Witajcie moi drodzy
Przedstawię tutaj test i wnętrze podwójnej ładowarki USB 2.1A montowanej do puszki - Adelid Quadra QR-USBx2 (QR-G1-F-2USB). Przeanalizuję układ zasilacza i sprawdzę, czy różni się on czymś od podobnych produktów dostępnych z Chin. Narysuję też jego schemat.
Zakup Adelid Quadra QR-USBx2
To nie pierwszy tego typu produkt testowany przeze mnie. Ten produkt dla odmiany znalazłem i zakupiłem na jednym z polskich portali aukcyjnych pod hasłem QUADRA GNIAZDKO PODTYNKOWE USB 2.1A DO RAMKI za 17 zł + przesyłka:
Sam producent, Adelid, wydaje się być z naszego kraju.
Parametry gniazda wedle sprzedawcy:
Quote:
Kolor biały,
Port USB: 2x DC: 5V 2,1A - dla obu gniazd; (brak możliwości przesyłu danych),
Stopień ochrony: IP20,
Wymiary zewnętrzne: 84x84x12 mm,
Szybki montaż: podtynkowy, ścienny,
Puszka 60 mm,
certyfikat CE.
Pełna nazwa modelu produktu to chyba QR-G1-F-2USB.
Recenzja podobnego produktu (ale razem z gniazdem i z Chin):
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3655130.html
(w momencie kupowania ładowarki Adelid z tego tematu nie wiedziałem, że będzie ono tak podobne do tego z Chin)
Teardown Adelid Quadra QR-USBx2
Tym razem zacząłem od zaglądnięcia do środka. Gniazdo przyszło w paczce, dodatkowo zapakowane tylko w woreczek:
Miłym akcentem jest to, że na zdjęciach z oferty nie było plastikowej białej frontowej ramki i myślałem, że muszę ją kupić osobno, a jednak okazało się, że jest w zestawie.
Po wypakowaniu:
Od tyłu:
Brak miejsca na uziemienie, podłączamy tylko N i L:
Przednia pokrywa trzyma się na plastikowych zaczepach:
Po zdjęciu pokrywy:
Czarna, plastikowa obudowa też trzyma się na zaczepach:
Po jej zdjęciu:
Dwie połówki czarnej obudowy też trzymają się na zaczepach:
Otwarte:
Płytka ze środka:
Pora się jej bliżej przyjrzeć.
Przyglądamy się płytce ze środka
Wygląda na to, że w środku jest malutki zasilacz impulsowy w topologii flyback, bardzo podobny do tego z gniazda które omawiałem wcześniej. Niemalże identyczny.
Rzuca się w oczy też brak bezpiecznika:
Sieć podłączona jest bezpośrednio do MB10F, czyli mostka prostowniczego 0.8A 1000V:
Za nim jest kondensator elektrolityczny 6.8uF 400V:
Jest też kontroler przetwornicy DX3524A CL5R27.1 XS1946J:
Nie znalazłem jego noty katalogowej - może ktoś z czytających znajdzie?
Pod dużym kondensatorem elektrolitycznym jest kilka elementów SMD:
Napis na płytce: JB-0520L2 Ver01 180913
Po stronie wtórnej zasilacza są dwie diody Schottkiego SS34 połączone równolegle (!):
Za nimi jest tylko jeden kondensator elektrolityczny 6.3V 560uF (choć jest miejsce na dwa)
Ścieżki płytki:
(ta większa wylewka na płytce z przelotkami jest pod diodami Schottkiego i służy nieco lepszemu odprowadzaniu ciepła, bo one się grzeją)
Każdy z portów USB ma zwarte D- z D+. Mają też wspólną masę i zasilanie.
Schemat przetwornicy
Całość jest taka prosta, że można narysować jej schemat.
Nazwy na schemacie odpowiadają tym na płytce:
Układ jest chyba taki sam jak w przypadku zalinkowanej recenzji podobnego produktu z Chin.
Oczywiście tu jest nieco gorzej, bo nie ma nawet bezpiecznika.
Cały układ to prosty zasilacz w topologii flyback. Nieznany układ scalony to jego kontroler, ma w sobie też zintegrowany główny tranzystor przełączający, wszystko w jednej obudowie.
Kondensator elektrolityczny E2 na 50V odpowiada za zasilanie kontrolera przetwornicy. Początkowo ładowany jest przez R1, a potem z uzwojenia feedback poprzez D1 z transformatora.
Elementy R3, C2 i D2 stanowią gasik szpil na uzwojeniu pierwotnym transformatora (tyle dobrego, że ten gasik tu dali).
