Тема этого обзора - зарядные устройства для мобильных телефонов с питанием от бортовой сети автомобиля. Не секрет, что автомобильный аккумулятор имеет напряжение 12 вольт, и напрямую заряжать мобильный телефон от такого напряжения конечно же не возможно. Для зарядки телефона нужно иметь пониженное напряжение 5-6 вольт. Именно для этой цели в последнее время выпускаются специальные зарядные устройства, которые предназначены для зарядки мобильного телефона от источника 12 вольт.

Существует множество конструкций и схем подобных зарядных устройств. Давайте на некоторых из них остановимся и разберем их более подробно.

Автомобильное зарядное устройство для мобильного телефона от прикуривателя.

Эта схема срисована с печатной платы готового зарядного устройства. На Наклейке содержится следующая информация: "Compatible With SAM 411/611/2000/3500/8500 Made In China" на выходе напряжение 5,4 - 5,7 вольт, выходной ток до 700 миллиампер; как позже выяснилось предназначен он для зарядки мобильного телефона Samsung стандарта CDMA. Уверен, что данная схема подойдет и для других аппаратов других стандартов.
Рассмотрим схему зарядного устройства от бортовой сети автомобиля.

Краткая характеристика деталей:

2SA733 – 60 В; 0,1 А; 0,25 Вт; 180 МГц (отеч. аналог КТ3107)
SS8550 – 40 В; 1,5 А; 1 Вт; 100 МГц (отеч. аналог KT6115 и КТ6127)
2SC945 – 60 В; 0,1А; 0,2 Вт; 250 МГц (отеч. аналог КТ3102)
1N5819 – 40 В; 1 A; Uf 1N4148 – 100 В; 0,2 A; L - дроссель, намотан на ферритовом стержне, 10 витков ПЭВ-2 , Ø 0,3 мм

При ремонте в данном устройстве был неисправен SS8550. В качестве аналога Yandex предложил КТ6115 и КТ6127; таковых у меня не было. Из того что было в наличии – поставил КТ626А. Дополнительные отверстия в разводке платы позволили установить этот транзистор без проблем, не смотря на на то, что КТ626А имеет другую цоколевку.
Характеристика у КТ626А такая – 250 В; 10 Вт; 75 МГц. Не совсем то, что нужно, но он все-же работает. При напряжении на входе 12 В (от глеевого герметичного аккумулятора) замеряемое напряжение на выходе без нагрузки (без телефона) составило 4,08 В.

Необходимо отметить, что на плате не распаян электролитический конденсатор, который плюсом идет к общей точке сопротивлений 2 кОм и 1,6 кОм, а минусом соответственно на минус. Также на выходе перед точкой "+ к тлф." должен быть установлен диод, но его нет. Китай – он и есть Китай. Одним словом – Made In China .

Автомобильная «зарядка» для сотового телефона.

Схема зарядного устройства показана на рисунке 2, это DC-DC преобразователь, дающий стабильное напряжение +5V при токе до 0,5А, и входном напряжении в пределах 7..18V. Посмотрев на схему, может возникнуть вопрос, - зачем такие сложности, когда, казалось бы, можно обойтись одной «крен-кой»? Вопрос справедливый. Действительно, аналогичное зарядное устройство можно сделать, например, по схеме на рисунке 1.
И такая схема будет работать. Но, обратите внимание на то, что КР142ЕН5А это обычный линейный стабилизатор, и при входном напряжении 12V и токе нагрузки 0.5А мощность, которая будет рассеиваться на регулировочном транзисторе микросхемы КР142 ЕН5А может быть более 6W. Микросхема будет нагреваться, потребуется достаточно объемный и тяжелый радиатор. Не говоря уже о низком КПД такой схемы.

Схема, показанная на рисунке 2 работает как импульсный источник, и при нормальном режиме работы рассеивает очень незначительную мощность. Здесь совершенно нет ничего, чему требуется отвод тепла. Кроме того, что она имеет очень высокий КПД, такая схема позволяет собрать адаптер в виде очень легкой и компактной конструкции.

Конечно, есть и минус, - схема значительно сложнее, содержит много деталей, суммарная стоимость которых существенно больше цены КР142ЕН5А и пары конденсаторов.
Подключается «зарядка» к прикуривателю автомобиля. Диод VD1 на всякий случай защищает схему от неправильной полярности входного напряжения (вдруг прикуриватель меняли, и подключили неправильно).
Стабилитрон VD2 - защита от коротких импульсов высокого напряжения, которые могут быть в сети не очень нового автомобиля.

