Все, что надо знать о зарядных устройствах для смартфонов. Автомобильные зарядные устройства

ЗУ (зарядное устройство) заряжает аккумуляторы ваших гаджетов, обеспечивая их энергией для работы. Любой смартфон или планшет использует заводское устройство, но в ходе эксплуатации провода изнашиваются и приходится искать замену. Как выбрать зарядное устройство для телефона? Для выбора необходимо знать самые важные параметры, о которых мы вам и расскажем в этой статье.

Основная функция зарядки

В современном мире эти девайсы имеют один USB-выход для сопряжения с соответствующей техникой. ЗУ имеют силу выходного тока, которую принято измерять в Амперах (А):

• для телефонов эти значения вряд ли будут выше единицы;
• для мощных смартфонов и планшетов — 2.1 А.

Более технологичные многофункциональные устройства могут иметь два вывода для подключения к разным устройствам.

Важно! Обратите внимание на то, что 2.1 А будет идти только для тех случаев, когда подключен один девайс. Если вы решили подзарядить сразу два устройства, то на выходе получится по одному Амперу.

Как подобрать зарядное устройство для телефона? Главный определяющий фактор — это условия использования. Исходя из них, можно классифицировать ЗУ по нескольким типам.

Сетевые

СЗУ питаются от стандартной сети в 220 Вольт. Устройство может быть заводским или просто представлять из себя адаптер для подключения разъема USB. СЗУ имеет небольшую стоимость и не имеет никаких ограничения по использованию ресурсов, важно только наличие сети.

Автомобильное (АЗУ)

В этом случае ваш девайс будет питаться от питания бортовой сети транспорта и подключаться АЗУ (автомобильное зарядное устройство) будет к прикуривателю. Чаще всего имеет форму цилиндра с необходимыми пользователю разъемами. Этот тип приборов можно будет эксплуатировать только в автомобилях. Рекомендуется к покупке тем пользователям, которые все время находятся за рулем.

Универсальное

Это оборудование выглядит как кабель USB, один конец которого подключается к ПК, ноутбуку, АЗУ, а вторым — к разъему вашего гаджета. Имеет маленькую стоимость, но функционал ограничивается приборами, которые находятся под рукой.

Универсальный тип нужно использовать с учетом значения входного тока, поскольку этот параметр напрямую воздействует на скорость зарядки. Не все источники способны обеспечить достаточную силу тока. Тот же порт персонального компьютера имеет входной ток в 500 мА.

Беспроводное

Новая ступень в развитии технологий. Работают такие девайсы на основе принципа воздействия магнитной индукции, направляя энергию прямо в устройство. Выглядит гаджет как платформа, на которую кладется ваш смартфон. Сама панель заряжается при помощи кабеля через USB-порт.

Этот тип зарядок очень прост в применении, выделяется своей безопасностью и способен эксплуатироваться в любых условиях. К сожалению, длительная зарядка и большой ценник нельзя назвать преимуществом, да и не к каждому телефону это устройство подойдет.

Power Bank (аккумулятор)

Самый распространенный (после СЗУ) и популярный тип. Этот аккумулятор никак не зависит от внешних условий и имеет большую емкость, что обеспечивает длительную работу вашего электронного устройства.

Важно! Девайс содержит внутри конструкции электролит, который может быть опасен для вашего здоровья!

Можно выделить два типа внешних аккумуляторов PB:

• Литий-ионный. Самый распространенный вид, который доступен каждому и имеет должное качество.
• Литий-полимерные. Практически не греются и саморазряжаются. Имеют меньшие габариты и больший срок службы. В устройстве заложен полимерный металл вместо привычного электролита, но такие девайсы хуже переносят отрицательную температуру и имеют большую стоимость.

Важно! Емкость этого оборудования принято измерять в миллиампер-часах (мАч). Значения вместимости варьируются от 1000 до 70000 мАч.

Чтобы узнать, как подобрать зарядное устройство для планшета или телефона, нужно руководствоваться следующим принципам:

1. Емкость ЗУ должна быть выше емкости батареи мобильного устройства на 20-30%.
2. Если в телефоне стоит аккумулятор на 2000 мАч, то PB должен быть не меньше 2500 мАч.

Важно! Для грамотного выбора PB можно ориентироваться на эти данные:

• Для владельцев смартфонов подойдет девайс вместимостью 5000 мАч.
• Для фотографов понадобится PB с 4000 мАч и более.
• Для лэптопов и других мощных устройств нужно будет где-то 10000 мАч — минимум.

Выходное подключение

Этот критерий влияет на совместимость устройства подзарядки с каким-либо гаджетом. Когда вы будете приобретать оборудование, убедитесь что у вас имеется разъем micro- или mini-USB, либо разъем lightning. Количество выходов колеблется от одного до четырех — лучшим решение будет приобрести устройство с двумя выводами.

Важно! Также не забудьте о том, что в те разъемы, которые являются проприетарными, не получится подключить девайс другого изготовителя.

Адаптер

Еще один интересный нюанс — это адаптер для ЗУ. В комплекте бывают переходники на прикуриватель, сетевой адаптер и прочие приспособления. Именно адаптер способен превратить один тип ЗУ в другой. Эта “примычка” пригодится и для подзарядки портативной ЗУ, если оно неожиданно разрядилось.

Кабели

Классифицировать провода можно по двум видам:

• Прямой — самый дешевый, простой и распространенный вариант.
• Витой. Такой провод скручивает в пружину, имеет меньшее размеры и более долговечен.
• Рулетка. Кабель в виде рулетки, занимающий крайне мало места.
• Встроенный — крепится прямо на корпус ЗУ и лежит там в специальной выемке. Он небольшой и намного удобнее других своих аналогов, поскольку его невозможно потерять.

Длина кабеля — это индивидуальный критерий для покупки. Она может составлять 50 сантиметров, 100 и даже 200. Слишком большие длины будут создавать неудобства, также как и слишком малые. Для автомобилей лучше всего брать устройства с длиной провода менее 50 см.

