Зарядное устройство. Как устроены и работают зарядные устройства для аккумуляторов

Абсолютно все, новые и уже послужившие, аккумуляторные батареи довольно часто разряжаются. Их постоянная зарядка обычно происходит от электрогенератора и происходит непосредственно во время движения автомобиля. Продолжительные простои в любое время года, длительные зимние стоянки, работающая магнитола в стоящих машинах, «дёрганье» в городских заторах, резкие перепады температуры окружающей среды и частая езда по бездорожью, - все эти факторы неизбежно приводят к разрядке батарей.

Поэтому каждый водитель должен иметь в своём гараже (багажнике) «палочку-выручалочку» для быстрого решения вдруг возникших неудобств.

Конечно, неопытные автолюбители захотят для подстраховки купить вторую аккумуляторную батарею , но этот радикальный приём может оказаться малоэффективным. Приобретя по незнанию сухозаряженную, а не залитую батарею, можно «наступить на грабли» второй раз. Сухозаряженная модель аккумулятора хоть и хранится до 5 лет, но потребует от 3 до 10 часов затрат дополнительного времени, на её расконсервацию при помощи пропитки специальным электролитом.

Так что, разумнее будет сразу приобрести, зарядное устройство, которое достаточно быстро восстановит рабочее состояние автомобильного аккумулятора (АКБ).

Автомобильные аккумуляторы

Вечного аккумулятора пока ещё не существует, но современные технологии уже продлили срок службы этого автомобильного устройства с двух до 5−7 лет . Для грамотного выбора зарядного устройства (ЗУ) владелец машины должен точно знать параметры своего автомобильного аккумулятора.

Ёмкость

Номинальная электрическая ёмкость АКБ - это сила электрического заряда, выдаваемая полностью заряженной батареей при разряде до минимального допустимого напряжения. Величина ёмкости указывается во внесистемных единицах - А⋅ч (ампер-час).

Тип

В зависимости от применяемых добавок в материал электродов, современные стартерные автомобильные аккумуляторы делят на следующие типогруппы:

  • Sb - сурьмянистые, свинцово-кислотные, с жидким электролитом - 12 V - обслуживаемые;
  • AGM - с гелиевым электролитом или со впитывающим стекловидным материалом - 15 V;
  • Ca/Ca - кальциевые - 16 V - необслуживаемые;
  • Ca+, Ca/Sb - гибридные - согласно паспорту - малообслуживаемые.

Ток заряда

Все автомобильные аккумуляторы заряжаются только при помощи постоянного, а не переменного тока, тремя способами: 1) током постоянной силы, 2) при постоянном напряжении, 3) комбинированным (оптимальным) - вначале, постоянным током при меняющемся напряжении, и в конце процесса под постоянным напряжением со спадающей силой тока.

Зарядные устройства

Принцип действия зарядных устройств одинаков. Получая питание извне, зарядник выпрямляет и одновременно понижает значения силы и напряжения тока почти до требуемых величин для автомобильных аккумуляторов. Восстанавливая аккумуляторный заряд батареи, преследуются цели не только по самому запуску работы мотора, но и его пуску без рывков, плавному набору оборотов до номинальной скорости, а также обеспечение медленной равномерной остановки его работы.

Источник питания

В зависимости от используемого источника питания ЗУ для автомобильных аккумуляторов бывают следующих разновидностей:

  • от прикуривателя - 12 V;
  • импульсные АТ И АТХ блоки - от 6 до 24 V;
  • от электросети - 220 V;
  • автономные (со встроенным аккумулятором);
  • на солнечных батареях;
  • сдвоенные системы для тяжёлой техники.

Частота использования и характер нагрузок

Наиболее долговечными и подходящими для интенсивной эксплуатации, считаются ЗУ стационарных моделей из профессиональной линейки. Простейшие бытовые экземпляры для автолюбителей - компактны и мобильны, но из-за примитивного устройства (регулятор выходного напряжения, амперметр, диодный мост, трансформатор) требуют повышенного внимания в течение всего процесса зарядки. Комбинированные модели созданы для экстренного обслуживания аккумуляторов грузовых автомобилей.