Opornik o małej rezystancji R2 pełni tu rolę bocznika, to na nim układ kontrolera wykonuje pomiar prądu. Oporniki R4 i R5 (nie jestem pewny odnośnie ich) są chyba dzielnikiem rezystorowym, który pozwala też ustawić napięcie na wyjściu przetwornicy. Czyli nie ma tutaj żadnego transtoptora czy tam TL431, sprzężenie nie jest brane ze strony wtórnej transformatora, tylko z pierwotnej.
CY1 to tzw. 'y capacitor' łączy stronę wtórną z pierwotną przetwornicy, jego rolą jest redukcja zakłóceń.
Diody Schottkiego D3 i D4 prostują napięcie na wyjściu przetwornicy (swoją drogą też mnie trochę to dziwi, bo każda dioda ma nieco inne parametry, a na skutek nagrzewania się parametry diody się pogarszają, więc jak się prąd nierównomiernie rozłoży na te diody to pewnie i tak jedna będzie się coraz mocniej grzała i przyjmie na siebie większość pracy).
E3 to kondensator elektrolityczny na wyjściu przetwornicy, jest tam miejsce na jeszcze drugi taki.
(Oznaczenia typu "E3" zamiast "C3" często spotykam na takich płytkach, E jak Electrolytic, dość często producenci je stosują)
Sprawdzenie wydajności prądowej
Następnie chciałem sprawdzić, czy gniazdo to rzeczywiście oferuje te 2.1A i czy napięcie utrzymuje się w widełkach standardu USB i nie spada zbyt mocno pod obciążeniem. Użyłem do tego sztucznego obciążenia LD25.
Poniżej zdjęcia z testów:
Podsumowując: do obciążenia 2A utrzymuje się napięcie 5V, potem od razu spada aż do 3.5V przy 2.1A. Czyli na styk (a nawet mniej niż na styk, bo producent reklamuje 2.1A)
Dziesięciogodzinny test pod obciążeniem 1.6A
Następnie postanowiłem sprawdzić jak bardzo całość grzeje się przy obciążeniu prądem bliskim 2A. Udało mi się dobrać takie rezystory, by wyszło około 1.6A i przy tej wartości zostałem.
Pierwszy test - bez obudowy, w celu sprawdzenia co się grzeje:
Po 10 godzinach:
Grzeje się okolica kontrolera przetwornicy oraz diody Schottkiego. Temperatury dochodzą do około 60°C.
Drugi test, ale z obudową:
Po 10 godzinach:
W obudowie grzeje się nieco więcej, na zewnątrz obudowy jest prawie 60°C.
Test zwarcia
Sprawdziłem też jak układ zachowa się w przypadku zwarcia na wyjściu (wraz z 'Charger Doctorem', mając pełną świadomość, że sam 'Doctor' może nie polubić tego zwarcia). Zasilacz ten jest w topologii flyback, więc nie powinno być z tym problemu:
Zasilacz jest odporny na zwarcia, po usunięciu zwarcia sam ponownie się uruchamia.
Zachowanie zasilacza przy niższych napięciach zasilania
Na koniec sprawdziłem jak zadziała zasilacz przy różnych napięciach zasilania. Do zasilania go użyłem autotransformatora. Sprawdziłem napięcia od 250V do 50V.
Zasilacz stabilnie utrzymuje napięcie wyjściowe przy zasilaniu od 250V AC do około 100V AC:
Poniżej spada już napięcie wyjścia a przy jeszcze niższych napięciach zasilacz się włącza i wyłącza (nic dziwnego - ładuje się kondensator E2 ze schematu, w pewnym momencie przetwornica się włącza na chwilkę a potem nie ma wystarczającego zasilania by dalej pracować to się wyłącza).
Wszystko zgodnie z oczekiwaniami - teraz układy ładowarek są projektowane tak by działały zarówno na 120V jak i 230V, itp.
Podsumowanie
Przyznam szczerze, że oczekiwałem nieco czegoś innego. A już co najmniej oczekiwałem, że w środku będzie bezpiecznik. O jakichkolwiek innych zabezpieczeniach czy tam filtrach (by gniazdo nie siało po sieci) tym bardziej nie ma tu mowy. Nawet na PCB nie przewidziano na nie miejsca. Jednak wychodzi na to, że ta ładowarka USB do puszki jest jeszcze gorszej jakości niż to, co zamawiałem z Chin (recenzja zalinkowana powyżej). A tak poza tym układ jest niemalże identyczny, być może nawet jest zrealizowany na tym samym układzie scalonym. Ładowarka też nie ma żadnej diody, żadnego światełka standby.
W komentarzach kupujących wyczytałem też, że u niektórych słychać pracę przetwornicy ze środka - w moim przypadku tego nie odczułem.
Sam producent gniazda (Adelid) wydaje się być z Polski, ale te moduły zasilacza (albo i całe gniazda) pewnie i tak pochodzą z Chin..
Czy ktoś z Was zetknął się z podobnymi ładowarkami, a może nawet ośmielił się z nich korzystać?
Cool? Ranking DIY