• Для корректной зарядки батарею необходимо полностью разрядить. Для этого достаточно оставить световые приборы автомобиля включенными на несколько часов. Клеммы аккумулятора должны быть очищены от смазки и грязи. При помощи ареометра проверяется плотность электролита, которая при температуре +25 градусов должна равняться 1,25-1,27 г/см 3 . Проводящие ток свинцовые пластины должны быть полностью покрыты электролитом. В случае нехватки доливается дистиллированная вода.
• Со всех банок снимаются крышки, к клеммам аккумулятора подключаются клеммы зарядного устройства. Сперва подсоединяется плюсовая клемма и только потом - минусовая. Устройство включается в сеть только после соединения с АКБ.
• На зарядном устройстве выставляется ток для зарядки батареи, величина которого должна соответствовать десятой доли емкости АКБ.
• При зарядке аккумулятора необходимо следить за тем, чтобы стрелка амперметра сдвигалась к нулю, а температура электролита оставалась неизменной. При нагреве электролита до +40 градусов понижают вдвое силу тока.

Зарядка выполнена правильно в том случае, если напряжение и плотность электролита остаются неизменными на протяжении двух часов. В среднем для полной зарядки требуется 10-12 часов. По этой причине многие специалисты, рассказывая, как зарядить аккумулятор автомобиля зарядным устройством, советуют делать это в ночное время.

Обновлено: 16.02.2018 11:19:23

При выборе зарядного устройства стоит обратить внимание в первую очередь на электротехнические характеристики блока питания.

Как выбрать зарядное устройство для телефона: на что обратить внимание

Основными критериями при выборе зарядного устройства являются:

Тип (стандартный адаптер или внешний «пауэрбанк»);

Электротехнические характеристики (вольтаж, ток зарядки, мощность);

Поддержка технологий быстрой зарядки (Quick Charge, Fast Charge и т.д.);

Количество разъемов для кабеля и вольтаж каждого из них.

Важное значение также имеет производитель зарядного устройства.

Виды зарядных устройств

Конструктивно и по принципу работы зарядные устройства подразделяются на два типа – собственно адаптеры, они же блоки питания; и внешние зарядные устройства, больше известные под названием «пауэрбанк».

Адаптеры или блоки питания

Адаптеры конструктивно являют собой обычные электрические преобразователи, которые выпрямляют и понижают напряжение. Предназначены такие устройства для зарядки телефона или смартфона от бытовой сети. По результатам преобразования переменный ток с напряжением в 220 В и силой 5-6 А «превращается» в постоянный, чьи параметры составляет 5-18 В и 0.5-2.1 А в зависимости от характеристик и предназначения адаптера.

Адаптеры выполняются в виде небольших блоков, которые устанавливаются в бытовую розетку. К ним подключается кабель питания, по которому преобразованный электрический ток и «переходит» в смартфон.

Конструкционно адаптеры разделяются на бытовые, предназначенные для установки в обычную розетку, и автомобильные, питающиеся от прикуривателя или соответствующего гнезда. Несмотря на схожий принцип работы, они не являются взаимозаменяемыми.

Основными критериями при выборе адаптера являются параметры входного напряжения, выходное напряжение, сила тока и поддержка технологий быстрой зарядки.

Отдельно стоит упомянуть о ещё одной разновидности блоков питания – беспроводных зарядных устройствах. Такие девайсы подзаряжают смартфон, который соприкасается с ними. Разумеется, в самом смартфоне должна быть реализована поддержка беспроводной зарядки.

Внешние аккумуляторы или пауэрбанки

Внешние аккумуляторы, которые также могут называться портативными зарядными устройствами, пауэрбанками и т.д., имеют то же эксплуатационное предназначение, что и блоки питания – они применяются для зарядки смартфона. Однако принципы работы этих девайсов кардинально различаются.

Пауэрбанк конструкционно являет собой аккумулятор повышенной емкости. Дополняется он различными функциональными элементами – контроллером заряда, светодиодными индикаторами, разъемами питания, кнопками и т.д. Принцип работы пауэрбанка следующий:

Сначала внешний аккумулятор заряжается от источника питания (например, от адаптера или компьютера по USB-кабелю);

Затем он в течение некоторого времени «держит» накопленную энергию;

При подключении смартфона пауэрбанк отдает накопленную энергию в присоединенное устройство.

По сути, пауэрбанк предназначен для экстренной подзарядки смартфона в условиях, когда невозможно добраться до розетки или нет на это времени – в поездках, например.

При выборе пауэрбанка стоит отталкиваться от следующих критериев: емкость, ток заряда, материал корпуса, поддержка технологий быстрой зарядки.

Главные критерии выбора

При выборе зарядного устройства стоит обратить внимание на следующие параметры:

Входной ток и стандарт розеток (особенно важны при заказе в зарубежных интернет-магазинах);

Ток заряда;

Напряжение заряда;

Все эти параметры определяют совместимость зарядного устройства и смартфона.

Входной ток и стандарт розеток

В российских бытовых электрических сетях используется ток с напряжением 220 В, силой 5-6 А (впрочем, при подключении высокомощного оборудования вроде кухонной техники этого параметр значительно возрастает вплоть до 18-19 А) и частотой 50-60 Гц. Именно эти параметры должны поддерживаться зарядным устройством.

В то же время, в США используются бытовые сети, в которых напряжение составляет 110 В. Адаптер, предназначенные для применения на территории Америки, в российской «розетке» может просто сгореть.

Как следствие, при заказе зарядного устройства в каких-либо интернет-магазинах стоит в первую очередь обратить внимание на поддерживаемое входное напряжение. Некоторые адаптеры могут работать в любых сетях.

Также стоит учесть, что розетки в различных странах тоже различаются. В России используются коннекторы типа C. В «наши» розетки можно установить вилки типов Europlug, Schuko, CEE 7/7, CEE 7/16 или CEE 7/17.

