Niezbyt udana ładowarka USB (zasilacz)

Od dawna chciałem napisać o tej ładowarce, ale jakoś nie mogłem się za to zabrać, choć nawet w niej jest na co popatrzeć.
Dostałem ją od dość znanego sklepu, który po mojej recenzji wycofał ją ze sprzedaży — moim zdaniem słusznie. Właśnie dlatego nie podaję linku do produktu. Być może traficie na nią w innych sklepach, dlatego uważam, że ta recenzja i tak będzie przydatna.

Dostałem tę ładowarkę (choć oczywiście poprawniej byłoby powiedzieć: zasilacz) w zwykłym woreczku strunowym, bez blistra ani pudełka.


Nie nazwałbym jej szczególnie małą. Trafiały mi się znacznie większe modele, a deklarowany prąd miały niewiele niższy.


Deklarowany prąd wyjściowy wynosi 3000 mA, co jest całkiem niezłym wynikiem w większości zastosowań — można na przykład ładować tablet i smartfon jednocześnie.
Ładowarka ma dwa porty wyjściowe, oznaczone jako iPad i Galaxy, czyli urządzenia Apple i Samsunga.
Na górze znajduje się dioda sygnalizująca pracę. Świeci cały czas, niezależnie od trybu pracy.


Ponieważ na zewnątrz zwykle nie ma dla mnie nic ciekawego, postanowiłem oczywiście zajrzeć do środka. Otwiera się ją dość łatwo: podważamy niewielką szczelinę między połówkami obudowy, a potem rozdzielamy je śrubokrętem. Zasilacz jest sklejony, ale otworzył się bez większego problemu.


Na pierwszy rzut oka wykonanie jest całkiem staranne, przynajmniej nie wzbudziło moich obaw.



Płytka jest starannie wykonana. Co prawda dioda leży bezpośrednio na złączach USB, ale naklejono na nie folię izolacyjną.


Lutowanie płytki też jest całkiem przyzwoite. Są drobne niedociągnięcia, ale ogólnie mocna czwórka. Odjąłem jeden punkt za miejscami dość niedbałe lutowanie i brak szczelin izolacyjnych w laminacie.


Trochę mnie zaskoczyło i skłoniło do zrobienia osobnego zdjęcia to, że przewody do płytki mają silikonową izolację i bez problemu wytrzymują temperaturę grotu lutownicy. Są też bardzo elastyczne. Chętnie kupiłbym sobie taki przewód osobno, bez zasilacza.


Przyjrzyjmy się płytce dokładniej.
1. Są dwa kondensatory wejściowe połączone równolegle, o łącznej pojemności około 10 µF. Jak na 15 W to mało. Filtra wejściowego brak, za to jest bezpiecznik :)
2. Układ scalony w obudowie DIP. Nie szukałem jego karty katalogowej, ale pamiętam, że już gdzieś go widziałem i że pasował nawet do mocy tego zasilacza. Zwrócił za to moją uwagę mostek prostowniczy w dość oryginalnym wykonaniu — wcześniej nie spotkałem się z takim rozwiązaniem.
3. Transformator nie jest zbyt duży. Deklarowane 15 W to dla niego rzeczywiście maksimum, nie ma żadnego zapasu :(
4. Mimo to zastosowano kondensator międzyuzwojeniowy odpowiedniego typu, a ponadto sprzężenie zwrotne przez transoptor. Niektórzy oszczędzają nawet na tym.
5. Są dwie diody wyjściowe połączone równolegle, a pojemność kondensatora wyjściowego wynosi zaledwie 1000 µF — przy prądzie 3 A to trochę mało. Brakuje też filtra wyjściowego.
6. Sprzężenie zwrotne nie zostało jednak zrealizowane najlepiej, wyraźnie widać oszczędności. Zamiast porządnego układu z TL431 zastosowano po prostu diodę Zenera.


Przy okazji: kondensator wejściowy podzielono na dwa mniejsze nie bez powodu — między nimi ukryto niewielki dławik, który ogranicza zakłócenia.