На микросхеме А1 собраны основные узлы преобразователя, - генератор импульсов, регулятор их ширины и измерительный компаратор, сравнивающий выходное напряжение с опорным, вырабатываемым внутренним стабилизатором микросхемы. Вход компаратора. - вывод 5.
На него подается напряжение с выхода схемы через делитель на резисторах R4 - R6. Коэффициент деления зависит от положения движка подстроенного резистора R5. Этим резистором при настройке преобразователя устанавливают требуемое выходное напряжение (в данном случае это 5V).

Детали.

Диод VD1 - любой выпрямительный кремниевый диод с допустимым прямым током не ниже 0,7A. VD2 - стабилитрон средней мощности, с напряжением стабилизации 20-30V. VD3 - диод с барьером Шоттки с до-лутимым прямым током не ниже 2А. VD4 -стабилитрон средней мощности с напряжением стабилизации 5.0-5.6V. HL1 - любой индикаторный светодиод.
Обратите внимание, - у всех диодов и стабилитронов, типы которых указаны на схеме, пояском на корпусе отмечен КАТОД.
Конденсаторы С1 и С4 любые электролитические малогабаритные, например, К50-35 или JAMICON, с допустимым напряжением С1 - не ниже 20V, C4 - не ниже 6.3V.

Резисторы - обычные. Резисторы R1, R2, R3 можно заменить одним резистором мощностью 1W и сопротивлением 0,3 От Резистор должен быть непроволочным.

Катушка L1 намотана на ферритовом кольце диаметром 16 мм, для намотки используется провод ПЭВ - 0.47. Число витков - 80. Намотка равномерно распределена по всей окружности кольца.

Все детали помещены на печатную плату, монтаж и разводка которой показаны на рисунке 3.
Плата помещена в пластмассовый корпус размерами примерно 120x30x20 мм. Со сторон торцов выходят два кабеля, один из которых окончен стандартным разъемом для подключения переносной лампы к автомобильному прикуривателю, а второй -таким штекером, как у зарядного устройства вашего мобильного телефона.

Если все детали исправны и нет ошибок в монтаже, налаживание - это только регулировка выходного напряжения резистором R5.

Такую же схему можно использовать и для зарядки батареи МР-3 плейера, например, сделав выходной кабель с USB-разъемом можно заряжать аккумулятор МР-3 плейера iPOD или другого аналогичного В принципе, на корпусе зарядного устройства можно установить какой-то разъем в качестве Х2. например, USB (+5V на контакт 1, -5V на контакт 4), и сделать несколько сменных кабелей (для телефона, радиостанции, МР-3 плейера и др.). Если нужно другое напряжение, соответственно, перенастройте делитель R4-R5-R6 и замените стабилитрон VD4.

Зарядное устройство для мобильного телефона от бортовой сети автомобиля 12 вольт.

Самая распространенная схема зарядных устройств для мобильного телефона от прикуривателя автомобиля изготавливаются на специализированной микросхеме SP34063 (или ее аналоге). Эта микросхема с минимумом навесных деталей позволяет изготовить малогабаритное зарядное устройство для мобильного телефона. Существуют схемы зарядных устройств на дискретных элементах, одно из которых оказалось у меня, якобы не работающее. Фотография печатной платы представлена на рисунке 1.

По печатным проводникам и обозначениям элементов на плате была восстановлена схема зарядного устройства (см. Рис. 2).

По схемотехнике устройство представляет собой импульсный (релейный) стабилизатор напряжения. Проанализировав схему, было решено собрать макетную плату зарядного устройства из более доступных деталей российского производства. В результате был собран работающий макет, представленный на рисунке 3.

Схема такого устройства на отечественных аналогах изображена на рисунке 4.

О деталях:

Транзисторы КТ626, КТ502Б, КТ3102Б, вместо диода с барьером Шотки типа 1N5819 был установлен диод КД212 (КД213). В качестве ВЧ дросселя L1 был применен кольцевой сердечник диаметром 10 мм, выпаянный из нерабочей материнской платы компьютера IBM PC. Катушка L1 на кольце намотана монтажным проводом МГТФ - до заполнения.