А вот типы A и B (стандарты NEMA), использующиеся на территории США и Канады, не подходят для использования с российскими розетками без соответствующих переходников.

Ток заряда

От силы тока заряда напрямую зависит, собственно, скорость заряда смартфона. Чем она выше – тем быстрее устройство восстановит запас энергии в аккумуляторе. В то же время, стоит помнить, что старые смартфоны просто не рассчитаны на высокие токи заряда.

А вот низкий ток заряда может привести к тому, что смартфон не зарядится вообще – он просто разрядится, даже будучи подключенным к сети. Стандартами этого параметра являются:

500 мА (0.5 А). Подходит для использования с мобильными телефонами или очень старыми смартфонами. Такой ток зарядки не способен покрыть «постоянные расходы» современного высокомощного мобильного устройства, но необходим и достаточен для аппаратов, выпущенных, например, до 2010-2011 года;

750 мА (0.75 А). Встречается очень редко. Сфера применения аналогична зарядкам, рассчитанным на 0.5 А;

1000 мА (1 А). Наиболее распространенный в настоящее время стандарт тока в зарядных устройствах. Достаточно универсален, подходит для использования с большинством мобильных девайсов – от мобильных телефонов или портативных плееров до смартфонов бюджетного либо среднего ценовых сегментов;

2000-21000 мА (2-2.1 А). Применяется для ресурсоемких устройств – например, планшетов или флагманских смартфонов с экраном высокого разрешения и производительным процессором. Может оказаться опасным для старых девайсов. Обеспечивает высокую скорость зарядки и стабильное питание даже при активной эксплуатации подключенного устройства.

Желательно использовать блоки питания, которые имеют ту же силу тока, что и комплектные к смартфону. Это, правда, не распространяется на адаптеры, поддерживающие технологию быстрой зарядки.

Стоит помнить, что производители бюджетных блоков питания зачастую намеренно завышают силу выходного тока. Например, устройство, которое маркируется как 1 А, фактически может выдавать 0.5 А. Поэтому качество блока питания также весьма важно.

Напряжение заряда

Практически все современные смартфоны, если не указано иное, рассчитаны на питание током заряда с напряжением в 5 В. Этот стандарт используется, например, в USB-портах компьютера. Как следствие, для совместимости смартфона с ПК он должен получать 5-вольтовый ток.

Поэтому однозначно не стоит приобретать зарядные устройства или блоки питания, которые имеют напряжение питания больше или меньше 5 Вольт. Такие аксессуары вполне могут «сжечь» нежную электронику внутри смартфона или привести к повреждениям встроенного аккумулятора.

Аналогично, это правило не распространяется на адаптеры, которые поддерживают ту или иную технологию быстрой зарядки.

С 2014-2015 года многие производители начали внедрять технологии быстрой зарядки. При подобном подключении блок питания выдает высокие значения силы тока и напряжения для того, чтобы ещё быстрее восстановить емкость аккумулятора в смартфоне. Конкретное значение этих электрических параметров определяется производителем и стандартом технологии быстрой зарядки, но в общем случае составляет до 5 А и до 20 В соответственно.

Технология быстрой зарядки реализуется на низком программно-аппаратном уровне и подразумевает обмен между смартфоном и блоком питания не только электричеством, но и информацией. Например, контроллер питания в смартфоне отправляет «команду» блоку питания на повышение силы тока и напряжения, а тот, соответственно, выполняет. Или нет, если не поддерживает технологию быстрой зарядки.

Понятно, что если подключить к блоку питания с поддержкой технологии быстрой зарядки смартфон, в котором она не реализована, последний будет получать меньше тока.

Тем не менее, стандарты быстрой зарядки различаются между собой. Выделяют следующие:

Quick Charge. Стандарт, разработанный компанией Qualcomm и поддерживаемый только ограниченным количеством SoC-процессоров от этого производителя;

Pump Express. Стандарт, разработанный компанией MediaTek. Аналогично Quick Charge, поддерживается только ограниченным количеством SoC-процессоров от этого производителя (устанавливаются в большинство китайских флагманских смартфонов);

TurboPower. Стандарт разработала компания Lenovo специально для некоторых смартфонов Motorola;

Adaptive Fast Charging. Фирменный стандарт зарядки от компании Samsung. Применяется с 2015 года в смартфонах флагманского и «верхнесреднего» ценовых сегментов – в линейках S, Note, A и некоторых других;

VOOC Fast Charging – разработан BBK специально для смартфонов OPPO;

Dash Charge – разработан OnePlus для фирменных смартфонов;

Super Charge – стандарт Huawei;

Super mCharge – стандарт Meizu.

Стандарты в большинстве случаев не кросс-совместимы. Поэтому, если смартфон поддерживает технологию быстрой зарядки Samsung Fast Charging, стоит приобрести для него блок питания, оснащенный поддержкой этой же технологии. А вот адаптер Quick Charge будет «выдавать» разве что стандартные 5В/2А.

Как выбрать внешнее зарядное устройство

При выборе пауэрбанка стоит обратить внимание на три параметра:

1. Ток заряда;

   Материал корпуса.

Но наиболее важное значение имеют первые два.

Емкость

Чем выше емкость пауэрбанка – тем больше раз он способен подзарядить севший смартфон. Однако фактическое значение этого числа определяется емкостью аккумулятора смартфона.

Например, если смартфон оснащается аккумулятором на 3000 мАч:

Пауэрбанк на 5000 мАч подзарядит его 1 раз;

Пауэрбанк на 10000 мАч подзарядит его 2-2.5 раза;

Пауэрбанк на 20000 мАч подзарядит его 5-6 раз.

Впрочем, точное число зависит от ряда других параметров, среди которых ток заряда, сопротивление подключенного кабеля, погода за окном, время, прошедшее с момента зарядки и многих других. Поэтому не стоит надеяться, что, например, пауэрбанк на 5000 мАч сможет подзарядить смартфон с аккумулятором на 2500 мАч дважды.

