Виды разъемов акб телефонов
Никель-кадмиевый, никель-металлгидридный или литий-ионный? А может быть лучше приобрести литий-полимерный аккумулятор? А какой дольше работает? А с каким меньше хлопот? Слышал, Моторола разработала какие-то новые топливные элементы, в которые что-то заливается. Случайно не бензин? Вопросы, вопросы, вопросы…
Попробуем разобраться по порядку.
Типы аккумуляторов
На сегодняшний день для питания мобильных устройств, портативных компьютеров и оборудования наиболее широко применяются аккумуляторы следующих электрохимических систем: герметичные свинцово-кислотные (SLA), никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлгидридные (NiMH) и литий-ионные (Li-ion). Постепенно начинают завоевывать позиции в сфере сотовых телефонов и портативных компьютеров литий-полимерные (Li-Pol) аккумуляторы. Ведутся разработки в области топливных элементов и некоторых других перспективных технологий изготовления аккумуляторов [4].
Технические характеристики основных типов аккумуляторов приведены в таблице 1 [3] с разрешения компании Landata [2].
Таблица 1. Разновидности аккумуляторов по электрохимической системе
-
При правильном и регулярном обслуживании число рабочих циклов заряд /может достигать 4000 вместо 1500 циклов, гарантируемых производителем. Без проведения тренировочных циклов число рабочих циклов может уменьшиться более чем в три раза.
- Число рабочих циклов зависит от глубины разряда. Малая глубина разряда обеспечивает большее количество циклов. Саморазряд практически прекращается на вторые сутки после полного заряда аккумулятора. Саморазряд NiCd аккумуляторов составляет 10% в течение первых 24 часов, затем снижается до 10% в месяц. Саморазряд увеличивается при увеличении температуры. Встроенная в аккумулятор схема защиты потребляет около 3% в месяц. 1,25 вольта — значение напряжения одного элемента, 1,2 вольта — часто встречается в литературе и описаниях. Оба значения относятся к одному типу элемента .
- 2,5-3,0 вольта в зависимости от материала положительного электрода.
- Относится только к разряду; диапазон температур заряда более ограничен. Стоимость приведена на 1999 год.
Каждому типу аккумуляторов свойственны определенные достоинства и недостатки. Рассмотрим и те, и другие подробнее.
SLA аккумуляторы
Область применения — блоки бесперебойного питания (UPS), системы охранной сигнализации, устройства железнодорожной автоматики и связи, инвалидные коляски, резервное освещение. Ранее этими аккумуляторами комплектовались некоторые модели переносных сотовых телефонов и видеокамер. В целом можно сказать, что SLA аккумуляторы обычно используются в тех случаях, когда требуется большая мощность, минимальная стоимость, а габариты и вес не критичны. Диапазон значений емкости для портативных приборов лежит в пределах от 1 до 30 А·час. Поскольку в современных мобильных устройствах эти аккумуляторы на данный момент практически не применяются, то всех интересующихся вопросами по SLA аккумуляторам отправляю на [3].
NiCd аккумуляторы
Область применения: сотовые телефоны, обычные и транковые радиостанции, домашние радиотелефоны, переносные компьютеры, видеокамеры, ручные мощные электроинструменты, медицинские приборы, разнообразное производственное оборудование. Новые модели сотовых телефонов и портативных компьютеров этими аккумуляторами уже не комплектуются. Но в транковых и обычных радиостанциях по-прежнему широко распространены.
- Быстрый и простой метод заряда. NiCd аккумулятор допускает заряд током, численно равным его номинальной емкости и более. Таким образом, вполне реально зарядить аккумулятор за один час. А если вдруг потребуется еще большая скорость заряда, то можно использовать ток заряда вдвое и втрое превышающий значение номинальной емкости. Однако не стоит этим злоупотреблять. Кроме того, при быстром заряде требуется использование специальных зарядных устройств, определяющих момент полного заряда аккумулятора и прекращающих быстрый заряд.
- Для них предпочтителен импульсный метод заряда по сравнению с зарядом постоянным током. Улучшение эффективности достигается распределением импульсов разряда между импульсами заряда. Этот метод заряда, обычно называемый реверсивным, поддерживает высокую площадь активной поверхности электродов, увеличивая эффективность и срок эксплуатации аккумулятора. Реверсивный заряд также улучшает быстрый заряд, т. к. помогает рекомбинации газов, выделяющихся во время заряда. В результате — аккумулятор меньше нагревается и более эффективно заряжается по сравнению со стандартным методом заряда постоянным током.
- Способность отдавать в нагрузку большой ток
- Длительный срок службы при соблюдении условий эксплуатации и периодического обслуживания.
- Слабая чувствительность к неправильной эксплуатации, легкое восстановление при понижении емкости и после длительного хранения (от 60 до 70% аккумуляторов, признанных негодными, могут быть восстановлены для полноценной эксплуатации). Восстановление аккумулятора реализуется путем его разряда по специальному алгоритму до напряжения 0,4 вольта на элемент. Цикл восстановления применяется в случае, если тренировочные циклы не помогают.
- Низкая цена.
- Необходимость периодического обслуживания для устранения «эффекта памяти». Под «эффектом памяти» понимается укрупнение кристаллических образований рабочего вещества аккумулятора и, как следствие, уменьшение площади активной поверхности и реальной емкости аккумулятора. Под обслуживанием (тренировочными циклами) понимается периодический разряд аккумуляторов до напряжения 1 вольт на элемент, в результате которого происходит разукрупнение кристаллических образований и увеличение реальной емкости аккумулятора.
- Высокий саморазряд (до 10% в течение первых 24-х часов и до 20 % в первый месяц после заряда).
- Большие габариты и вес по сравнению с аккумуляторами других типов.
- Аккумулятор содержит кадмий и требует специальной утилизации, поэтому в некоторых странах по этой причине уже запрещен для эксплуатации.
NiMH аккумуляторы
В недалеком прошлом NiMH аккумуляторы пришли на смену NiCd. Однако их шумно разрекламированные преимущества не обеспечили 100% удовлетворение запросов пользователей, главным образом из-за сокращенного срока службы.
