QC2.0/QC3.0 зарядка Itian K6, или Нестандартное применение USB-блока питания

Здравствуйте, друзья!

Сегодня я расскажу про многофункциональный блок питания Itian K6 с поддержкой Quick Charge 2.0 и 3.0. При чем расскажу не только про сам блок питания, но еще и о том, как я его применяю не совсем по назначению. А в самом конце я расскажу еще и о том, нафига вообще придумали Quick Charge. Вобщем, обзор будет интересен абсолютно всем, погнали!



Здесь всего 1 USB-порт.



Специально для тех, кто сейчас скажет "фу, мне одного мало!" - даю готовое решение: USB-хаб.



Теперь вместо одного девайса можно подключить сразу 4 (еще одно гнездо справа с торца).

Говоря простым языком, можно просто 1 раз в жизни купить USB-хаб и навсегда забыть про "тут всего 1 порт, мне этого мало!"

Теперь, друзья, пробежимся по техническим характеристикам вольтажа и токоотдачи.



Как видим, в диапазоне от 3,6В до 6,5В мы можем получить ток до 3А, от 6,5В до 9В - 2А, а от 9В до 12В - 1,5А.

Разумеется, эти данные мы проверим.

Для проверки нам потребуется вот такая плата-триггер - она (по нашему желанию) будет запрашивать у блока более высокое или более низкое напряжение.



Так же нам понадобится USB-тестер. Я задействовал тестер J7-T по двум причинам:
1) потому что KWS-V20 не подойдет для данных задач - любое напряжение выше 9В он будет показывать как 8,99В, даже если будет подано 12В.
2) из остальных имеющихся у меня тестеров он оказался первым, который мне попался под руку.

Итак, подключаем сначала триггер, а затем тестер. По умолчанию задается классические для USB напряжение - 5,2В.



Теперь в режиме QC2.0 запросим повышение напряжения. Оно выросло 9,25В.



Повторный запрос повысил напряжение до 12,3В.



Теоретически можно поднять напряжение и до 20В, но данным блоком питания такое напряжение не поддерживается. Однако, обещанные 12В мы все-таки получили.

Ну и, как Вы уже догадались, с устройствами, поддерживающими вторую версию быстрой зарядки, данный блок действительно совместим. Было б иначе - повышения напряжения не произошло бы.

Теперь переведем триггер в режим QC3.0. Суть третьей быстрой зарядки ровно в том же самом, но изменение напряжения производится гораздо более мелкими шагами (0,2В). Плюс к этому можно запрашивать напряжение не только выше 5,2В, но и ниже.

Например, в данном случае я получил почти 4,2В.



Ниже запрашивать уже не стал, т.к. тестер уходит в перезагрузку и восстанавливаются стандартные 5,2В.

И это наводит меня на мысль, что литий-ионные аккумуляторы (я про "банки" формата 18650, 26650 и т.д. и т.п.) можно подключать к данному блоку без платы контроля заряда. Т.е. запросили через триггер понижение напряжения до 4,2В, подключили аккумулятор, а затем дождались, пока напряжение на аккумуляторе уравняется до напряжения на блоке питания. Но это пока что только предположение, я еще не экспериментировал. Думаю, это тема будет рассмотрена мной в обзоре на сам триггер.

Теперь второй момент.



Здесь я повысил напряжение почти до 6В. Как Вы уже знаете, у меня есть USB-паяльник, мощность которого всего 8Вт, но который зачастую бывает ультра-незаменим в быту. В том обзоре я уже говорил, что мощности не всегда хватает для моих задач. В то же время мы прекрасно понимаем, что паяльник бюджетный, т.е. на кабеле питания возможна неплохая такая просадочка напряжения. И вполне возможно, что блок питания отправляет 5,2В 1,55А, а доходит до паяльника 1,55А, но при напряжении, скажем, 4,6В. Т.е. за счет кабеля идет потеря мощности. В нашем случае потеря составляет примерно 1Вт. Именно эти потери я и компенсирую за счет повышения напряжения на блоке питания - за счет этого паяльник получает больше мощности и, соответственно, эффективность работы значительно повышается. Однако, выше 6В подымать, думаю, не стоит, т.к. на 6,5В жало раскаляется докрасна. Но это так, небольшой оффтопик, вернемся к тестированию блока питания.