Ток заряда

Выбирать значение тока заряда стоит исходя из тех же параметров, что и для обычных сетевых адаптеров (блоков питания). Учитывая, что стабильность силы тока в пауэрбанках не слишком высока, стоит выбирать заведомо завышенные параметры:

Для мобильных телефонов, старых смартфонов, плееров, умных часов, беспроводных наушников и прочих гаджетов, которые не потребляют высокую мощность в процессе эксплуатации – 1 А;

Для современных смартфонов, планшетов, маломощных ноутбуков – 2-2.5 А.

Существуют несколько моделей пауэрбанков, которые поддерживают технологии быстрой зарядки. Как следствие, стоит учесть совместимость зарядного устройства и смартфона, с которым его планируется использовать.

Тем не менее, пауэрбанки, которые поддерживают технологии быстрой зарядки, к покупке не рекомендуются. Встроенные в них аккумуляторы обычно «не переживают» «выжимания» из них 20 В/5 А. Поэтому емкость батарей падает, и уже через несколько месяцев придется менять пауэрбанк.

Материал корпуса

От материала корпуса зависят прочность, долговечность и некоторые эксплуатационные характеристики пауэрбанка. Такие устройства могут выполняться из пластика, металла, а также дополняться прорезиненными вставками.

Пластик – простой, недорогой, но достаточно надежный материал. Пауэрбанки с таким корпусом стоят дешевле металлических, но при этом плохо переживают падения на пол. Впрочем, пластик обладает важным преимуществом – внешние зарядные устройства, выполненные в таком материале, лучше переживают перепады температур в холодное время года.

Металл лучше переживает любые падения и другие механические воздействия. Однако пауэрбанки в таких корпусах чуть дороже. Кроме того, из-за того, что металл «аккумулирует» низкие температуры, в холодное время года подобные устройства саморазряжаются быстрее.

Дополнительные вставки – например, резиновые – либо защищают пауэрбанк от ударных воздействий, либо просто делают его более красивым.

Лучшие производители

Лучшими производителями адаптеров питания для смартфонов являются:

Лучшими производителями пауэрбанков являются:

Аккумуляторами в электротехнике приято называть химические источники тока, которые могут пополнять, восстанавливать израсходованную энергию за счет приложения внешнего электрического поля.

Устройства, которыми подают электроэнергию на пластины аккумулятора, называют зарядными: они приводят источник тока в рабочее состояние, заряжают его. Чтобы правильно эксплуатировать АКБ, необходимо представлять принципы их работы и зарядного устройства.

Как работает аккумулятор

Химический рециркулируемый источник тока при эксплуатации может:

1. питать подключенную нагрузку, например, лампочку, двигатель, мобильный телефон и другие приборы, расходуя свой запас электрической энергии;

2. потреблять подключенную к нему внешнюю электроэнергию, расходуя ее на восстановление резерва своей емкости.

В первом случае аккумулятор разряжается, а во втором — получает заряд. Существует много конструкций аккумуляторов, но, принципы работы у них общие. Разберем этот вопрос на примере никель-кадмиевых пластин, помещенных в раствор электролита.

Разряд аккумулятора

Одновременно работают две электрические цепочки:

1. внешняя, приложенная на выходные клеммы;

2. внутренняя.

При разряде на лампочку во внешней приложенной схеме из проводов и нити накала протекает ток, образованный движением электронов в металлах, а во внутренней части — перемещаются анионы и катионы через электролит.

Окислы никеля с добавлением графита составляют основу положительно заряженной пластины, а губчатый кадмий используется на отрицательном электроде.

При разряде аккумулятора часть активного кислорода окислов никеля перемещается в электролит и движется на пластину с кадмием, где окисляет его, снижая общую емкость.

Заряд аккумулятора

Нагрузку с выходных клемм для зарядки чаще всего снимают, хотя на практике используется метод при подключенной нагрузке, как на аккумуляторе движущегося автомобиля или поставленного на зарядку мобильного телефона, по которому ведется разговор.

На клеммы аккумулятора подводится напряжение от постороннего источника более высокой мощности. Оно имеет вид постоянной или сглаженной, пульсирующей формы, превышает разность потенциалов между электродами, однополярно с ними направлено.

Эта энергия заставляет течь ток во внутренней цепочке аккумулятора в направлении, противоположном разряду, когда частицы активного кислорода «выдавливаются» из губчатого кадмия и через электролит поступают на свое прежнее место. За счет этого происходит восстановление израсходованной емкости.

Во время заряда и разряда изменяется химический состав пластин, а электролит служит передаточной средой для прохождения анионов и катионов. Интенсивность проходящего во внутренней цепи электрического тока влияет на скорость восстановления свойств пластин при заряде и быстроту разряда.

Ускоренное протекание процессов ведет к бурному выделению газов, излишнему нагреву, способному деформировать конструкцию пластин, нарушить их механическое состояние.

Слишком маленькие токи при зарядке значительно удлиняют время восстановления израсходованной емкости. При частом применении замедленного заряда повышается сульфатация пластин, снижается емкость. Поэтому приложенную к аккумулятору нагрузку и мощность зарядного устройства всегда учитывают для создания оптимального режима.

Как работает зарядное устройство

Современный ассортимент аккумуляторов доволен обширен. Для каждой модели подбираются оптимальные технологии, которые могут не подойти, быть вредными для других. Производители электронного и электротехнического оборудования опытным путем исследуют условия работы химических источников тока и создают под них собственные изделия, отличающиеся внешним видом, конструкцией, выходными электрическими характеристиками.

Зарядные конструкции для мобильных электронных приборов

Габариты зарядных устройств для мобильных изделий разной мощности значительно отличаются друг от друга. Они создают специальные условия работы каждой модели.