Настройка устройства:

Резистором R3 устанавливается напряжение на выходе ±5 вольт. Резистор R5 устанавливает ток защиты устройства, который отключает нагрузку, срывая работу импульсного стабилизатора. Сопротивление R5 подбирают за счет параллельного соединения нескольких резисторов, или изготавливают из проволоки высокого сопротивления (нихром, манганин или др.).
Для упрощения схемы резистор R5 и диод VD2 можно исключить.

Автомобильное зарядное устройство сотового телефона.

Схема автомобильного зарядного устройства сотового телефона от прикуривателя автомобиля приведена на рисунке ниже.

Схема данного устройства типовая и может незначительно отличатся у отдельных производителей.
При включении зарядного устройства в гнездо прикуривателя без телефона, горит зеленый светодиод (G). После подключения телефона, загорается красный светодиод (R), а зеленый гаснет. По окончании заряда загорается зеленый светодиод, а красный соответственно гаснет.
А733 - можно заменить на КТ3107;
VD1 - 1N5819 – диод Шоттки (40В, 1А/25А) DO-41 - аналог SD1004 - выглядит вот так:

В наш технологический век, трудно представить себе жизнь без телефона. И каково же бывает расстройство, когда он садится. Если это случилось дома или в офисе это конечно не проблема, включил зарядное устройство в розетку и все. Но при путешествии в автомобиле или при работе связанной с вечными разъездами это сделать, не получиться.

Для этого необходимо зарядное устройство в автомобиле. Конечно, его можно приобрести в магазине, но мы легких путей не ищем, тем более что собрать его особых проблем не составляет.

За основу будет взята микросхема MC34063, она обычно применяется в DC/DC преобразователях напряжения, т.е. из постоянного в постоянное.

Что как раз нам и нужно. Как известно питание бортовой сети составляет 12 В, а для зарядного устройства необходимо 5 В. Поэтому на базе этой микросхемы соберем преобразователь напряжения из 12 В в 5В. Принципиальная схема будущего устройства приведена ниже.

Номинал выходного напряжения выставляется значениями резисторов R2 и R3. Для требуемого значения в 5 В, необходимо установить R2=1 кОм, R3=3 кОм. Формула для определения выходного значения напряжения приведена ниже, поэтому если вам нужно установить на выходе другое напряжение, с помощью нее вы можете произвести расчет.

В принципе можно сделать и универсальный адаптер, если на место R3 поставить переменник и выкручивать необходимое значение. Единственное что перед этим следует сделать расчет, чтобы понимать в каком диапазоне должны быть его значения.

Резистор R1 играет роль ограничителя тока, при установке R1 номиналом 0,3 Ом, превышение выходного тока более 500 мА отключает устройство, уменьшение значения сопротивления повысит границу тока отключения.

Конденсатор C3 задает частоту работы преобразователя, остальные конденсаторы фильтрующие. Дроссель также выполняет роль фильтра, рассчитывается на ток в 1 А. В качестве диода выбран 1N5819, но вполне подойдет и отечественный аналог.

Адаптер собран на основе корпуса Z-43, по размерам его вполне достаточно, чтобы компактно разместить всю элементную базу. На входе ставим вилку в прикуриватель на выходе USB разъем – готово!

MC34063 – популярная микросхема для конструирования небольших схем бестрансформаторных преобразователей напряжения. Она универсальна, поскольку на ее базе можно сделать повышающие, понижающие и инвертирующие DC-DC преобразователи напряжения. Диапазон входных и выходных напряжений позволяет с легкостью собрать на базе этой микросхемы ряд преобразователей напряжения с минимальными затратами, которые незаменимы в быту.

Разумеется, все эти конструкции можно купить в Китае, в готовом виде, но об этом мы сегодня беседовать не станем, в Китае можно все купить, но своими руками – интересней.

Рассмотрим мы конструкцию понижающего преобразователя напряжения, на вход которого можно подавать напряжение от 5/6 до 40 Вольт, при этом выходное напряжение всегда будет держаться стабильным, на уровне 5 Вольт. от 5 Вольт заряжаются все мобильные телефоны, планшеты, некоторые плееры и проигрыватели.

Микросхема пользуется широкой популярностью среди радиолюбителей именно по той причине, что стоит копейки и содержит минимальную обвязку.

Дроссель, выпрямительный диод (шоттки) и несколько пассивных компонентов. Выходное напряжение может быть и другим, существует куча программ и формул для расчета инверторов на этой микросхеме. Выходное напряжение зависит от соотношения резисторов R3/R2.