Характерные особенности NiMH аккумуляторов.
- Плотность электрической энергии примерно на 30-50% больше, чем у NiCd аккумуляторов и, соответственно, меньше габариты и вес.
- Для них предпочтителен скорее поверхностный, чем глубокий разряд и срок их службы непосредственно связан с глубиной разряда.
- NiMH аккумуляторы по сравнению с NiCd выделяют значительно большее количество тепла во время заряда и требуют реализации более сложного алгоритма для обнаружения момента полного заряда. Как правило, они содержат внутренний температурный датчик для получения дополнительного критерия обнаружения полного заряда.
- NiMH аккумулятор не может заряжаться так быстро, как NiCd. Время заряда — обычно вдвое больше, чем у NiCd. Рекомендуемый ток разряда от одной пятой до половины значения номинальной емкости.
- Меньшая склонность к «эффекту памяти» (можно даже сказать, что аккумулятор просто не успевает его приобрести).
- Экологически чистая технология изготовления.
- Малое число циклов заряда / разряда.
- Высокий саморазряд (до 30% в месяц).
Li-ion аккумуляторы
Область применения: сотовые телефоны и всякого рода переносные компьютеры. По данным экспертов корпорации Varta уже в ближайшее время Li-ion аккумуляторы начнут вытеснять с этого рынка не только NiCd, но и NiMH аккумуляторы. Конструктивно этот тип аккумуляторов содержит внутреннюю схему управления и защиты, призванную ограничить пиковое напряжение каждого элемента во время заряда и предотвратить понижение напряжения элемента при разряде ниже допустимого уровня. Кроме того, для обеспечения безопасности при их эксплуатации должен быть ограничен максимальный ток заряда и разряда и должна контролироваться температура элемента.
- Высокая плотность электрической энергии, малые габариты и вес.
- Низкий саморазряд (примерно 3-5% в первый месяц, затем уменьшение до 1-3% в месяц, дополнительно около 3% в месяц потребляет схема управления).
- Отсутствие какого-либо обслуживания в течение всего срока эксплуатации.
- Высокая цена.
- Необходимость хранения в заряженном состоянии.
- Подверженность процессу старения, даже если аккумулятор не используется. Ухудшение емкости наблюдается примерно после одного года с момента изготовления. После двух лет, аккумулятор часто становится неисправным. Не рекомендуется хранить Li-ion аккумуляторы в течение длительного времени. Наслаждайтесь ими, пока они новые.
- Хочу заметить, что вследствие разного напряжения единичных элементов аккумуляторов на основе никеля и литий-ионных аккумуляторов (1,2 и 3,6 вольта соответственно), замена одних на другие не всегда возможна. Например, в сотовых телефонах с напряжением 4,8 вольта. Кроме того, эти аккумуляторы требуют разных типы зарядных устройств.
Li-Pol аккумуляторы
Литий-полимерные аккумуляторы (Li-pol) — следующий этап в развитии литиевой технологии. Потенциально они менее дороги, чем Li-ion аккумуляторы. Но как любой новый продукт, не достигший массового применения, Li-pol аккумуляторы наиболее дороги на данный момент.
Область применения: сотовые телефоны и переносные компьютеры. Полные данные о параметрах аккумулятора пока не известны. Можно отметить только пока малое, в сравнении с другими типами аккумуляторов, число циклов заряда / разряда и небольшой ток нагрузки. Однако имеется преимущество в конструктивном исполнении. Технология их производства допускает изготовление в различных пластичных геометрических формах, нетрадиционных для обычных аккумуляторов, в том числе достаточно тонких по толщине, и способных заполнять любое свободное место в устройстве.
Итак, мы рассмотрели основные характеристики наиболее распространенных видов аккумуляторов в хронологическом порядке их появления на рынке. Именно в таком порядке они и сменяли и сменяют друг друга в мобильных устройствах и портативных компьютерах. Однако не следует списывать «старичков» со счета раньше времени. Во многих устройствах они продолжают исправно и надежно работать. Их технологию производства, конструкцию и сервисные элементы продолжают совершенствовать. Например, в видеокамерах. Впрочем, это предмет отдельного разговора, и достаточно подробно он освещен в информационно-техническом журнале «625». Тема номера журнала — аккумуляторы для профессиональных видеокамер и зарядные устройства к ним. Цикл статей, хотя и специфичен, но интересен и, безусловно, будет полезен всем, кого интересуют вопросы и проблемы эксплуатации аккумуляторов. В электронном виде со статьями можно познакомиться на [3].
Любопытные сведения по аккумуляторам приведены в [5], а химическим источникам тока и аккумуляторам посвящены две статьи в журнале Электронная промышленность [6].
При написании статьи использованы материалы, любезно предоставленные г-ном Isidor Buchmann, основателем и главой Канадской компании Cadex Electronics Inc. [1], а также компанией Landata, г. Москва [2].
Более подробная информация на русском языке об аккумуляторах для мобильной техники связи, компьютеров и других портативных приборов, советы по эксплуатации и обслуживанию приведены в [3].
Данная статья посвящена аккумулятором, применяемых в качестве элементов питания в сотовых телефонах. Однако общие эксплутационные характеристики применимы и для аккумуляторов, используемых в другой технике.
1. Виды аккумуляторов.
В современной промышленности применяются батареи, основанные на различных химических реакциях. Рассмотрим некоторые из них:- Никель-кадмиевые (NiCd) (nickel cadmium)
- Никель-металл гидридные (NiMH) (nickel metal-hydride)
- Литий-ионные (Li-Ion) (lithium ion)
Литий-полимерные (Li-Pol) (lithium polymer) аккумуляторы не будут рассмотрены по причине малой распространённости и отсутствии их точных характеристик, которые в принципе соизмеримы с характеристиками других аккумуляторов на основе лития. Данный вид аккумуляторов набирает популярность благодаря своей некритичности к форме конечного элемента питания.
2. Никель-кадмиевые (NiCd) аккумуляторы.