Даже для однотипных аккумуляторов типоразмеров АА или ААА разной емкости рекомендуется использовать свое время зарядки, зависящее от емкости и характеристик источника тока. Его величины указываются в сопроводительной технической документации.

Определенная часть зарядных устройств и аккумуляторов для мобильников снабжаются автоматической защитой, отключающей питание по завершении процесса. Но, контроль за их работой все же следует осуществлять визуально.

Зарядные конструкции для автомобильных АКБ

Особенно точно соблюдать технологию зарядки следует при эксплуатации автомобильных аккумуляторов, призванных работать в сложных условиях. Например, зимой в мороз с их помощью необходимо раскрутить через промежуточный электродвигатель — стартер холодный ротор двигателя внутреннего сгорания с загустевшей смазкой.

Разряженные либо неправильно подготовленные аккумуляторы с этой задачей обычно не справляются.

Эмпирическими методами выявлена взаимосвязь тока зарядки для свинцовых кислотных и щелочных аккумуляторов. Принято считать оптимальным значением заряда (амперы) в 0,1 величину емкости (амперчасы) для первого вида и 0,25 — для второго.

Например, АКБ имеет емкость 25 ампер часов. Если он кислотный, то его необходимо заряжать током 0,1∙25=2,5 А, а для щелочного — 0,25∙25=6,25 А. Чтобы создавать такие условия потребуется использовать разные приборы или применить один универсальный с большим количеством функций.

Современное зарядное устройство для кислотных свинцовых батарей должно поддерживать ряд задач:

контролировать и стабилизировать ток заряда;

учитывать температуру электролита и не допускать его нагрева более 45 градусов прекращением питания.

Возможность проведения контрольно-тренировочного цикла для кислотной батареи автомобиля с помощью зарядного устройства является необходимой функцией, включающей три этапа:

1. полный заряд аккумулятора до набора максимальной емкости;

2. десятичасовой разряд током 9÷10% от номинальной емкости (эмпирическая зависимость);

3. повторный заряд разряженного аккумулятора.

При проведении КТЦ контролируют изменение плотности электролита и время завершения второго этапа. По его величине судят о степени износа пластин, длительности оставшегося ресурса.

Зарядные устройства для щелочных батарей можно применять менее сложных конструкций, ибо такие источники тока не так чувствительны к режимам недостаточной зарядки и перезаряда.

График оптимального заряда кислотно-щелочных аккумуляторов для автомобилей показывает зависимость набора емкости от формы изменения тока во внутренней цепи.

В начале технологического процесса зарядки рекомендуется поддерживать ток на максимально допустимом значении, а затем снижать его величину до минимальной для окончательного завершения физико-химических реакций, осуществляющих восстановление емкости.

Даже в этом случае требуется контролировать температуру электролита, вводить поправки на окружающую среду.

Полное завершение цикла зарядки свинцовых кислотных аккумуляторов контролируют по:

восстановлению напряжения на каждой банке 2,5÷2,6 вольта;

достижению максимальной плотности электролита, которая перестает изменяться;

образованию бурного газовыделения, когда электролит начинает «закипать»;

достижению емкости батареи, превышающей на 15÷20% величины, отданной при разряде.

Формы токов зарядных устройств для аккумуляторов

Условие зарядки аккумулятора состоит в том, что на его пластины должно подводиться напряжение, создающее ток во внутренней цепи определенного направления. Он может:

1. иметь постоянную величину;

2. или изменяться во времени по определенному закону.

В первом случае физико-химические процессы внутренней цепи идут неизменно, а во втором — по предлагаемым алгоритмам с цикличным нарастанием и затуханием, создающим колебательные воздействия на анионы и катионы. Последний вариант технологии применяется для борьбы с сульфатацией пластин.

Часть временны́х зависимостей тока заряда иллюстрируется графиками.

На нижней правой картинке видно явное отличие формы выходного тока зарядного устройства, использующего тиристорное управление для ограничения момента открытия полупериода синусоиды. За счет этого регулируется нагрузка на электрическую схему.

Естественно, что многочисленные современные зарядные устройства могут создавать и другие формы токов, не показанные на этой диаграмме.

Принципы создания схем для зарядных устройств

Для питания оборудования зарядных устройств обычно используется однофазная сеть 220 вольт. Это напряжение преобразуется в безопасное пониженное, которое прикладывается на входные клеммы аккумулятора через различные электронные и полупроводниковые детали.

Существует три схемы преобразования промышленного синусоидального напряжения в зарядных устройствах за счет:

1. использования электромеханических трансформаторов напряжения, работающих по принципу электромагнитной индукции;

2. применения электронных трансформаторов;

3. без использования трансформаторных устройств, основанных на делителях напряжения.

Технически возможно инверторное преобразование напряжения, которое стало широко применяться для , частотных преобразователей, осуществляющих управление электродвигателями. Но, для зарядки аккумуляторов это довольно дорогое оборудование.

Схемы зарядных устройств с трансформаторным разделением

Электромагнитный принцип передачи электрической энергии из первичной обмотки 220 вольт во вторичную полностью обеспечивает отделение потенциалов питающей цепи от потребляемой, исключает попадание ее на аккумулятор и повреждение при возникновении неисправностей изоляции. Этот метод наиболее безопасен.

Схемы силовых частей устройств с трансформатором имеют много разных разработок. На картинке ниже показаны три принципа создания разных токов силовой части от зарядных устройств за счет использования:

1. диодного моста со сглаживающим пульсации конденсатором;

2. диодного моста без сглаживания пульсаций;

3. одиночного диода, срезающего отрицательную полуволну.

Каждая из этих схем может применяться самостоятельно, но, обычно одна из них является основой, базой для создания другой, более удобной для эксплуатации и управления по величине выходного тока.

Применение комплектов силовых транзисторов с цепочками управления в верхней части картинки на схеме позволяет уменьшать выходное напряжение на контактах вывода цепи зарядного устройства, что обеспечивает регулировку величин постоянных токов, пропускаемых через подключенные аккумуляторы.