Выбор

Перед покупкой зарядного устройства надо определиться со следующими показателями и дополнительными функциями ЗУ:

Последовательность зарядки

Подзарядка или полная зарядка аккумуляторной батареи вне автомобиля производится при падении плотности электролита ниже 1,22 г/см³ или в случае невозможности завести мотор, по следующей схеме:

Если зарядное устройство не автоматизировано, необходимо, каждые 2 часа, самостоятельно следить за величиной поступающего зарядного тока (не выше чем 1/10 от номинальной ёмкости АКБ); рабочим напряжением (не выше 16 V); плотностью и t электролита (оптимальная = +30 °С, граничная +45 °С).

К моменту полной зарядки значение зарядного тока должно падать. АКБ считается заряженным если в течение 2 часов напряжение и плотность электролита остаются неизменными, а выделение газов из всех горловин становится равномерным и умеренным.

После окончания процесса следует:

  • выключить питание ЗУ;
  • отсоединить «-», а потом «+» клеммы;
  • проверить уровень электролита в каждой секции (в случае необходимости долить дистиллятом);
  • плотно закрутить горловины каждой секции.

Меры предосторожности

Если процесс зарядки АКБ происходит не на свежем воздухе, то помещение должно быть обустроено мощной системой приточно-вытяжной вентиляции.

Доставать АКБ из автомобиля следует только при выключенном двигателе , а при зарядке в корпусе машины - не только убедитесь, что двигатель заглушён, но и что отсоединены все электрокабеля.

Не подходите к заряжаемому аккумулятору слишком близко с зажжённой сигаретой, другим источником открытого огня или искры - выделяющаяся из горловин смесь кислорода и водорода, вредна и очень взрывоопасна.

Делая свой выбор при покупке зарядного устройства для автомобильного аккумулятора, не стоит экономить. Понесённые затраты окупятся не только простой и удобной эксплуатацией, но и значительно продлит срок службы АКБ.

Итак, Вы выбираете зарядное устройство для телефона. Два самых важных фактора, которые помогут сделать правильный выбор, это тип ЗУ и сила его выходного тока. Рассмотрим каждый фактор подробнее.

Тип зарядного устройства

Какое зарядное устройство Вы хотите купить: оригинальное, подходящий аналог или универсальное зарядное устройство? Конечно, многие выбирают оригинал. В этом случае можно не волноваться о совместимости устройства с телефоном, особенностях зарядки, рисках возникновения пожара (дешевые зарядки, пучками продающиеся на рынках, могут привести к фатальному перегреву батареи). Но бывает так, что оригинальное ЗУ слишком дорогое или его трудно найти в магазинах. Выручит качественный аналог оригинального сетевого зарядного устройства для iPhone .


аналоги зарядного устройства для айфона и айпада

О качестве аналога нельзя судить по стране-изготовителю. Надпись "Сделано в Китае" можно увидеть и на оригинале, потому что известные бренды именно в КНР производят свои телефоны, а также комплектующие и аксессуары. На хорошем аналоге должен быть указан перечень совместимых моделей телефонов и технические характеристики, повторяющие характеристики оригинала.

В большинстве современных планшетов и смартфонов принят единый стандарт разъема питания - microUSB. Поэтому выгодно выбирать универсальные зарядные устройства с microUSB, которые можно подсоединять ко всем своим гаджетам. Одно из них - сетевое зарядное устройство Partner . Обратите внимание, выходной ток подобного универсала не должен быть ниже 2.1 А.

Выходной ток

Почему не ниже 2.1А? Что это за параметр и на что он влияет? Если коротко и обобщенно, на время зарядки гаджета. На устройстве выходной ток может помечаться как "output" или "выход", цифры указанные рядом означают, какую силу тока способно передавать ЗУ. Для зарядки смартфона обычно необходима сила тока не менее 0.7 А. Для емкой аккумуляторной батареи планшета - около 2 А.

Если Вы подключите зарядное устройство для телефона к планшету, то он будет очень и очень долго заряжаться. ЗУ для смартфонов рассчитаны на 1 А. Если подключить зарядное устройство на 2.1 А к смартфону? Телефон от такой зарядки может сгореть? Нет, смартфоны обеспечены контроллером питания, который не берет больше, чем требуется смартфону. Зато гаджет быстрее зарядится.