Внутреннее сопротивление | 150 - 400 mOm. |
Энергетическая плотность | > 4 Wh |
Степень саморазряда первые 7 дней | > 15% |
Степень саморазряда за первый месяц | > 20% |
Номинальное количество циклов заряда/разряда | > 1000 |
Максимальное количество циклов заряда/разряда | > 2500 |
Срок хранения нового аккумулятора | до 4х лет. |
Cрок службы | ограничен кол-вом циклов зар./разр. |
Достоинства: Низкая стоимость, высокая вероятность восстановления, работа в широком диапазоне температур, быстрая зарядка.
Недостатки: Высокая степень саморазряда, эффект "памяти", большие размеры, токсичность при неправильной утилизации.
Общая информация: Аккумулятор должен поставляться полностью разряженным. Аккумулятор не должен находится в зарядном устройстве значительное время (более 2х суток), т.к. это ухудшает его характеристики. Для избежания проявления эффекта "памяти" рекомендуется полностью разряжать аккумулятор перед зарядкой (по крайней мере раз в неделю). Никель-кадмиевый элемент питания можно восстановить от образовавшихся кристаллов с вероятностью около 60%.
Специфика использования в мобильном телефоне: Аккумулятор более эффективен при использовании в режиме сильного разряда, т.е. если Вы много разговариваете - это предпочтительный режим разрядки.
3. Никель-металл гидридные (NiMH) аккумуляторы.
Внутреннее сопротивление | 250 - 700 mOm |
Энергетическая плотность | > 5,5 Wh |
Степень саморазряда первые 7 дней | > 15% |
Степень саморазряда | > 30% |
Номинальное количество циклов заряда/разряда за первый месяц | > 350 |
Максимальное количество циклов заряда/разряда | > 800 |
Срок хранения нового аккумулятора | до 4х лет |
Cрок службы | ограничен кол-вом циклов зар./разр. |
Достоинства: Низкая стоимость, незначительный эффект памяти, высокая ёмкость, низкая токсичность.
Недостатки: Высокая степень саморазряда, малое количество циклов заряда/разряда, более сложное (и дорогое) устройство зарядки (в сравнении с NiCd).
Общая информация: Аккумулятор должен поставляться полностью разряженным. Аккумулятор не должен находится в зарядном устройстве значительное время (более 2х суток), т.к. это ухудшает его характеристики. Эффект "памяти" не значителен, однако рекомендуется эксплуатировать данный вид аккумуляторов, как и NiCd (полностью разряжать аккумулятор перед зарядкой (по крайней мере раз в неделю). Восстановлению NiMH аккумуляторы поддаются плохо. Вероятность около 15 процентов.
Специфика использования в мобильном телефоне: Аккумулятор более эффективен при использовании в режиме постоянного слабого (порядка 1/2 - 1/3 паспортного) разряда, в связи с чем оптимален при частом нахождении телефона в режиме ожидания. Однако частично данное свойство компенсируется высокой степенью саморазряда. Многие фирмы-производители сотовых телефонов (в том числе и уважаемая мною NOKIA) указывают в своих инструкциях что данные аккумуляторы не обладают эффектом "памяти". Отнеситесь к данным утверждениям скептически - это маркетинговый ход, который основан на том, что в сравнении с NiCd аккумуляторами данный эффект проявляется в меньшей степени.
4. Литий-ионные (Li-Ion) аккумуляторы.
Внутреннее сопротивление | 300 - 600 mOm. |
Энергетическая плотность | > 6,5 Wh |
Степень саморазряда | пренебрежимо мала (> 3% в месяц.) |
Номинальное количество циклов заряда/разряда | > 1000. |
Максимальное количество циклов заряда/разряда | > 2000. |
Срок хранения нового аккумулятора | около года. |
Cрок службы | около полутора лет. |
Достоинства: Высокая ёмкость, отсутствие эффекта "памяти", малые габариты, большое количество циклов заряда/разряда.
Недостатки: Высокая стоимость, быстрое старение (через 1,5 - 2 года аккумулятор может стать непригоден к использованию) в не зависимости от интенсивности использования, потенциальная опасность при использовании (первые модели этих батарей часто взрывались при зарядке).
Общая информация: Аккумулятор должен поставляться заряженным на 80-90% . Аккумулятор может (и должен, если не используется) находиться в зарядном устройстве значительное время. Восстановлению данные аккумуляторы не подлежат (не верьте "умельцам").
Специфика использования в мобильном телефоне: Аккумулятор эффективен при интенсивном использовании сотового телефона. На период своей службы (около года) он будет оптимален в сравнении с батареями на основе никеля.
5. Эффект "памяти".
Проявляется у аккумуляторов на основе никеля, является следствием неполной зарядки. Часть аккумулятора, которая не разряжается "отмирает" (образуются кристаллические соединения).
Для избежания данного эффекта рекомендуется полностью разряжать батарею перед зарядкой. Для этого существуют специальные устройства зарядки, которые перед циклом заряда производят полный разряд аккумулятора. Настоятельно рекомендуется приобретение зарядного устройства с данным алгоритмом работы. Идеальным является разряд/заряд в специальном анализаторе. Но из-за его высокой стоимости он редко является "элементом интерьера" комнаты обычного пользователя сотового телефона ;-).
Если возможности заряжать аккумулятор на специальном зарядном устройстве нет, то необходимо перед зарядкой полностью разрядить батарею в телефоне (например позвонив в по бесплатному номеру абонентской службы Bee line. Времени, в течении которого Вы будете ждать ответа оператора, вполне хватит что бы "добить" севшую батарею ;-). В некоторых компаниях - операторах есть специальный сервисный телефон для этих целей.
6. Методы зарядки.
Следует различать методы зарядки аккумуляторных батарей:1. Быстрая зарядка - обычно производится самим телефоном с помощью сетевого адаптера, поставляемого в комплекте (за зарядку отвечает именно телефон, "шнурик" - это лишь преобразователь/стабилизатор). Зарядка идёт повышенным током, эффективность её ниже стандартной. Даёт выигрыш по времени, рекомендуется использовать лишь в случае необходимости.2. Стандартная зарядка - производится специальным зарядным устройством. Процесс зарядки идёт оптимальным для данного аккумулятора током, длительность и эффективность зарядки выше, нежели "быстрой". Зачастую совмещена с процессом предварительного полного разряда батареи.