Один из вариантов подобной конструкции зарядного устройства с регулированием тока показан на рисунке ниже.

Такие же подключения во второй схеме позволяют регулировать амплитуду пульсаций, ограничивать ее на разных этапах зарядки.

Эффективно работает эта же средняя схема при замене в диодном мосту двух противоположных диодов тиристорами, одинаково регулирующими силу тока в каждом чередующемся полупериоде. А устранение отрицательных полугармоник возложено на оставшиеся силовые диоды.

Замена единичного диода на нижней картинке полупроводниковым тиристором с отдельной электронной схемой для управляющего электрода, позволяет уменьшать импульсы тока за счет более позднего их открытия, что тоже используется для различных способов зарядки аккумуляторов.

Один из вариантов подобной реализации схемы показан на рисунке ниже.

Сборка ее своими руками не составляет особого труда. Она может быть выполнена самостоятельно из доступных деталей, позволяет заряжать аккумуляторы токами до 10 ампер.

Промышленный вариант схемы трансформаторного зарядного устройства «Электрон-6» выполнен на базе двух тиристоров КУ-202Н. Для регулирования циклами открытия полугармоник для каждого управляющего электрода создана своя схема из нескольких транзисторов.

Среди автолюбителей пользуются популярностью устройства, позволяющие не только заряжать аккумуляторы, но еще и использовать энергию питающей сети 220 вольт для параллельного подключения ее к запуску двигателя автомобиля. Их называют пусковыми или пускозарядными. Они обладают еще более сложной электронной и силовой схемой.

Схемы с электронным трансформатором

Такие устройства выпускаются производителями для питания галогенных ламп напряжением 24 или 12 вольт. Они стоят относительно дёшево. Отдельные энтузиасты пытаются подключить их для зарядки маломощных аккумуляторов. Однако, эта технология широко не отработана, имеет существенные недостатки.

Схемы зарядных устройств без трансформаторного разделения

При последовательном подключении нескольких нагрузок к источнику тока общее напряжение входа делится по составным участкам. За счет этого способа работают делители, создающие понижение напряжения до определённой величины на рабочем элементе.

На этом принципе создаются многочисленные зарядные устройства с резистивно-емкостными сопротивлениями для маломощных аккумуляторов. Благодаря маленьким габаритам составных деталей их встраивают непосредственно внутрь фонарика.

Внутренняя электрическая схема полностью помещена в заводской изолированный корпус, исключающий контакт человека с потенциалом сети при зарядке.

Этот же принцип пытаются реализовать многочисленные экспериментаторы для зарядки автомобильных аккумуляторов, предлагая схему подключения от бытовой сети через конденсаторную сборку или лампочку накаливания мощностью в 150 ватт и , пропускающий импульсы тока одной полярности.

Подобные конструкции можно встретить на сайтах мастеров «сделай сам», расхваливающих простоту схемы, дешевизну деталей, возможность восстановления емкости разряженного аккумулятора.

Но, они молчат о том, что:

открытая проводка 220 представляет ;

нить накала лампы под напряжением нагревается, меняет свое сопротивление по закону, неблагоприятному для прохождения оптимальных токов через аккумулятор.

При включении под нагрузку через холодную нить и всю последовательно подключенную цепочку проходят очень большие токи. Кроме того, завершать зарядку следует маленькими токами, что тоже не выполняется. Поэтому аккумулятор, подвергшийся нескольким сериям подобных циклов, быстро теряет свою емкость и работоспособность.

Наш совет: не пользуйтесь этим методом!

Зарядные устройства создаются для работы с определёнными типами аккумуляторов, учитывают их характеристики и условия восстановления емкости. При использовании универсальных, многофункциональных приборов следует выбирать тот режим заряда, который оптимально подходит конкретному аккумулятору.

Плохое зарядное устройство может сильно навредить не только Вашему смартфону или планшету, но и подвергнуть опасности Вашу жизнь! Поэтому важно знать кое-что о зарядках.

Мы уже говорили с Вами однажды о , но в той статье мы больше обращали внимание конкретно на батарею. Однако, сама по себе батарея не зарядится - для неё нужно специальное зарядное устройство , которое имеет свои особенности и характеристики, влияющие на процесс заряда и на работу заряжаемого девайса вообще.

Поэтому сегодня мы уделим внимание именно всевозможным зарядкам для телефонов, планшетов и т.п. Разберёмся с вопросами, можно ли оставлять зарядку в розетке постоянно, что будет, если заряжать смартфон "неродным" зарядником и когда ЗУ может сжечь Ваш любимый девайс...

Виды зарядных устройств

Начнём с того, что зарядных устройств для различных приборов существует великое множество. Поэтому нужно заранее ограничиться со сферой их применения. Мы будем рассматривать только зарядки для мелкой бытовой техники, начиная с носимых гаджетов (фитнес-браслеты, смарт-часы и т.п.) и заканчивая планшетами.

Можно было бы включить в наш обзор ещё и ЗУ для ноутбуков, однако, на самом деле большинство из них являются не зарядными устройствами, а внешними блоками питания. Разница здесь весьма условна, однако, если грубо, то блоки питания обычно выдают больший ток. Он способен не только эффективно заряжать аккумулятор, но и полноценно питать ноутбук от сети.

