber mit hohem Widerstand und niedriger Wattzahl. Sie bilden einen Spannungsteiler, wobei die Pins D+ und D- des USB-Anschlusses in der Mitte verbunden sind. Es gibt jedoch keinen Standardspannungswert, den Sie an den Pins D + und D- wünschen, er ist nicht Teil der USB-Spezifikation. Apple hat also im Allgemeinen seine eigenen spezifischen Widerstandswerte, die sich von Android-Geräten unterscheiden, und Samsung hat sein eigenes Ding für seine Tablets ... es ist also unmöglich, einen echten universellen Ladeanschluss nur mit Widerständen zu erstellen. Sie müssen einen Smart-Port-IC verwenden, der den an einen USB-Port angeschlossenen Gerätetyp erkennt und die Spannungen an D+ und D- entsprechend einstellt. Der TPS2546 ist ein solcher IC.

Wenn Sie dies nur für sich selbst verwenden möchten und es nur für Ihre spezifischen Geräte benötigen, können Sie einfach einen Widerstandsteiler verwenden. Es gibt einen für 1A-Apple-Geräte, dann ergibt der gleiche Teiler, aber mit vertauschten D+- und D--Spannungen, einen Anschluss zum Laden von 2A-Apple-Geräten. Es gibt einen für Sony-Geräte und einen für Samsung-Geräte. Dann benötigen alle europäischen Geräte per Gesetz nur einen 200-Ohm-Widerstand, der D + und D- kurzschließt.

Hier ist ein Beispiel dafür, was ich meine:

Ich weiß nicht, mit welchen Geräten die Ports funktionieren sollen, aber wenn Sie einfach die Spannungen für ein bestimmtes Gerät und einen bestimmten Strom googeln, finden Sie die benötigten Informationen. Ich empfehle Ihnen auch dringend, diese App-Notiz zu lesen , die ein netter schneller und schmutziger Crashkurs zu all dem ist.

Leider ist dies eine dieser Situationen, in denen etwas, das einfach sein sollte, es nicht ist. So ist das Leben.

Wenn das Telefon und das Tablet dafür ausgelegt sind, über eine 5-Volt-USB-Quelle aufgeladen zu werden, ziehen sie den Strom, den sie benötigen, aus Ihrer 5-Volt-Quelle. Sie müssen nicht versuchen, den Strom wie von Ihnen vorgeschlagen zu begrenzen oder aufzuteilen.

Die Ladeleistung regeln die Geräte selbst, man kann sie einfach direkt an die 5V-Schiene anschließen. Damit die Geräte "schnell aufgeladen" werden können, müssen Sie zusätzliche Schaltkreise an die Datenleitungen des USB-Anschlusses anschließen, damit das Gerät den maximal zulässigen Strom erkennen kann.

Wenn Sie das Gerät sicher verwenden möchten, müssen Sie den Strom erkennen, ihn mit dem an diesem Port zulässigen Maximum vergleichen und den Port ausschalten, wenn das Gerät mehr zieht. Der Aufbau ist um einiges aufwändiger und teurer als der Kauf eines fertigen USB-Ladegeräts.

Ihre Berechnungen basierend auf dem Ohmschen Gesetz sind korrekt, aber nicht für die Situation, die Sie sich vorgestellt haben. Wenn Sie 5 Ω in Reihe mit Ihrer Last schalten, können Sie 1 A nur erreichen, indem Sie den Lastwiderstand auf Null reduzieren und keine Spannung für Ihre Last zur Verfügung haben.

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Abbildung 1. Die einzige Möglichkeit, 1 A durch 5 Ω an einer 5-V-Versorgung zu erhalten, besteht darin, sie über die Versorgung anzuschließen. Ebenso können die 2,5 Ω nur 2 A passieren, wenn sie direkt über der 5-V-Versorgung liegen. Es bleibt keine Spannung für die Last übrig.

Wenn wir geregelte Netzteile verwenden, versuchen wir, den Serienwiderstand zu eliminieren, da dies sonst dazu führen würde, dass die Spannung mit zunehmendem Strom abfällt. Stattdessen regeln wir die Spannung, um die 5-V-Versorgung von Null auf Nennstrom aufrechtzuerhalten.

Wie andere bereits betont haben, wird der aufgenommene Strom von der Ladeschaltung im Telefon und Tablet bestimmt - nicht von Ihrer externen Versorgung.

Beachten Sie, dass die meisten Geräte mit nur USB +5 V und GND nur 0,5 A ziehen, da dies die ursprüngliche USB-Spezifikation war. Um mehr Strom zu ziehen, müssen Signale an den Drähten D+ und D- vorhanden sein, um die Nennleistung der Versorgung anzuzeigen.

Sie können DC-DC-Wandler mit drei Anschlüssen kaufen (Buck). Holen Sie sich eine für jede Zeile. Vielleicht parallel, wenn Sie mehr Strom für eine Leitung benötigen.

Schauen Sie sich die DC-DC-Wandler P7805 oder V7805 von CUI oder Recom an, sie liefern 36 bis 6 V Eingang und 5 V Ausgang. Machen Sie sich keine Sorgen um die Widerstände, die Spannung regelt, wenn Sie diese Schaltung, die Sie oben beschrieben haben, wirklich bauen würden, würde es einen Abfall von 5 Ω * 1 A = 5 V über den Widerstand geben und das USB-Gerät würde wenig von diesem Strom bekommen. Oder weil es sich um eine variable Last handelt, würde der Widerstand die Hälfte der Spannung und die USB-Last die Hälfte erhalten. In jedem Fall würde es einen Spannungsabfall am USB-Gerät verursachen, was schlecht ist. Überprüfen Sie die Kirchoffs-Gesetze