Układ scalony ma zewnętrzny bocznik do pomiaru prądu, co oznacza, że jest przynajmniej zabezpieczenie przed zwarciem na wyjściu. I rzeczywiście działa.
Przy złączach wyjściowych zamontowano dzielniki napięcia. Dzięki nim ładowane urządzenie wie, jaki prąd może pobrać z ładowarki.


Na wszelki wypadek, a także dla ogólnej informacji, narysowałem schemat ideowy tego zasilacza. Nie zauważyłem niczego nowego, co odróżniałoby go od innych zasilaczy. No, może poza tym, że od dawna nie trafiałem na zasilacze z diodą Zenera zamiast specjalizowanego układu stabilizującego napięcie wyjściowe.


Testy były w zasadzie całkiem standardowe jak na moje recenzje. Wykorzystałem:
Obciążenie elektroniczne
Oscyloskop
Multimetr
Termometr
Kartkę i długopis.

1. Pierwszy test bez obciążenia: napięcie wyjściowe jest nieco zawyżone, norma wynosi do 5,25 V. Choć takie odchylenie zdarza się dość często.
2. Drugi test — prąd obciążenia 1 A. Poziom tętnień wyraźnie wzrósł, napięcie wyjściowe jest całkiem prawidłowe.


1. Prąd obciążenia 2 A. Poziom tętnień wynosi około 0,7 V, to bardzo dużo. Oscyloskop trzeba było nawet przełączyć na tryb 0,2 V na działkę, a nie 0,1, jak w poprzednim teście.
2. Prąd obciążenia wynosi 2,5 A, poziom tętnień jest taki jak w poprzednim teście, napięcie wyjściowe mieści się w normie.


W planach było jeszcze ustawienie 3 A, ale temperatura diod wyjściowych przekroczyła 100 stopni i przerwałem test.
Na podstawie testu sporządziłem tabelkę. Odstęp między pomiarami testowymi wynosił 20 minut, cały test trwał 1 godzinę.
Jak widać w tabeli, temperatura diod wyjściowych i kondensatora osiągnęła dość wysokie wartości. Nie zaleca się długotrwałej pracy w takim trybie, dlatego test został przerwany.


Czasem pytają, dlaczego w ogóle psują się zasilacze. Poniżej zdjęcia dwóch zasilaczy 5 V 2 A. Zepsuły się w odstępie około pół godziny. Ten pośrodku pochodzi z tabletu Teclast. Wcześniej działał bez zarzutu przez kilka miesięcy, a potem nagle się spalił, z niewielkimi efektami specjalnymi. Tablet był wtedy włączony i ładował się. Ponieważ jednak tablet był potrzebny, wyjąłem z półki kolejną ładowarkę, która również bez problemu przeszła testy i działała normalnie (po prawej). Po pół godzinie sytuacja się powtórzyła i musiałem ładować tablet z zasilacza laboratoryjnego.

Zasilacze bardzo często psują się z powodu:
1. Przegrzania transformatora mocy — powyżej temperatury krytycznej spada przenikalność magnetyczna rdzenia.
2. Nieprawidłowego działania samego kontrolera PWM, zwłaszcza przy przeciążeniu lub zwarciu.
3. Spadku pojemności kondensatorów wskutek starzenia.


Ten zasilacz pracuje już ponad pół roku, ale musiałem go nieco przerobić. Do kontrolera PWM przylutowałem metalową blaszkę pełniącą rolę radiatora, a na dole i górze obudowy wywierciłem otwory wentylacyjne. W takiej konfiguracji nie ma problemów, choć myślę, że przy prądzie do 2 A zasilacz będzie działał również bez przeróbek.


Ogólnie rzecz biorąc, co można powiedzieć o tym urządzeniu? Mam wrażenie, że zabrali się za zrobienie czegoś porządnego, ale potem nagle skończyły się pieniądze i postanowili zrobić to tanio. Czyli miejscami jest wykonane porządnie, ale widać wyraźne ślady oszczędności. Deklarowany prąd 3 A jest zresztą nieco optymistyczny. Nie ryzykowałbym i obciążałbym zasilacz maksymalnie prądem 2 A.

To już wszystko. Wyszła z tego krótka, ale smutna recenzja.