Классическое же зарядное устройство - это обычно электрический прибор, который способен выдавать постоянный ток небольшого напряжения и силы, достаточной для зарядки батареи, но не всегда для нормального питания. Обычные зарядники представляют собой небольшой преобразователь тока, который вставляется в розетку 220 В (или прикуриватель автомобиля на 10-15 В) и по проводу питает аккумулятор нужного устройства:

Проводные зарядные устройства различаются между собой параметрами выдаваемого тока (о них чуть ниже), а также типом штекера, подключаемого к разъёму заряжаемого девайса. Сегодня наиболее распространены стандартизированные штекера microUSB, miniUSB, USB type C и Lightning. Однако, ещё несколько лет назад на рынке мобильной техники творилась большая неразбериха, поскольку даже в рамках одного бренда могло существовать несколько видов гнёзд для зарядки и передачи данных:

С началом стандартизации стал развиваться и рынок зарядных устройств. В частности, появилось много видов портативных ЗУ . К таковым, в первую очередь, следует отнести пауэр-бэнки (от англ. "power bank" - досл. "хранилище питания"). По сути, они являют собой переносные аккумуляторы, позволяющие по стандартному USB-порту заряжать от себя любую мобильную технику. При этом сами они заряжаются от стандартных проводных зарядников или от альтернативных источников, вроде солнечных батарей:

К портативным зарядкам можно также отнести различные приспособления, преобразующие кинетическую энергию в электрическую. В основе их лежит динамо-машина , которая вырабатывает ток от вращения специальной ручки или постоянного прижимания рычага руками, либо другими устройствами (например, колесом велосипеда). Плюс таких зарядных устройств в их полной независимости от электросети. Однако, в минусах трудоёмкость выработки и не всегда удовлетворительное качество тока.

Ещё в ранние 2000-е на рынке были популярны универсальные зарядные устройства крабики и крокодильчики . Основным недостатком обеих типов зарядников является то, что они предполагают извлечение батареи. Однако, в своё время они спасали многих владельцев телефонов со специфическими разъёмами зарядки, поскольку подключались напрямую к клеммам любых аккумуляторов и даже позволяли регулировать параметры тока (правда, не все модели):

В последнее время появились также беспроводные зарядные устройства . Они могут быть как уже интегрированы в современную технику (в основном смартфоны), так и поставляться в подключаемом виде (съёмные задние крышки, накладки и т.п.). Состоят такие устройства из базы, подключённой к электросети, которая излучает ток нужного номинала (в виде электромагнитного поля), и приёмника внутри заряжаемого девайса, который улавливает излучение и заряжает им батарею:

Преимущество беспроводных зарядок в отсутствии необходимости постоянно дёргать разъём питания, который из-за этого постепенно изнашивается и со временем вовсе выходит из строя. Однако, в силу того, что технология ещё только начинает внедряться, у неё есть и ряд недостатков:

• небольшой радиус и узконаправленность излучения (при зарядке смартфон нужно класть на базу строго в определённое место, иначе даже небольшое смещение может стать причиной того, что он не зарядится вообще или зарядится мало);
• повышенный нагрев заряжаемого устройства;
• более медленная скорость зарядки в сравнении с проводной;
• шум от охлаждающего кулера внутри базы;
• высокая стоимость качественного зарядного устройства.

Как видим, внешне зарядки различаются весьма сильно. А вот что касается внутреннего устройства и применения, сейчас разберёмся.

Характеристики зарядных устройств

Все важные характеристики зарядного устройства обычно обозначаются на специальной этикетке наклеенной на его корпусе, либо гравируются или пишутся краской прямо на нём же. Давайте посмотрим, что там указывается:

Самыми важными характеристиками являются параметры входящего ("In", "Input" или "AC") и выходящего ("Out", "Output", "DC") тока. Большинство зарядных устройств, предназначенных для импорта в постсоветские страны предназначены для эксплуатации с нашими электросетями, в которых номинальным напряжением значится 220 Вольт. Однако, в некоторых странах ток в сети ниже нашего (от 100 до 150 В), поэтому и зарядки из тех стран могут просто сгореть при подключении к нашим розеткам. Поэтому первым делом нужно убедиться, что в группе "Input" верхнее допустимое значение указано - 220 (а лучше 240) Вольт.

Теперь посмотрим на значения в группе "Output". Самыми важными здесь являются показатели выходного напряжения и силы тока. Несмотря на то, что современные контроллеры заряда в смартфонах и планшетах снабжены неплохими защитными механизмами, которые понижают слишком большой ток до нужных параметров, лучше лишний раз не перегружать эти системы и подбирать зарядку в соответствии с номинальным напряжением аккумулятора Вашего девайса.

Теперь о силе тока . Чем она выше, тем быстрее будет происходить зарядка аккумулятора. Однако, для каждой батареи указан определённый лимит, превышать который нежелательно. Например, аккумулятор с рекомендованной силой тока 1 Ампер можно заряжать током в 1А или ниже, но при зарядке, к примеру, 2-амперным током есть вероятность того, что защитная цепь контроллера заряда даст сбой и он сгорит (в буквальном смысле слова!).

Поэтому, если Вы по каким-либо причинам не можете зарядить своё мобильное устройство от "родного" зарядника, то лучше воспользуйтесь USB-выходом компьютера или ноутбука. Он выдаёт номинальный ток силой в 0.5 А и напряжением 5 В, который является безопасным для большинства гаджетов. Правда, у такого подхода есть и обратная сторона медали. Если для Вашего устройства предусмотрена зарядка большим током (технология быстрой зарядки), то от малого тока аккумулятор будет брать заряд либо очень медленно, либо вообще не будет.

И ещё один нюанс, на который стоит обратить внимание - кабель зарядного устройства. Сейчас многие зарядники поставляются со сменным кабелем, который вставляется в обычное USB-гнездо. Такой подход вполне оправдывает себя, ведь именно кабель чаще всего выходит из строя при частой эксплуатации. Однако, когда дело дойдёт до замены кабеля, важно выбрать хороший.

Во-первых, он должен быть гибким, но в то же время, прочным. Многие советуют брать кабеля в тканевой оплётке: они и выглядят презентабельнее, и имеет дополнительную защиту. Во-вторых, лучше брать экранированный кабель, который меньше подвержен электромагнитным наводкам. А в-третьих, длина кабеля в идеале должна быть в пределах 50 - 100 см, поскольку в более длинных кабелях будут большие потери тока.