Эта информация актуальна лишь для батарей на основе никеля. Литиевые батареи к методу зарядки не критичны (конечно, необходимо, что бы зарядка осуществлялась с соответствии с требованиями производителя. Вполне допустимо заряжать только в телефоне).
Используйте оригинальные зарядные устройства.
7. Обслуживание.
Можно конечно использовать аккумулятор на полную, не заботясь о "каком то эффекте памяти" и т.д. Но и срок службы его заметно сохраниться.Если же Вы не относитесь к "новым русским пофигистам" то:
1. Храните аккумулятор в прохладном месте (можно и в холодильнике, только в герметичной упаковке).
2. Старайтесь не использовать аккумулятор в предельных температурах.
3. Очищайте контакты батареи от образующихся на них окислов.
4. Перед началом эксплуатации нового аккумулятора полностью зарядите его. Не доверяйте индикации примитивных зарядных устройств (в том числе и встроенных в телефон) - заряжайте в этот период аккумулятор на 2-3 часа дольше, чем это необходимо по показанию индикаторов зарядного устройства. В идеале - данную процедуру осуществить на специализированном анализаторе.
5. Покупайте только фирменные зарядные устройства. Это тот случай, когда скупой платит дважды. Дешёвые устройства зачастую не соответствуют заявленным характеристикам, а зачастую и вовсе используют упрошённые алгоритмы зарядки/разрядки. Т.к. при зарядке аккумуляторов критична стабильность параметров заряда (при заряде аккумуляторов на основе никеля постоянен ток заряда, кислотных и литиевых - напряжение), то неверно работающим устройством Вы можете значительно сократить жизнь своей батареи.ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Довольно часто, в "довесок" к телефону нерадивый продавец даёт ещё и китайскую вариацию на тему "автомобильное зарядное устройство". Категорически не рекомендую их использовать - есть довольно много фактов порчи ими аккумулятора, особенно это относится к современным низковольтовым батареям (например Nokia 61**, 3210 и т.д.). Если использовать такой аппарат с активизированными инженерными функциями (Nokia Net Monitor, 20 - 23), то можно самому проверить, нормальное ли напряжение обеспечивает адаптер питания.
6. Если есть возможность - периодически обслуживайте свой Ni** аккумулятор в специализированном сервис-центре - срок его службы продлится за счёт восстановления его первоначальных свойств на специальных анализаторах.
7. Не используйте аккумуляторы не по назначению.
8. Не разряжайте аккумуляторы кустарными способами (лампочкой и т.д.)
8. Аккумуляторы, бывшие в употреблении.
Я бы не рекомендовал приобретение таких батарей как отдельно, так и в комплекте сотового телефона. Степень износа (в случае никелевых) или "старости" (литиевые) аккумуляторов достоверно установить без соответствующей аппаратуры не представляется возможным.Один совет - если Вы имели опыт эксплуатации данной марки аккумуляторов и знаете приблизительное время его полного заряда - можно попробовать его зарядить, предварительно разрядив. Чем больше будут отклонения по времени заряда от нового аккумулятора - тем хуже эта батарея (особенно критично, если аккумулятор зарядился (по индикации зарядного устройства) слишком быстро - верный признак его непригодности. Он разрядиться с той же "резвостью").
Покупка восстановленных NiCd аккумуляторов в фирмах, на этом специализирующихся вполне уместна. Требуйте полного тестирования аккумулятора.
Каждый мобильный прибор комплектуется зарядным устройством. Но оно может выйти из строя или потеряться. Также проблема приобретения ЗУ может встать при покупке устройства с рук или если нужен адаптер для других видов работы (в автомобиле и т.п.).
Выбор зарядного устройство для смартфона
Чтобы правильно выбрать зарядное устройство, надо знать технические характеристики, определяющие потребительские свойства ЗУ. Не менее важно понимать, на что и в какую сторону влияет несоответствие параметров адаптера заданным в технических условиях на мобильный гаджет.
Типы зарядных устройств
Деление зарядок на виды можно выполнить по разным категориям - по схемотехнике, по КПД и т.п. Но для потребителя важнее, где и как он может применить ЗУ, поэтому лучше категорировать адаптеры по исполнению.
- Сетевые зарядные устройства. Включаются в бытовую сеть 220 вольт. В 99+ процентах случаев выполняются по импульсной схеме.
- Автомобильные зарядные устройства. Включаются в бортсеть автомобиля через разъем прикуривателя. Для упрощения схемотехники могут быть выполнены по линейной схеме.
- Зарядники от разъема USB. Представляют собой обычный шнур с разъемом USB A на одной стороне и соответствующим коннектором на другой.
В большинстве случаев мобильные гаджеты комплектуются штатным сетевым адаптером, а остальные виды надо покупать отдельно.
Виды разъемов для зарядки
В начале эпохи мобильных гаджетов производители устройств делали разъемы каждый под себя. Это приносило им определенную дополнительную прибыль, так как владелец был вынужден приобретать только оригинальные зарядные устройства – другие не соответствовали по форме штекера или напряжению, подобрать подходящий вариант было сложно. Неудобства приходилось терпеть пользователям. Сейчас ситуация изменилась, ведущие участники рынка мобильных гаджетов стремятся к стандартизации. В большинстве устройств используется три типа терминалов для зарядки и передачи данных.
Lightning
Этот разъем применяется в мобильных устройствах Apple. Он пришел на замену громоздкому 30-пиновому терминалу и является стандартом для гаджетов производства этой фирмы, хотя есть сведения о планах компании перейти на USB Type С. Разъем является двухсторонним – подключать можно как одной, так и другой стороной. Такое решение при разработке коннектора было применено впервые, и на тот момент это был прорыв.
Преимуществами такого разъема является прочная конструкция, а также способность очищаться от загрязнений при подключении.
