Ładowarka USB na LM2825 - kompletnie nieopłacalna... ;-)

Dzień Dobry!
Chciałbym przedstawić swój projekt sprzed kilku lat. Jest to trochę na przekór ogólnym trendom, gdyż to ładowarka, której nie powinno się budować ze względów ekonomicznych.

Geneza projektu jest dość zamotana... dostałem kiedyś od byłego kolegi garść różnych układów scalonych, na zasadzie "mi się nie przyda, weź i coś z tego zrób". Były to głównie sample, więc nikogo z nas po kieszeni nie zabolało.
Były w tym pakiecie ciekawe układy LM2825. Jest to przetwornica Step-Down, przy czym nie w formie sterownika, tylko cała, kompletna, wraz ze wszystkimi elementami typu indukcyjność, klucz itd. zamkniętymi w jednej obudowie.
Nota katalogowa przedstawia się banalnie:


Skoro układ generuje z siebie 5V przy maksymalnym prądzie 1A, to dość szybko wpadłem na pomysł, gdzie to wykorzystać - ładowarka USB.

Jako, że auto moje nie jest zbyt nowe. nie ma w nim gniazdka USB, postanowiłem więc podnieść Mazdę 5 do klasy premium

Wymontowałem pustą zaślepkę, zaprojektowałem pod wymiar płytkę i złożyłem całość do kupy w jeden weekend.

Schemat jest dość banalny, gdyż układ LM2825 nie wymaga praktycznie żadnych elementów zewnętrznych. Kulturalnie dodałem więc kondensator elektrolityczny na wejściu i dzielnik rezystorowy na wyjściu, żeby oszukać smartfona...
Schemat nie zawiera wartości rezystancji; przyznam, że nie pamiętam, jakie tam wlutowałem - bodajże dla smartfonów LG są to 22k i 10k w każdej gałęzi.


Generalnie ładowarka sprawuje się wyśmienicie - jadąc gdzieś w trasę podłączam telefon, który służy za nawigację. Pomimo zwiększonej konsumpcji energii przez apkę z GPS, telefon doładowuje się podczas jazdy. Używam tego urządzonka ponad rok i niejednokrotnie uratowało mi życie - bo przecież w XXI wieku bez smartfona nie ma życia.


Na koniec wyjaśnienie pokrętnego tytułu, czyli dlaczego nie warto budować tej ładowarki... Otóż układ LM2825 kosztuje w Farnell 133 zł netto, w TME jeszcze więcej... Gdybym nie dostał tego za darmochę, to w życiu bym nie kupił...

W sumie scalak dobry do projektów, gdzie ilość elementów ma znaczenie, chociaż z drugiej strony gabarytowo nie jest jakoś mniejszy od ówczesnych ładowarek USB do samochodu. A cena po prostu zabija

Wiele elementów bym nie kupił prywatnie. A jeśli coś padnie w pracy, to szukam elementu 1:1 bez kombinowania. Urządzenie trzeba naprawić jak najszybciej bez względu na koszty, więc pozostaje tylko formalna kwestia jednego maila i bardzo często na drugi dzień urządzenie jest oddane do użytku. Zdarza się, że przychodzą dwie "pierdoły", a na fakturze 400 Euro netto... Także jeśli jakiś producent użył takiego LM2825 w urządzeniu za kilkadziesiąt tysięcy lub maszynie za kilkaset tysięcy, to cena 133zł netto paradoksalnie jest śmiesznie niska, jeśli sprzęet musi działać, bo jak stoi na warsztacie to przynosi straty.

Sądzę, że ładowarka USB w aucie Autora będzie pracować dłużej bezawaryjnie niż silnik w nim zawarty

Fajna kostka. Przyznam, że przy pierwszym spojrzeniu myślałem, że jest to stabilizator liniowy:D Obecnie chyba bezkonkurencyjny jest moduł "Mini360" jeśli chodzi o rozmiary i cenę.
Ja bym tylko do ładowarki autora dodał jakiś układ crowbar i bezpiecznik. Szkoda ładowarką nawet za te 150zl spalić telefon za 2000zł...

Hej,
Chciałbym zapytać jak to jest z tymi rezystorami R1-R5 - bez nich telefon nie zacznie się ładować?

pawlik118 napisał:

Chciałbym zapytać jak to jest z tymi rezystorami R1-R5 - bez nich telefon nie zacznie się ładować?

Tak, będzie komunikat o nieobsługiwanym urządzeniu itp.

To chyba zależy od telefonu. Jesli będą tylko dwa piny: GND i +5V to powinien się ładować, ale z ograniczeniem do 500mA. Różne modele wymagają jakiejś identyfikacji mocniejszej ładowarki, aby mogłyby pobrać 1A. Dla mojej Nokii 735 jest to zwykłe zwarcie D+ i D- ze sobą. Jeszcze inaczej jest rozwiązane sterowanie ładowarką dającą napięcie nawet 9V i 2A - takie coś ma kolega w telefonie UMI, a ładowarka bez dogadania się z telefonem nie dała więcej jak 5V.

Ja sprawdzałem u siebie na kilku różnych telefonach ładowarki QI gdzie do portu USB dochodzą tylko dwie ścieżki od zasilania i żaden nie miała problemów, oczywiście prąd ładowania był tylko 500mA.

Różne konfiguracje rezystorów pull-up, pull-down pinów D+/D- oznaczają różne standardy i możliwości. Zwarcie w gniazdku D+ z D- to dedykowana ładowarka (tzw. DCP, dedicated charger port) i w tym trybie chyba wyciągnąć można najwięcej. W jakiejś nocie MAXIMa było to fajnie rozpisane.
Dodatkowo większość "mądrych" urządzeń ogranicza pobór prądu, by nie spowodować spadku napięcia poniżej (bodajże) 4,75V, więc nawet jeśli mamy zwarte D+ i D-, ale mało "sztywny" układ zasilający, to szału nie będzie Składają się na to możliwości ładowarki, spadki na przewodach, gniazdach itp.

Zerknij tutaj:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps2511.pdf
strona 16 i 17. Najwięcej, czyli 10W, wg tego dokumentu, da się wycisnąć podając 2,7V na D+ i 2V ma D-
Więcej detali tu
http://composter.com.ua/documents/BC1.2_FINAL.pdf
i tu
http://www.usb.org/developers/docs/devclass_docs/USB_Battery_Charging_1.2.pdf

O widzisz, w tamtym dokumencie z tego co pamiętam nie było tych 2 dzielników. Może czytałem to w czasach, gdy nie było ładowarek 2A
Co ciekawe nie napisali tu chyba ile da się wyciągnąć robiąc tylko zwarcie D+/D-