Чтобы не быть голословным приведу реальный пример зарядки своего телефона от одного ЗУ (номинал: 4,5В 0,7А) разными кабелями: оригинальным полуметровым и дешёвым двухметровым от Дяди Ляо (замеры проводились при помощи приложения Ampere). Думаю, комментарии излишни:

Особенности эксплуатации

Ну, а теперь пришло время развеивать и подтверждать различные слухи, связанные с зарядными устройствами.

- Заряжать телефон лучше малым током (МИФ)

Многие советуют по принципу "лучше меньше, да лучше" заряжать мобильную технику только либо от USB-портов, либо от маломощных зарядных устройств. В качестве преимущества указывается увеличение срока службы аккумулятора и его ёмкости. Увы, это миф! Хуже, конечно, от такой зарядки не будет, но ёмкость аккумулятора никогда не повысится выше указанного номинала. К тому же, малый ток будет очень медленно заряжать современные смартфоны с функцией быстрой зарядки...

- Для ускорения зарядки нужно брать короткий провод (ПРАВДА)

Чем короче провод от зарядника до заряжаемого устройства, тем меньшие потери тока будут происходить в нём. Соответственно, зарядка будет идти эффективнее и быстрее. Единственным условием для работы данного правила является качественный кабель и штекер провода, поскольку в дешёвых китайских USB-шнурках, даже при короткой длине могут наблюдаться серьёзные потери (см. скриншот в предыдущем разделе).

- Нельзя оставлять устройство заряжаться на всю ночь (МИФ)

Данный миф связан с тем, что в старых телефонах контроллер заряда батареи после достижения 100% не прекращал зарядку. В результате чего аккумулятор постепенно нагревался и мог загореться! Современные мобильные устройства надёжно защищены от данной проблемы. После полной зарядки контроллер просто отсекает ток и подпитывает Ваш девайс до 100% при падении заряда.

Однако, стоит учесть, что как и любая автоматика, защита контроллера может дать сбой. В этом случае батарея при избыточной зарядке действительно начинает перегреваться и может взорваться или загореться. Поэтому, если Вы заметите, что после достижения 100% заряда Ваше устройство подозрительно тёплое - самое время обратиться в сервис-центр на предмет проверки и возможной замены аккумулятора.

- Нельзя полностью разряжать аккумулятор (ПРАВДА)

Современные мобильные устройства, как правило, оснащены литий-ионными или литий-полимерными аккумуляторами, которые действительно нельзя разряжать "в ноль". Из-за такой разрядки может выйти из строя контроллер заряда и аккумулятор придётся менять.

Кстати, именно по этой причине (а не для того чтобы покупатель мог потестировать) даже выключенные телефоны в магазинах периодически подзаряжают. Причём делать это по инструкции рекомендуется при падении заряда ниже уровня 30 - 40%.

Правда, и здесь есть нюанс. Даже в разряженной батарее небольшой запас тока всё-таки остаётся. Это своеобразный неприкосновенный запас, который сохраняет работоспособность контроллера аккумулятора даже после того как пользователь полностью разрядит своё устройство и оно выключится. Именно поэтому, даже, если Вы полностью разрядите телефон, но вечером поставите его на зарядку, то, скорее всего, ничего с ним не случится! А вот, если он пролежит разряженным пару дней, то тут уже всякое может быть...

- Нельзя использовать телефон при зарядке (МИФ)

На самом деле при использовании оригинального зарядного устройства, Вы вполне можете пользоваться своим девайсом во время зарядки. Ток заряда в таком случае, как правило, больше тока разряда, так что максимум, чем это грозит, чуть более длительным процессом накопления заряда.

В то же время, при использовании слабых зарядников или при зарядке от некачественной электросети, ток заряда может быть меньше номинального. Если он окажется ниже тока разряда, то Ваше устройство продолжит разряжаться, даже будучи подключённым в сеть, либо заряд просто не будет набираться.

- Зарядное устройство лучше не держать в розетке постоянно (ПРАВДА)

И на это есть целых две причины. Даже, когда зарядник ничего не заряжает, а просто воткнут в розетку, он выполняет свою работу. Следовательно, во-первых, происходит его медленный, но износ, а во-вторых, идёт небольшой расход тока, который за месяц может составить (в зависимости от мощности зарядного устройства) до пары киловатт-часов!

Рассчитать расход тока можно перемножив номинальное напряжение на силу тока, которые указаны на корпусе зарядника, а затем умножив полученное значение на нужное количество времени в часах. Например, для стандартного ЗУ 5В 1А потребление тока будет 5 Ватт за час. Отсюда, в сутки имеем 24х5=120 Ватт, а за месяц накапает 120х30=3600 Ватт! То есть, 3,6 киловатт-часа.

- Нельзя использовать неоригинальные зарядные устройства (МИФ)

Если номиналы тока на оригинальном и "неродном" заряднике совпадают, то вполне можно использовать любой из них. Максимум, чем грозит использование неоригинального ЗУ - более слабым выдаваемым током, который будет медленнее заряжать Ваш девайс.

Выводы

Сегодня существует довольно большой выбор зарядных устройств буквально на все случаи жизни. Однако, если знать их основные характеристики, которые влияют на качество заряда, Вы без особых проблем сможете выбрать именно то, что подойдёт Вам. И при этом не так важно, оригинальное это будет ЗУ или от стороннего производителя. Важно лишь чтобы это не был вообще какой-то ширпотреб.

При выборе зарядника обращайте внимание на производителя (лучше брать, всё-таки, оригинал или зарядки известных фирм, вроде Belkin или AUKEY) и старайтесь избегать китайских подделок. Длина кабеля зарядного устройства в идеале должна составлять 50 - 100 см. Ну и, естественно, номинальный ток должен соответствовать тому, который указан на аккумуляторе заряжаемого устройства. Вот и все премудрости:)

P.S. Разрешается свободно копировать и цитировать данную статью при условии указания открытой активной ссылки на источник и сохранения авторства Руслана Тертышного.