Если проанализировать расположение и назначение выводов в разъеме, становится очевидно, что функционал пинов несимметричен. Направление подключения определяется в момент соединения встроенной микросхемой. Эта же микросхема служит защитой от подделок.
Номер | Маркировка | Функциональное назначение |
---|---|---|
1 | GND | Земля (0V) |
2 | L0p | Линия (полоса) 0 + |
3 | L0n | Линия (полоса) 0 - |
4 | ID0 | Идентификация 0 |
5 | PWR | Напряжение питания |
6 | L1n | Линия (полоса) 1 - |
7 | L1p | Линия (полоса) 1 + |
8 | ID1 | Идентификация 0 |
MicroUSB
Этот разъем пришел на смену коннектору MiniUSB. Его видимое отличие от предыдущей модификации – размеры. На самом деле у microUSB появились и другие плюсы:
- увеличенная прочность и более длительный ресурс;
- повышенная надежность соединения.
К минусам относится необходимость позиционирования при подключении (разъем не является двусторонним подобно Type С или Lightning). Это привело к сокращению сектора использования данного терминала.
На шнурах для зарядки применяется вилка типа В, так как телефон в большинстве случаев выступает в роли периферийного устройства.
№ | Обозначение | Функция | Цвет изоляции провода |
---|---|---|---|
1 | Vbus | Напряжение питания (+5 вольт) | Красный |
2 | D- | DATA- | Белый |
3 | D+ | DATA+ | Зеленый |
4 | ID | ON-the-GO ID | |
5 | GND | Общий провод (0V) | Черный |
Провод 4 определяет назначение разъема в режиме On-the-Go (когда дополнительные устройства подключаются к телефону напрямую) – соединение с общим проводом означает, что конец подключается к хосту, а если контакт ни с чем не соединен, коннектор подключается к периферийному устройству.
USB Type C
Самым распространенным и одновременно самым перспективным является разъем для мобильной техники USB Type C. Разработан для применения с гаджетами с операционной системой Андроид, но его используют и производители другой мобильной техники.
Овальная вилка содержит два ряда контактов – один ряд нумеруется от A1 до А12, другой – от B1 до B12. Контакты расположены симметрично, поэтому штекер можно вставлять любой стороной и никаких микросхем для определения положения не требуется. Контакты можно сгруппировать по функционалу.
Номер пина | Маркировка | Назначение |
---|---|---|
1,12 (A1, A12, B1, B12) | GND | 0 вольт |
4,9 | Vbus | + напряжения питания |
2,3,10,11 | TX+, TX-, RX+,RX- | Шина USB3.0 |
6,7 | D+, D- | Шина USB 2.0 |
5 | CC | Пин конфигурации |
8 | SBU | Дополнительный канал |
Шина питания распараллелена на два пина. Это позволяет передавать дополнительную мощность, которая у некоторых кабелей может достигать 100 ватт. Это подразумевает ток до 20 ампер при напряжении питания 5 вольт. Обычный шнур рассчитан на ток 1,5 или 3 ампера.
Выводы приемника (RX) и передатчика (TX) шины USB 3.0 в кабеле перекрещены (перекроссированы), поэтому то, что с одной стороны является входом приемника, на другой стороне подключается к выходу передатчика и наоборот. Пин конфигурации определяет:
- наличие подключенного периферийного устройства;
- потребные параметры питания периферии (ток и напряжение);
- некоторые другие функции в определенных ситуациях.
Пин SBU используется очень редко.
Разъем USB Type С обладает намного большими возможностями относительно Lightning и лучшими перспективами развития. Поэтому сведения о возможном переходе техники Apple на этот тип коннектора имеют под собой основания.
Для наглядности подкрепим видеоролик.
Параметры тока
При выборе типа зарядных устройств в первую очередь надо обратить внимание на один из самых важных параметров – наибольший ток, который может выдавать адаптер. Чем меньше ток, тем дольше будет заряжаться аккумулятор, а если ЗУ рассчитано на совсем малый ток (0,5 А и меньше), то оно может отключаться по защите от перегрузки. Такая зарядка подойдет для заряжания беспроводных наушников и других маломощных устройств.
Для смартфонов среднего класса вполне подойдет ЗУ с током 1,0..1,5 А (1000..1500 мА). Для телефонов посерьезнее и другой техники с емкими АКБ надо выбирать адаптеры с током 1,5..3 А. Если устройство поддерживает функцию быстрой зарядки, то потребуется ток не менее 5 А. Самый простой способ определить потребный ток – посмотреть параметры на корпусе родного ЗУ и приобрести зарядку с не меньшей или большей мощностью.
Наличие быстрой зарядки
Некоторые смартфоны поддерживают быструю зарядку. Она производится большим током, поэтому надо выбирать ЗУ с соответствующими параметрами (от 5 А). Производители утверждают, что такой режим не повреждает аккумулятор, но это заявление достаточно лукавое. Явно вывести из строя аккумуляторную батарею повышенный в разумных пределах зарядный ток не может, но при этом значительно (в разы) сокращается ресурс батареи. Выбор за пользователем. Кроме того, не каждый гаджет поддерживает такой режим. Поэтому, прежде чем платить за дополнительную мощность, надо выяснить, понадобится ли подобная функция вообще.
Выбор USB провода
Кроме сетевого адаптера, надо обратить внимание и на провод. Он выполняется съемным и продается отдельно.
Форма кабеля
Кабели чаще всего бывают плоские или круглые. На ток и время заряда форма влияния не оказывает, это просто удобство использования (большей частью, личные предпочтения):
- плоский шнур меньше склонен к запутыванию;
- круглый занимает меньше места в скрученном положении.
Большее значение имеет длина кабеля – чем он короче, тем он меньше ограничивает ток зарядки. В коротком шнуре меньше потерь, что важно при зарядке от PowerBank. Зато длинный в некоторых случаях предпочтительнее – когда надо работать и одновременно заряжать гаджет, а источник питания находится далеко. В отдельных ситуациях удобно применять шнур, завитый в форме пружины – он также не склонен к запутыванию.