Кроме сетевых зарядных устройств, можно заряжать смартфоны и через USB-порт ноутбука. Однако есть вероятность, что гаджет долго простоит на зарядке. Формат USB создан в ту пору, когда телефоны не предполагалось соединять с компьютером, поэтому USB-порты не рассчитаны на подпитку стороннего устройства. Через них будет идти зарядка током всего 500 мА (0.5А).

Что ускорить время зарядки телефона, переведите его в "режим полета"/"режим самолета"/автономный режим. В таких условиях отключаются все ненужные приложения и модули. Смартфон зарядится, как минимум, на 15% быстрее.

Наряду с повышением функциональности и производительности мобильных телефонов, возрастают и требования к элементам питания. Типовая батарея способна обеспечивать работу устройства в течение 2-3 дней, но если эксплуатация предполагает активность в соцсетях, использование средств мультимедиа и частые разговоры, то ожидать разрядки можно в ближайшие часы. Причем носить с собой зарядный аппарат не всегда удобно - дело не только в необходимости поиска заветной розетки, но и в привязанности к ней как таковой. Оптимальным решением проблемы может стать портативный аккумулятор для мобильных телефонов, который также называют Power Bank. Такие аксессуары тоже доставляют определенные хлопоты, но с ними пользователь все же получает некоторую автономию.

Выбор по емкости

При первом знакомстве с характеристиками внешних зарядок неопытный пользователь может очароваться огромной емкостью таких устройств. К примеру, есть модели, располагающие объемом в 10 400 mAh. Казалось бы, такого арсенала хватит на 5 сеансов пополнения энергией мобильника, аккумулятор которого содержит 2 000 mAh. На деле же все не так просто. Дело в том, что портативный аккумулятор для телефона имеет номинальное напряжение в 3,7 Вт. В свою очередь, мобильные аппараты заряжаются при 5 В. Эта разница и приводит к потере в объеме энергетического потенциала до 30 %. И это в лучшем случае, так как дешевые китайские модели и вовсе обеспечивают не более половины заявленного объема.

Но ориентироваться все равно приходится на официальные данные - все зависит лишь от марки производителя, исходя из надежности которого следует делать скидку в реальном объеме энергии. К слову, если портативный аккумулятор для телефона приобретается с целью экстренного поддержания работоспособности устройства на короткий промежуток времени, то необходимости в большой емкости нет и можно ограничиться компактным, но качественным и надежным аксессуаром.

Выбор по силе тока

Для большинства пользователей мобильных устройств, зависимых от источника питания, немаловажен и показатель скорости произведения зарядки. Эта характеристика определяется силой тока, которая измеряется в Амперах (А). Обычно телефоны и смартфоны заряжаются при 1А, а более требовательным планшетам требуется 2А. На эти показатели и следует ориентироваться, выбирая кстати, может снабжаться двумя выходами - на 1А и 2А. Как правило, такие модели располагают и приличным объемом - не менее 7 800 mAh. Подобные аппараты, конечно, и стоят дороже, поэтому может возникнуть мысль об использовании внешнего аккумулятора с одним выходом для обслуживания разных устройств. Но такое решение неудобно и рискованно, поскольку несоответствие в показателях силы тока вредно для телефона. И это не говоря о том, что сам процесс зарядки будет происходить дольше в случае с планшетом.

Покупка Power Bank без аккумулятора

Для самых экономных стоит порекомендовать приобретение отдельно корпуса Power Bank и аккумулятора. Такой вариант выгоден по той причине, что изначально можно быть уверенным в надежности и характеристиках аккумулятора. В свою очередь, Power Bank будет выступать лишь оболочкой элемента питания, обеспечивающей взаимодействие с телефоном. Правда, есть и минусы у такого решения. Дело в том, что портативный аккумулятор для телефона в этом случае будет работать на слабой исходящей силе тока. Следовательно, потребуется и больше времени на зарядку. С другой стороны, у владельца появится возможность смены батареи на другую, сохраняя при этом основной Power Bank.