Диод в принципе тоже не критичен и можно взять обычные импульсные, можно из линейки FR/UF/HER/SF и т.п.
Диод нужен с током выше 1,5 Ампер, лучше 3, поскольку выходной ток с микросхемы может доходить до 1,5 Ампер. Сам дроссель намотан на ферритовой гантельке, можно и кольцо, обмотка намотана проводом 0,6-0,8 мм и состоит из 15-20 Витков. Можно взять готовый дроссель из некоторых компьютерных блоков питания.

Конденсатор C1 отвечает за рабочую частоту встроенного в микросхему генератора, советуется запускать микросхему на частотах 40-60 кГц.

К стати, на указанной микросхеме реализуются и однотактные трансформаторные преобразователи напряжения, для получения более широкого диапазона выходного напряжения и обеспечения гальванической развязки. Мощность при этом тоже тоже можно поднять, ведь в таком случае выход микросхемы усилен мощным транзистором.

Автомобильное ЗУ – весьма примитивный прибор, состоящий всего из нескольких элементов и способный выполнять только одну функцию: подзаряжать смартфон от прикуривателя при заведённом двигателе машины. Однако несмотря на простоту автомобильной зарядки для телефона, к выбору этого аксессуара тоже нужно подходить очень ответственно. Автомобилист, использующий ЗУ низкого качества, рискует оказаться без средств связи в любой момент – если отказ зарядки произойдёт во время дальней поездки, для водителя это станет настоящей проблемой.

Как выбрать автомобильную зарядку для смартфона: основные критерии

Прежде всего автомобилист должен решить, что ему нужно: полноценная автомобильная зарядка или USB-адаптер . Адаптер – это переходник от прикуривателя к USB-кабелю.

У адаптера есть существенный недостаток: он превращается в совершенно бесполезную вещь, если автомобилист забыл USB-кабель дома. Поэтому при обращении в салон связи водителю рекомендуется брать именно полноценное ЗУ – стоит оно в рознице лишь немного дороже USB-адаптера.

К числу других критериев выбора АЗУ относят следующие:

Сила тока на выходе . Для зарядки смартфонов нужна сила тока не менее 1 А , а с учетом современных смартфонов этого может оказаться мало, поэтому оптимальный вариант — 2 или 2,4 А на каждый порт. Если выбрать АЗУ с силой тока от 2 А , то автомобилист сможет подзаряжать и смартфон, и планшет. Переживать по поводу того, что смартфон от 2 А сгорит, не следует: современные гаджеты оснащены специальными контроллерами зарядки – приборами, не пропускающими лишний ток. Кроме того, аналогичный контроллер устанавливается в качественных зарядных устройствах .

Напряжение на выходе . Существует такое правило: напряжение, прописанное в технических характеристиках автомобильного зарядного устройства для телефона, не должно превосходить величину, указанную на аккумуляторе гаджета более, чем на 5%. В противном случае АЗУ будет перегреваться и очень скоро выйдет из строя.

Длина и тип провода . Эксперты единогласно советуют брать АЗУ с витым проводом. Вероятность того, что витой провод переломится (а это может привести к возгоранию), крайне мала. Кроме того, витой провод регулируется по длине – очень полезное свойство, если учесть, насколько разнообразен интерьер современных автомобилей.

Крепление провода . Стоит проследить за тем, чтобы на месте, где провод выходит из адаптера, присутствовала гофрированная оболочка. Вот что имеется в виду:

Гофрированная оболочка препятствует тому, чтобы провод переломился в местах изгиба. Крепление провода к штекеру тоже должно быть ею защищено.

Количество портов . Этот критерий актуален, если автомобилист выбирает USB-адаптер. Оптимальное количество портов – 2 : оба должны иметь силу тока не менее 2 А . Можно рассмотреть АЗУ с портом 1 А, но только в том случае, если девайс старый или из разряда бюджетных.

Помимо этого, следует не забывать, что в 2019 году подавляющее большинство смартфонов имеет разъем Type-C, поэтому можно рассмотреть вариант зарядки у которой один выход USB-A, второй .

Покупать адаптеры с большим количеством портов целесообразно только тем автомобилистам, которые являются главами многодетных или просто больших семей. В противном случае водитель бессмысленно переплатит за аксессуар, ведь часть портов будет простаивать без дела.

Дизайн . Водителю стоит обратить внимание на то, чтобы вокруг центрального контакта АЗУ не было металлического кольца.