Спиральный шнур можно сделать самостоятельно. Для этого его надо намотать на подходящую оправку (концы можно закрепить, например, пластиковыми хомутами) и прогреть кабель феном. После полного остывания получившийся спиральный шнур готов к применению. Если фена нет, намотанный на оправку провод можно ненадолго опустить в кипящую воду, следя, чтобы жидкость не попала в разъемы.
При прогреве кабеля важно не превышать температуру, чтобы изоляция не оплавилась. Также надо избегать нагрева пластиковых частей разъемов – они могут деформироваться.
Материал оплетки
Большинство шнуров выпускаются в обычной ПВХ-изоляции. Она имеет отличные электрические свойства, но ее устойчивость к механическому воздействию, включая перетирание, невысока. Также у такого шнура высока вероятность перелома проводников при сгибании под малыми радиусами. Поэтому часто кабели для зарядки дополняют оплеткой, которая выполняется из различных материалов (по убыванию защитных свойств):
- металлическая – самая прочная, но наименее гибкая оплетка;
- плетеная оболочка из полимеров;
- гладкая оплетка из пластика (наиболее бюджетный вариант).
На электрические характеристики дополнительная оболочка влияния не оказывает, при ремонте кабеля ее часто просто удаляют.
Сила пропускного тока
От толщины проводника и материала зависит, будет ли он греться при достаточно большом токе зарядки. На самом деле, провода, сечением 0,75 кв. мм (диаметр без изоляции 1 мм) разумной длины хватит, чтобы без проблем работать при токах до 8 А. Этого хватит на все случаи жизни. Провода меньшего диаметра не используются по соображениям механической прочности. Да и определить даже на глаз сечение проводящей жилы непросто – она находится под изоляцией.
Но если есть подозрения, что толщина проводников все же невелика по отношению к заявленному току, лучше воздержаться от покупки такого шнура. Возможен перегрев и даже возгорание. Окончательно ток заряда определяется по меньшему из двух значений – наибольший ток адаптера или наибольший допустимый ток шнура.
Плюсы и минусы магнитных штекеров
Не так давно в продажу стали поступать магнитные разъемы для телефона, которые быстро обрели популярность. Суть такого коннектора в том, что в гнездо телефона вставляется дополнительный переходник, с одной стороны которого установлен штекер, соответствующий терминалу телефона, а с другой – две (или больше) магнитные контактные площадки.
На шнуре к зарядному устройству находится ответная часть, которая сопрягается с переходником посредством магнитного поля, создаваемого постоянными магнитами. На расстоянии порядка одного-двух сантиметров обе стороны притягиваются и становятся в рабочее положение. При этом не надо искать визуально или на ощупь точное местонахождение розетки на телефоне и не надо определять полярность подключения для разъема microUSB. Особенно это удобно при езде в автомобиле. При этом шнур лишний раз не перекручивается, что продлевает срок его службы.
Механические нагрузки на гнездо телефона сокращаются в несколько раз, что также продлевает период надежной работы. К плюсам также можно отнести защиту внутреннего разъема гаджета от попадания грязи.
Но у такого коннектора есть и недостатки. В первую очередь, это появление лишнего разъемного контакта, а значит дополнительного источника ненадежности. Кроме того, этот контакт несколько снижает зарядный ток и увеличивает время пополнения энергии. Загрязнение открытой поверхности коннектора может привести к ухудшению качества контакта и к еще большему ограничению зарядного тока, а магнит способен притягивать металлическую пыль. Твердые частицы на поверхности также мешают надежному сопряжению.
Многие магнитные разъемы имеют всего две контактные площадки, предназначенные для зарядного напряжения. Это означает, что для передачи данных в шнуре просто нет проводников, и, например, скачать файлы с компьютера с помощью такого кабеля нельзя. Для тех шнуров, что такую возможность дают, нужен специальный переходник с большими размерами. Он заметно выступает за габариты гаджета. И немаловажный факт – стоит магнитный шнур дороже, чем обычный.
Кабель с магнитным штекером с функцией передачи данных.Видео-обзор магнитных кабелей.
Качество китайских зарядок и проводов
Дешевые зарядные устройства и кабели от неизвестных производителей из Юго-Восточной Азии могут быть некачественными. В первую очередь это относится к применению в проводниках вместо меди сплавов неизвестного состава. Это может привести к перегреву или ограничению зарядного тока. К этому же эффекту приводят заниженное сечение проводов и некачественная пайка (а то и обжимное соединение) разъемов. Упрощенная схемотехника может привести к неоптимальным режимам зарядки, что снижает ресурс АКБ. А самое простое, но неприятное – срок жизни таких устройств, как правило, недолог, и подвести такой адаптер может в любой момент.
Выбирать зарядное устройство для мобильного гаджета надо осознанно. В противном случае не избежать не только разочарований, но и технических проблем. А в худшем случае еще и финансовых потерь.
Купить новый кабель для гаджета — казалось бы, чего проще. Видов разъемов не так уж много, запомнить свой несложно, а в любом магазине электроники множество вариантов подходящих кабелей. Вот только частенько бывает так, что с новым кабелем зарядка идет дольше, а иногда и вообще не идет. А еще частенько кабель нормально работает какое-то время, а потом вдруг перестает «признаваться» гаджетом. Почему так происходит, как этого избежать и как правильно подобрать кабель для гаджета – в этой статье.
Разъем мобильного устройства
Это первое, что следует выяснить перед подбором кабеля — вид разъема на вашем гаджете. Вариантов тут не так уж много:
-
Устройства Apple, выпущенные до 2012 года, используют разъем 30-pin Apple.
Большинство устройств других производителей используют различные версии разъема USB:
-
и mini-USB использовались на устройствах, выпущенных до 2015 года. Впрочем, и после появления Type C, некоторые производители еще используют эти разъемы.
Внешне они отличаются довольно сильно и опознать «свой» разъем можно с первого взгляда.
Владельцев техники Apple может ввести в заблуждение аббревиатура MFI в названии разъема или самого кабеля.