Производители и цены

Уже не раз отмечалась значимость качества зарядного приспособления. Во многом надежность, долговечность и эксплуатационные свойства внешних источников питания определяются производителем. Как отмечают специалисты, наибольшее доверие вызывают корейские модели от LG и Samsung. Обычно сами продавцы не скрывают принадлежность аккумуляторов к этим маркам. Если же в маркировке производитель вовсе не указывается или в ней фигурирует малоизвестная компания, то лучше отказаться от покупки. Также стоит упомянуть производителей, специализирующихся на разработке таких устройств. Можно смело выбирать портативный внешний аккумулятор из линеек Melkco, YooBao или Momax. Что касается цен, то они вполне доступны рядовому пользователю современного телефона. Модели с емкостью от 10 000 mAh обычно стоят 1,5-2 тыс. руб. Приобретая вариант на 5 000 mAh можно и вовсе уложиться в 1 тыс. руб. И эти цены, кстати, относятся к моделям фирменного происхождения.

Разряжаются телефоны обычно в самый неподходящий момент, когда времени на зарядку катастрофически мало. Мы включаем первую попавшуюся зарядку с проводком и ждем... Иногда заряд происходит быстро, а иногда предательски долго, и через некоторое время опять остаемся без связи.

Рассмотрим процесс заряда телефона, все его составляющие. И попробуем дать рекомендации, которые помогут правильно выбирать зарядные устройства и всегда оставаться на связи.

Современные устройства связи заряжаются от 5 Вольт, именно это напряжение присутствует на выходе USB разъема компьютера, роутера, телевизора и так далее. Таким разъемом, как правило, снабжаются зарядные устройства, вставляемые в розетку. Но помимо напряжения важным параметром является ток, которым происходит заряд.

Если говорить про компьютер, то стандартным максимальным значением тока для USB 2.0 является 0.5 А (ампер), что очень не много для современных устройств. Если устройство для заряда требует больший ток (1-2 А), то зарядка будет проходить мучительно долго, и может не завершиться никогда.

Другой стандарт USB 3.0 (разъем обозначается синим пластиком внутри) обеспечивает ток до 1 А, что уже гораздо лучше, но такие разъемы есть только на современных компьютерах (телевизоры, роутеры и другие устройства обычно снабжаются разъемом стандарта USB 2.0 или вообще USB 1.1). То есть, если нам требуется зарядить телефон от компьютера, следует по возможности выбирать синий разъем стандарта USB 3.0, устройство зарядится гораздо быстрее.

Не случайно универсальные зарядные устройства имеют разную цену, в большинстве случаев они отличаются максимально возможным током заряда - чем выше цена, тем, как правило, больше ток, соответственно, потенциально меньше время заряда устройства (в данном случае не учитываем наценку за бренд и дизайн).

Конечно, важно знать возможности своего устройства, чтобы выбрать зарядку с требуемыми параметрами. Как правило, большинство производителей указывает максимальный ток 1 А. Но далеко не все реально его обеспечивают. Чтобы сравнить разные зарядные устройства, воспользуемся тестером, показывающим ток и напряжение, а также имитацию потребителя с различным током потребления.

В идеале зарядное устройство должно выдавать 5 Вольт и максимальный ток, который способно потребить заряжаемое устройство. Но в реальности картина отличается. Для исключения влияния кабеля, соединяющего зарядное устройство и телефон, тестер будем подключать напрямую к зарядному устройству.

Тест 1 (заявлено 5 Вольт и 1 А):

Видим, что напряжение на 120 мВ ниже заявленного и ток меньше на 70 мА.

Тест 2 (заявлено 5 Вольт и 1 А):

Видим, что напряжение чуть выше заявленного и ток отличается от заявленного всего на 40 мА.

Тест 3 (заявлено 5 Вольт и 1 А):

Видим, что напряжение чуть выше заявленного и ток соответствует заявленному.

Тест 4 (заявлено 5 Вольт и 0.7 А):

Напряжение и ток существенно меньше, чем у предыдущих, не стоит ожидать быстрой зарядки от этого устройства.

Тест 5 (заявлено 5 Вольт и 1 А):

Напряжение и ток соответствуют заявленным.

Тест 6 (параметры не обозначены):

Напряжение и ток меньше, чем у предыдущих, не стоит ожидать быстрой зарядки от этого устройства.

Тест 6 (зарядное устройство, совмещенное с блоком розеток, заявлено 5 Вольт и 2.4 А):

Весьма приличные параметры.