Так как корпус зарядки чаще всего выполнен из пластика, металлическое кольцо рано или поздно точно сорвётся с резьбы и останется в прикуривателе машины. Застрявшая деталь способна замкнуть контакты внутри прикуривателя, а это чревато пожаром. Справедливости ради нужно заметить, что АЗУ с металлическими кольцами сейчас в продаже встречаются весьма редко , хотя раньше значительная часть зарядок имела как раз такую конструкцию.

Полезным преимуществом с точки зрения дизайна является наличие светодиода, благодаря которому водитель может быть уверен, что АЗУ работает корректно. Да и в темноте найти зарядное устройство проще, чем пытаться подключить кабель на ощупь.

В остальном, что касается дизайна, автомобилисту следует полагаться на собственное мнение. Он, например, может предпочесть АЗУ с LED-дисплеем , информирующим о степени заряженности и напряжении АКБ автомобиля.

Однако такой аксессуар обойдётся примерно дороже, чем обычный адаптер.

Что купить: оригинал или китайскую копию?

Покупатели дорогостоящих гаджетов, как правило, не жалеют денег на лучшие аксессуары – лишь бы их новому мобильному устройству ничего не угрожало. Такие клиенты настаивают, чтобы их обеспечили именно оригинальными зарядками, кабелями и USB-адаптерами, потому как считают, что универсальные зарядки способны нанести аккумулятору девайса ущерб. Но правы ли они?

Скорее нет, чем да . Если покупатель iPhone XS попросит продать ему оригинальное АЗУ, консультант, вероятно, предложит аксессуар фирмы Belkin – но не фирмы Apple. Посетив интернет-магазин официального ритейлера техники Apple в России Re:Store , покупатель найдёт в каталоге аксессуаров АЗУ фирм Deppa , MOMAX , Juicies, Anker – но зарядки производства Apple там опять-таки нет.

На сайте «яблочной» компании отыскать оригинал тоже не удастся. Фактически это значит, что Apple не занимается производством собственных АЗУ. Belkin и другие именитые конечно, выпускает отличные аксессуары, но по отношению к iPhone эта фирма всё же является сторонним производителем.

Anker PowerDrive 2 PD/PIQ A2229H12 (Black)

Цена: от 2 590 рублей.

Стильная и компактная модель от Anker обладает отличным набором полезных функций. Устройство имеет два выхода – классический USB разъем и дополнительный выход Type-C. Для удобства использования ночью предусмотрена синяя подсветка – она позволяет рассмотреть АЗУ в темноте и при этом не будет отвлекать ярким светом водителя от управления автомобилем.

Оба разъема поддерживают функции Power Delivery и Power IQ, которые отвечают за подбор правильной мощности для разных гаджетов. Помимо этого, АЗУ оснащено функцией защиты от перегрева, перегрузки и замыкания. Для тех, кто беспокоится о своем девайсе, а это особенно актуально для владельцев дорогих телефонов Apple, Samsung и других именитых производителей данная зарядка станет лучшим выбором – можно не переживать что батарее будет нанесен какой-то вред или устройство сгорит из-за скачка напряжения. В комплекте нет кабеля, поэтому рекомендуется использовать фирменный от производителя смартфона.

Anker PowerDrive 2 Elite A2212011 (Black)

Цена: от 1290 рублей.

Упрощенная версия предыдущей модели, которая отличается материалом исполнения. Углеволокно делает корпус эргономичным и интересным визуально. Модель получила подсветку портов, всего их предусмотрено два, тип — USB A. Оба выхода поддерживают технологии PowerIQ (автоматический подбор мощности в зависимости от модели смартфона) и VoltageBoost (ускоряет процесс набора емкости АКБ). Помимо этого, есть защита от перегрева, короткого замыкания и перегрузки. Отличный вариант для тех, кто ищет не самую дорогую, но стильную и безопасную автомобильную зарядку для своего мобильника.

Заключение

Водителю, выбирающему автомобильное зарядное устройство для гаджета, нужно обращать внимание не на цену аксессуара и не искать оригинальное АЗУ, так как их в большинстве случаев не существует. Куда важнее смотреть на характеристики, а также уровень безопасности, которые сводятся не только к качеству сборки, но к используемым материалам и наличию защитных контроллеров. Конечно, хорошее АЗУ стоит прилично, но как минимум глупо покупать для iPhone за 100 тыч.рублей автомобильную зарядку за 300-500 рублей.