Далее я повысил напряжение до 7В.



Сделал я это чисто чтоб показать, что можно добиться почти любого значения напряжения.

Ну и следующие 2 фото сделаны с этими же целями.





Здесь мне тоже не удалось подняться выше 12,3В, хотя обещанные 12В мы так же получили. Теперь переходим к токовым тестам.

Ну и эти фотографии, думаю, так же подтверждают тот факт, что 

Для этих целей мне потребуется нагрузочная микросхема.

Для начала на 5.2В я попробовал получить ток в 2А. Триггер я временно убрал из цепи - чтоб не мешал, т.к. это лишнее (хоть и небольшое) сопротивление токопередаче. Желаемые 2А я, можно сказать, получил.



Затем я подключил еще 2 резистора, которые по отдельности дают нагрузку на 0,5А и на 0,25А. Т.е. в итоге я должен был получить ток примерно 2,7-2,75А. По факту же оказалось меньше.



До кучи врубил третий резистор, а это по идее +1А тока. В итоге должно было получиться примерно 3,7-3,75А. Однако, Вы уже поняли, что данный ток я не получил. Но 3,32А - тоже неплохо.



При этом блок питания настоятельно старается сохранить напряжение выше 5В.

Далее я снова добавил в цепь триггер, поднял напряжение до 9В и задействовал 2 резистора - на 10 Ом и на 4,7 Ома. В итоге получился ток 2,62А



Т.е. обещанный на данном этапе ток в 2А мы получили, при чем с ощутимым "запасом". Так же тестер показал отдаваемую мощность 23,71Вт, что очень даже впечатляет, т.к. заявлено 18 Вт (12В х 1,5А = 18Вт)

Далее повышаем напряжение 12В. Резистор на 10 Ом я отключил, остался только на 4,7 Ома. Итог - 2,28А и почти 26Вт мощности.



Так что, думаю, без преувеличения можно сказать, что заявленным характеристиками блок питания действительно соответствует.

Теперь я немного порассуждаю о том, как эта Quick Charge вообще работает. Все-таки согласитесь - вполне удобно, когда смартфон с высокоемким аккумулятором заряжается с 0 до 100% за 40 минут, а ото и быстрее.

Для начала отмечу, что эта технология работает только на гаджетах, базирующихся на процессорах Qualcomm, и то не всегда и то не на всех.

Суть простая - как можно быстрее зарядить аккумулятор. Естественно, для этого требуется кабель, способный пропускать большие токи. Кстати, здесь в комплекте такой кабель был.



Тестировать мне его не на чем, но это, думаю, вопрос времени.

Итак, реализация, думаю такая - запросить у блока питания повышение напряжения, а получаемую мощность преобразовывать в более низкое напряжение и повышенный ток. Например, запросить 12В и ток 1,5А, а затем преобразовать эту мощность в напряжение 4,2В и ток в 3,5А (делаю поправку на потерю части мощности, т.к. тут по определению не может быть КПД = 100%). 

Просто повышать напряжение - бесполезно, т.к. аккумулятор заряжается именно силой тока. Т.е. если заряжать один и тот же аккумулятор током 1А, то не важно каким напряжением будет производиться зарядка - 5В или 12В, принятая емкость будет одинаковой.  

Ну а что касается "аааааа! в сети полно видосов, где аккумуляторы взрываются!", могу сказать следующее - мы же не знаем при каких именно условиях они взорвались, может они были повреждены. Да и не думаю, что в Qualcomm реализовали данную технологию так, чтоб гарантировать взрыв аккумулятора. Думаю, они прекрасно понимают, что на столь бешеных токах нельзя допускать нагрев аккумулятора, потому я не уверен, что аккумулятор заряжается столь бешеными темпами до самого финиша. Скорее всего, сила тока с ростом процента заряда будет ощутимо снижаться, чтоб не нагревать аккумулятор. Видимо, именно поэтому в сети куча рассказов о том, что вторые 50% "даются куда сложнее, чем первые".

Вобщем, мне этот блок питания уже не раз пригодился, не смотря на то, что у меня ни одного USB 3.1 гаджета, да и в будущем тоже не раз понадобится. Уверен, что скоро через этот же USB 3.1 интерфейс будет заряжаться вообще все, включая даже ноутбуки.

 

Станислав Кацуба