Тест 7 (зарядное устройство, совмещенное с тройником розеток, заявлено 5 Вольт и 1 А):

Очень хорошие показатели.

Как видим, не все производители сумели обеспечить заявленные характеристики, и в тех случаях, где напряжение ниже нужного и ток меньше, мы, естественно, получим более долгую зарядку телефона или планшета.

Вторым важным элементом в процессе заряда является кабель, соединяющий зарядное устройство с телефоном. Существует множество вариантов таких кабелей, есть даже с подсветкой. Однако основным их параметром является материал токопроводящих жил (желательно медь) и толщина жилы (чем толще, тем меньше кабель будет влиять на процесс заряда). Протестируем несколько кабелей.

Тест 0 (тестер подключен напрямую к зарядному устройству):

Тест 1 (кабель, идущий в комплекте с телефоном Sony Xperia Z3):

Неплохой кабель для тока 1 А, при 2 А возникает перегруз и потеря параметров.

Тест 2 (кабель, купленный отдельно):

Хороший кабель для 1 А, потеря параметров при 2 А.

Тест 3 (кабель купленный отдельно):

Плохой кабель, зарядка будет идти очень медленно.

Тест 4 (кабель, купленный отдельно):

Лидером быстрой зарядки, по данным phonearena.com , является Samsung Galaxy S6 (1 час 18 минут при емкости батареи 2 550 мАч). На втором месте Oppo Find 7a (1 час 22 минут при емкости батареи 2 800 мАч), на третьем месте Samsung Galaxy Note 4 (1 час 35 минут при емкости батареи 3220 мАч),

На четвертом месте Google Nexus 6 (1 час 38 минут при емкости батареи 3 220 мАч), на пятом месте HTC One M9 (1 час 46 минут при емкости батареи 2 840 мАч). Также технологию быстрой зарядки поддерживают: LG G3,OnePlus One, Samsung Galaxy S5, LG G4, Samsung Galaxy Note 3, Apple iPhone 6, Motorola Moto G, Sony Xperia Z3 и ряд других.

Так что, если важна скорость зарядки, стоит выбирать телефоны с поддержкой технологии QuickCharge.

Естественно, быстрая скорость заряда возможна только при использовании качественных зарядных устройств и кабелей, поддерживающих требуемые токи и напряжение. Конечно, лучше использовать зарядное устройство, идущее в комплекте с телефоном. Но если оно покупается отдельно, то при выборе стоит учитывать выше описанные параметры.


Ваших гаджетов с помощью USB-тестера. Представляем вашему вниманию ещё один способ, для которого не понадобится никакого дополнительного оборудования.

Современные смартфоны и телефоны сами обеспечивают свою зарядку, контролируя уровень зарядного напряжения, ток заряда, напряжение батареи и её температуру. Все эти данные телефон знает и может показать своему владельцу в сервисном режиме. Его ещё называют инженерным, заводским или тестовым.

Внимание! Если вы не уверены в своих действиях, пожалуйста, не вводите свой телефон в сервисный режим. Ходят слухи, что кто-то каким-то образом умудрился испортить при этом свой аппарат.

А для тех, кто уверен и не боится, продолжаем.

Для чистоты эксперимента переводим свой телефон в «самолётный» режим (чтобы его потребление от зарядки не плавало в зависимости от силы GSM-сигналов, Wi-Fi и Bluetooth). Отключаем GPS-приёмник, отключаем авторегулировку яркости экрана.

Переводим телефон в сервисный режим. Для моего Lenovo это комбинация ####1111#, набранная в звонилке; для телефона Samsung подходит комбинация *#0228#. Я думаю, вы легко найдёте эту комбинацию для своего аппарата в интернете. Кстати, я наталкивался на комбинацию типа *777#, на которую многие жаловались: выполнив этот USSD-запрос, обладатели смартфонов получили от оператора сотовой связи какой-то дико дорогой набор ненужных опций. Наверное, это была разводка сайта с сервисными кодами, не знаю. В любом случае включённый «самолётный» режим обезопасит вас от этого. Кроме того, имейте в виду, что сервисные коды для телефонов начинаются обычно с *# (да, должна присутствовать решётка) и не требуют нажатия кнопки вызова.