Многие недобросовестные производители просто вставляют в название своего продукта «MFI», не затрудняя себя его сертификацией и покупкой лицензии. Расчет на то, что мало кто будет сверяться со списком авторизованных производителей MFi перед покупкой.
Список авторизованных производителей невелик — на январь 2021 года в нем всего-то 78 компаний. И пользоваться им неудобно, в нем перечислены производители, а не бренды. А определить, какой производитель выпускает кабель того или иного бренда, иногда оказывается весьма непросто.
Поэтому остается, как и раньше, опираться на бренд, на характеристики кабеля и на его цену. Apple берет $4 с каждого «MFi» кабеля стороннего производителя, и стоить дешевле 400 рублей он просто не может.
Разъем 2
Второй важный параметр кабеля — разъем, который будет подключаться к зарядному устройству или компьютеру. Практически для всех кабелей это один из вариантов разъема USB:
- «Обычный» USB стандарта 2.0 c разъемом Type-A. Type-A установлен на большинстве зарядных устройств и на всех компьютерах, поэтому неудивительно, что кабели со вторым разъемом такого типа наиболее распространены.
- USB 3.0 с разъемом Type-A может потребоваться, если вам недостаточно скорости USB 2.0 в 480 Мбит/с. У третьей версии популярного стандарта максимальная скорость передачи составляет 5 Гбит/с, однако в качестве зарядного такой кабель — не лучший вариант. У кабеля с «синим разъемом» (Разъемы USB 3.0 часто помечаются синим цветом) могут возникнуть конфликты с гаджетами и ЗУ со стандартами быстрых зарядок.
Характеристики кабеля
Подобрать оба разъема «как на оригинале» недостаточно. Надо еще, чтобы его остальные параметры соответствовали возможностям гаджета.
Пропускной ток. Одна из важнейших характеристик, особенно если ваш гаджет использует быструю зарядку. Стандарт USB 2.0 ограничивает ток на гаджет величиной в 0,5 А, на которую и рассчитаны «обычные» кабели USB. Что будет, если ток зарядки вашего гаджета больше? Вариантов два, оба плохие: кабель либо будет греться, «сливая» часть мощности в атмосферу, либо зарядное устройство сразу определит, что кабель низкоамперный и просто не даст повышенный ток. В обоих случаях зарядка будет идти заметно медленнее обычного. Посмотрите на штатное ЗУ вашего гаджета.
Что написано после слова OUTPUT? 2А? На такой пропускной ток и надо брать кабель. Некоторые стандарты быстрой зарядки применяют токи до 5 А.
Решив приобрести кабель с большим пропускным током, обратите внимание на его толщину — он не должен быть тонким. Чем выше пропускной ток, тем больше должно быть сечение проводника, иначе потеря мощности на кабеле будет слишком большой. Особенно внимательным надо быть с кабелями малоизвестных производителей. Они часто грешат установкой в кабель согласующих резисторов в 10 кОм, «сообщающих» зарядному устройству, что оно может давать ток до 3 А, но при этом сечение проводов на такой ток совершенно не рассчитано.
Подбирая длину кабеля, имейте в виду — чем кабель длиннее, тем больше могут быть потери мощности, особенно на тонких кабелях. Сопротивление кабеля — а стало быть, и потеря мощности на нем — прямо пропорционально его длине. Если вам нужен кабель длиной больше 1,5 м, выбирайте среди моделей с максимально большим сечением.
От материала оболочки кабеля зависит продолжительность его службы. По изоляции оригинальных кабелей iPhone из биоразлагаемого TPE (термопластик) не «проехался» только ленивый — они и правда довольно быстро выходят строя.
Зато TPE абсолютно экологичен в отличие от недорогого и практичного ПВХ, из которого изготовлена изоляция большинства кабелей. Хорошими эксплуатационными качествами обладает оплетка — текстильная, нейлоновая или кожаная. Да и выглядит она куда привлекательнее ПВХ.
Правда, на недорогих кабелях оплетка часто начинает распускаться и «лохматиться». А вот металлическая оплетка, несмотря на внушительный внешний вид, многим может не понравиться в работе — кабель в ней хуже гнется и довольно тяжелый, вплоть до того, что может, свисая, утянуть по скользкому столу заряжаемый смартфон на пол.
Ходит множество шуток про то, что разъем USB невозможно правильно вставить с первого раза. Так вот, с появлением реверсивных разъемов, эти шутки теряют актуальность. Реверсивный разъем можно вставить любой стороной, и он будет работать. Правда, такие разъемы увеличивают цену кабеля.
Еще из особенностей кабелей можно выделить съемный магнитный разъем. Такие кабели упрощают зарядку телефона — теперь не надо каждый раз вставлять разъем в гнездо, достаточно оставить в нем съемную часть, а для зарядки просто поднести к ней кабель.
Мощные неодимовые магниты позиционируют и стянут части разъема, обеспечив контакт съемной части с остальным кабелем. Это не только удобно, но и продляет жизнь разъема телефона. Из минусов — съемная часть заметно выпирает за пределы корпуса.
Варианты выбора
Чтобы быть уверенным, что кабель подойдет к вашему iPhone, выбирайте среди моделей, участвующих в программе Apple MFi.
Если ваш гаджет использует какие-либо стандарты быстрой зарядки, выбирайте среди кабелей с большим пропускным током.
Надоело искать наощупь разъем на корпусе или вы опасаетесь за состояние гнезда на смартфоне? Купите кабель со съемным магнитным разъемом и забудьте об «ускользающем» от стыковки разъеме.
Реверсивный разъем на кабеле позволяет всегда вставлять USB и micro-USB в гнездо с первого раза.
В каких ситуациях можно спокойно заряжать гаджет через неоригинальное зарядное устройство, а когда лучше не рисковать?
Сейчас практически у каждого дома лежит по несколько зарядок: для смартфона, планшета, плеера и других гаджетов. В связи с этим у многих пользователей возникает вопрос: можно ли использовать неродную зарядку? Что будет, если использовать зарядку с планшета для смартфона? Чем опасны китайские аналоги?