Итак, мы вошли в сервисный режим. Структура сервисного меню уникальна для каждого производителя аппаратов. В моём Lenovo я выбрал пункт Item Test → BatteryChargingActivity, в Samsung просто появились какие-то параметры, и я пару раз пролистал вниз до появления нужных значений.

Для проверки зарядок мы будем контролировать силу тока. Она может быть обозначена как Charging Current, измеряется в mA (миллиамперах) и при неподключённой зарядке имеет значение «ноль».

Собираем интересующие нас зарядные устройства. Лучше, если их будет побольше и у них будут съёмные кабели, тогда качество анализа будет лучше.

Я взял несколько зарядок с выходом USB и, соответственно, несколько кабелей вида USB → microUSB. Подключив их в различных сочетаниях к своему аппарату, для каждого сочетания определил минимальный и максимальный ток зарядки (он немного плавает во времени) и записал их в таблицу.

Ток заряда в различных комбинациях зарядок и кабелей в миллиамперах (минимальное и максимальное значения)

Кабель 1 Кабель 2 Кабель 3
Зарядка 1 820…970 820…970 130…340
Зарядка 2 −150…0 −130…0 0
Зарядка 3.1 820…970 900…970 130…280
Зарядка 3.2 820…970 820…900 280…410
Зарядка 4 820…970 820…970 430…490
Зарядка 5 411…485 411…485 −73…+58

»
Заодно посчитаем, на сколько процентов плавает ток при зарядке. Запишем результаты во вторую таблицу.

Изменение тока в процессе зарядки в процентах

По результатам измерений можно сделать следующие выводы:

  • Отображаемый ток измеряется не точно, а с каким-то шагом. Соответственно, не стоит обращать пристального внимания на точные значения измеренного тока.
  • Мой телефон при зарядке потребляет около 1 000 мА (это видно на кабелях № 1 и 2 в сочетании с зарядками № 1, 3 и 4 - значения токов похожи между собой и максимальны из всех измерений). Об этом свидетельствует и максимальный ток, написанный на «родной» зарядке, - 1 000 мА.
  • Кабели № 1 и 2 одинаково хорошо передают заряжающее напряжение.
  • Кабель № 3 имеет высокое сопротивление, поэтому ток заряда гораздо меньше положенного. Его использовать для зарядки можно только в безвыходной ситуации. При включённых модулях GSM, Wi-Fi, Bluetooth он вряд ли сможет даже поддерживать уровень заряда батареи.
  • Зарядка № 2 (заявлена как одноамперная) даёт отрицательный ток, то есть текущий в другом направлении. Она вместо заряда разряжает гаджет. Кстати, телефон Samsung не показал отрицательный ток, а только ноль.
  • Зарядка № 4 - от iPad, заявлена как дающая 2 400 мА, обладает наиболее высокой мощностью (это видно на «высокоомном» кабеле № 3). Зарядка № 3 (заявлена как трёхамперная) - сдвоенная, оба разъёма одинаково хорошо заряжают телефон, но при подключении к ней более мощной нагрузки (например, планшета) больший ток отдаст по второму порту. Если грубо прикинуть соотношение максимальных токов на её разъёмах, полученных на плохом кабеле (280 и 410 мА), первый разъём способен выдать 1 200 мА, а второй - 1 800 мА. Это косвенно подтверждается максимальной просадкой тока (во второй таблице): чем мощнее зарядка, тем меньше просадка.
  • Зарядка № 5 (автомобильная, в прикуриватель) даёт недостаточный для заряда ток (по сравнению с зарядками № 1, 3 и 4). Действительно, при поездке на юг со смартфоном в режиме навигатора за 16 часов дороги она смогла только поддерживать процент заряда на одном значении.

Чтобы немного реабилитировать кабель № 3, скажем, что при его работе на менее требовательную нагрузку он и мешает меньше: при зарядке телефона Samsung вместо требуемых 453 мА он передаёт 354 мА, что уже можно и потерпеть.

Вот что получилось по итогам теста моих зарядок. У вас результаты будут немного другими, но общий смысл, я думаю, вы уловили: находим максимальный ток из всех комбинаций, определяем удачные кабели и зарядки и отдельно анализируем комбинации, дающие меньший ток.

Удачи в измерениях!