Наша обзорная статья постарается ответить на все вопросы и развеять популярные мифы.
Виды зарядок и разъемов
Для начала необходимо разобраться, с какими типами зарядок для смартфона и планшета мы чаще всего сталкиваемся в повседневной жизни:
Большинство мобильных гаджетов используют одинаковые разъемы, чаще всего ими оказываются MicroUSB и USB Type-C, если речь идет о смартфонах и планшетах на Android. Иногда возникают ситуации, когда под рукой просто нет необходимого зарядного устройства, но использовать неродной блок питания не всегда безопасно.
Характеристики зарядных устройств
Для начала нужно определить главные характеристики любой зарядки для смартфона — речь идет о блоке (адаптере) питания, который вставляется в розетку. В зависимости от емкости аккумулятора, типа девайса и других факторов зарядные блоки различаются по своим характеристикам, которые мы должны были изучать еще на уроках физики.
Зарядное устройство от планшета Samsung на 2.0A
На каждом нормальном адаптере питания есть определенная маркировка с указание технических характеристик. Она пригодится в том случае, если придется постоянно питать смартфон от неродной/неоригинальной зарядки.
Еще раз оговоримся: если речь идет о единичных случаях применения неоригинальных приборов, то ничего страшного не случится. Если же вы собираетесь использовать их постоянно, обязательно изучите статью.
На блоках питания производители обязательно оставляют свой логотип, ставят различные маркеры, значки сертификации и ГОСТа, а также указывают действительно полезную информацию:
Остановимся на последней характеристике подробнее. 5.0V — стандартный показатель, но значение силы тока бывает разным в зависимости от адаптера и гаджета, который им заряжается. Как правило, сила тока на блоках питания составляет 1.0A (для смартфонов) или 2.0A (для планшетов) . Бывают случаи, когда сила тока составляет, например, 0.85A, 2.1A, 1.5A.
Зарядное устройство для смартфона Sony на 0.85A (850mA)
Неоригинальные зарядные устройства
Зарядное устройство с большей силой тока . Если сила тока превышает показатель, потребляемый вашим гаджетом, ничего страшного произойти не должно. Дело в том, что литий-ионный аккумулятор оборудован специальной защитной платой, которая предотвращает перезаряд/переразряд, а иногда даже короткое замыкание. Более того, современные смартфоны оснащены контроллерами питания, которые не позволяют им принимать ток большей силы, чем необходим данной батарее.
Зарядное устройство от смартфона Huawei на 1.0A
Несмотря на эту защиту, заряжать гаджет от блока питания с более высоким показателем силы тока (А) нежелательно, поскольку опыт и форумы говорят о том, что телефон сильно нагревается, а батарея быстрее выходит из строя.
Зарядное устройство с меньшей силой тока . Специалисты не рекомендуют использовать более слабую зарядку. В таком случае аккумулятор будет запрашивать больше энергии, которое зарядное устройство обеспечить не может. Это может привести к перегреву как блока, так и гаджета, а иногда даже к короткому замыканию и возгоранию.
Зарядное устройство для планшета ASUS Nexus 7 на 2.0A
Зарядка от другого производителя . Многие пользователи жалуются, что при использовании китайского зарядного устройства с аналогичными силой тока и напряжением процесс занимает больше времени, чем требуется при применении оригинального зарядника.
Зарядное устройство для iPhone 5/5S на 1.0A
Проблема в том, что у разных мобильных производителей нет общепринятого стандарта кодирования нагрузочной способности блока питания. Из-за этого гаджет одного бренда не всегда «понимает» зарядку, изготовленную на заводе другой компании. В таком случае процесс зарядки осуществляется в безопасном режиме 500 mA (0,5A) и намного медленнее, что также может привести к перегреву. Бывают ситуации, когда устройство вообще не распознает подключаемый к нему кабель как зарядку.
Вывод. Рекомендуем применять родное зарядное устройство или официально совместимое с ним от известного производителя. Конечно, в непредвиденных ситуациях можно сделать исключение, но не стоит делать это регулярно. Также изучите и примите к сведению правила зарядки смартфонов.
(24 оценок, среднее: 4,58 из 5)Угарная фигня коментармм
Всем привет, ребята подскажите пожалуйста. Заряжаю самсунг гелакси а7 2018 года оригинальной зарядкой, иногда заряжал чем придется, в последнее время заряда сильно увеличилось. Скачал программу ампера, оказалось оригинальный зарядное выдает только около 550 ампер час. Проблема в телефоне или зарядке? Что можно сделать?
Не понял. И пониженный ток плохо и повышенный. У меня нет родной зарядки.(аккумулятор 1700) На какой зарядке мой микромакс проедет дольше?(достать хотя бы аналог нет возможности)
Из двух зол лучше большее значение, исходя из содержания статьи. Нужно быть технарём-электриком, чтобы знать точно, а тут таких нет
Читал когда-то, что главное не ставить телефон на зарядку на всю ночь, и просто так не оставлять зарядку пустующей в удлинителе/розетке
Фихня все это, у меня от зарядного Samsung которое выдает 4,79в 0,55а заряжается все и довольно быстро, а вот от зарядки Хуавей с напряжением 5в и током 1а полная зарядка так и не случается, хотя до 85% за день дотягивает.
Т.е. кабель можно использовать любой, но только блок должен быть оригинальным?
Подключил телефон расчитаный на зарядное 1А к зарядному от другого телефона 2А и телефон сдох.
Если у Вас телефон-китаец, то это не удивительно.
А много сейчас тех у кого телефон не китаец?
Тестил я разные зарядки на своем Самсунг S5. С дорогим кабелем без утечек. Родная зарядка даёт 4.9 В/ 1.2 А. При зарядке в режиме 5.2 В/ 1.5А зарядка идет веселее, но и разряжается мгновенно. С меньшим током на 5В зарядка идёт просто медленнее. Разряд как обычно. Закон Ома никто не отменял. Телефон имеет своё внутреннее сопротивление, поэтому берет ток согласно него. У меня при 98% зарядки ток около 0.1А. О чем спор не понимаю.
Читайте также: