Реальные токи заряда различных гаджетов

    Фактическое, реальное потребление тока в режиме заряда у разных бытовых устройств - гарнитур, MiFi (Mobile Wi-Fi модемов aka "portable access point"), мобильных (сотовых) телефонов и прочей портативной техники обычно остаётся для потребителя загадкой.
    Эта информация очень важна, но обычно она нигде не указывается. Измерить ток несложно, но для этого, как минимум, придется изготовить "разрыв", чтобы появилась возможность включить прибор зля измерения тока - амперметр; а это означает испортить "родное" комплектное зарядное устройство (ЗУ) или искать подходящий шнур или зарядник. К тому же, следует учитывать, что ЗУ лишь внешне похожи, а на деле отличаются мощностью и даже нередко выходным напряжением - совсем не тем, что указано на наклейке. Стоит также заметить, что ток, который устройство способно взять при заряде, может оказаться заметно больше, чем ток, который может отдать прилагаемое к нему зарядное устройство в принципе. Особенно это относится к продукции NOKIA и к планшетам. Применение более мощного ЗУ позволяет гораздо быстрее зарядить планшет и не гадать, почему "от офисного компа он зарядился быстро, а от домашнего - не хочет".
    В рамках этой статьи также предпринята попытка дать оценку особенностям зарядного контроллера (ЗК) конкретных гаджетов а также допустимые для устройств рамки напряжения ЗУ, при котором его можно безопасно эксплуатировать.
    Измерения проводились встроенными приборами в лабораторный блок питания MASTECH HY3005D-3. Измерители тока и напряжения прошли поверку и им можно верить. Точность измерения - не хуже 1%.
    Полным зарядом считается состояние заряда устройства, когда ток заряда становится менее 0.01С (1% емкости). Для телефонов - это около 50мА, для планшетов - 100...150мА.

 Марка устройства
 Заявл. напряж., В Заявл. ток, А Факт. напр., В Факт. ток, А
 Время полного заряда
 Примечание
Mi-Fi modem Huawei E586
5.0
(от  порта microUSB)
неизв. (от порта microUSB)
5.1
 0.92
Зависит от напряж. на выходе ЗУ.

Схема ЗК - PWM
около
2 час.
 Схема ЗК - PWM (0.98A@4.7V; 0.80A@6.0V; 0.70A@7.0V) По окончании заряда ток резко обрывается. Uпор.1=4.7V
 Bluetooth-гарнитора NOKIA BH-503
 5.0
 неизв. (ЗУ NOKIA AC-5E 5V/0.85A)
5.1
0.28А
 3-5 часов
 
 GPS-датчик HOLUX-1000
 5.0
(от порта miniUSB)
неизв. (от порта miniUSB)
5.1

около 0.3А
в диапазоне
4.8...5.5V пропорционально меняется. В процессе заряда ток падает по экспоненте.
Ток собственного потребления  - 0.0
 3-4 часа
Можно подзаряжать включенным. Видимо, ЗК предназначен работать только в диапазоне 4.8...5.5V выше ток резко растёт, ниже - резко падает.
 Телефон NOKIA E51
 5.0 неизв. (ЗУ NOKIA AC-5E 5V/0.85A) 4.0 - 8.5V
 около 1.40-1.43A от лабораторного БП, но оригинальное ЗУ такой ток отдать не может5.
Около 40 минут на оригинальном ЗУ. От БП долго зарядить не удаётся - ЗК отключается.
Разрешенные для ЗК рамки напряжения: 5.1...5.4V. Вне рамок телефон сообщает: "Не заряжается".
 Телефон NOKIA С5-00.2 5.0
(от порта microUSB)
 неизв. (от порта microUSB) 5.0 сначала 0.27А, через 10 сек. 0.48А, ещё через 10 сек. 0.58А, через минуту 0.80А.
Тестирование порта?
 От 1 часа до 4-х часов. Зависит от мощности USB порта
 В отличие от E51, у этой модели ЗК явно ШИМ и работает от 4.7V до 6.8V. Выше 6.8V ЗК отключает телефон (ток падает до нуля и появляется сообщение на экране).
 Телефон NOKIA С5-00.2 5.0 неизв. (ЗУ NOKIA AC-8E 5V/0.89A)5.00.73A (постоянно). Немного меняется, но не закономерно.
Около 1...1.5 часов на оригинальной зарядке.
В отличие от microUSB, капризничает и нет лимита по перенапряжению. Если зарядка неоригинальная, то лучше пользоваться microUSB. 
 Планшет Lenovo A1-07 7"
5.0
(от порта microUSB)
 неизв. (от порта microUSB)5.1
0.42 (выкл.); 1.43 (вкл./stdby);
не зависит от напряж. на выходе ЗУ.
основной заряд - 4 часа;
дозаряд - около 3 часов.
"100%"=4.13V2;
"100%"=0.7С2;
Uпор.=4.7V1
U(full)=4.22V
 Планшет Huawei MediaPad 7"
 5.0
(от порта microUSB)
 неизв. (от порта microUSB) 5.11.25A (при 50% заряда);

0.73A (при 90% заряда)

Схема ЗК - PWM
(1.25A@4.8V; 1.20A@5.1V; 1.16A@5.6V;
1.12A@6.3V;
Полная зарядка - ночь (5-6 часов) если будет в режиме сна; если выключен - то до 12 часов.
Ток в процессе заряда постепенно снижается.
Разрешенные для ЗК рамки напряжения: 4.8...6.3V. Вне рамок ЗК отключается от ЗУ.
Планшет iRiver (?) CYBOOK tablet by BOOKEN SaS
 5.0
(от порта microUSB)
 неизв. (от порта microUSB)
5.0 - 5.6
 1.40A (при 30% заряда);
 
1.25A (при 60% заряда);
 1.15A (при 80% заряда);
0.40A (при 99% заряда)

Схема ЗК - PWM
(0.00@4.40V;
0.52@4.60V;
1.10@4.90V; 1.25A@5.1V; 1.25A@5.5V;
1.23A@6.0V;
 Если ЗУ или порт USB  достаточно мощный и шнур качественный, то планшет полностью зарядится уже через 3-4 часа (при условии, что напряжение на разъеме microUSB будет не ниже 5.0V).
ВНИМАНИЕ!
Заряд полностью останавливается, если напряжение на порту падает  ниже 4.5V. Через USB шнуры непонятного качества, через китайские зарядники, порты ноутбуков и компьютеров старого (до 2008) поколения заряд будет идти очень долго!
       
       
       
Аккумулятор BOSCH 14.4V Compact
2607336149
от шурупов. BOSCH GSB 14.4-2-LI Professional
 Фирм. автомат.
ЗУ
Фирм. автомат.
ЗУ
16.8
1.3 (задается на лабораторном блоке питания).
Конец заряда - Iзар.<0.02A
70 минут (чуть больше часа)
Напряжение на аккумуляторе достигает 16.8V примерно при 70% заряда (режим CC3)
затем следует дозаряд до 100% с контролем по току заряда
(режим CV4)


1 При напряжении ниже порогового напряжения зарядный ток спадает, т.е. схема контроллера заряда максимально эффективна при напряжении выше указанного порогового.

2  По достижению "100%" (по индикатору устройства) ток заряда может плавно уменьшаться, но заряд продолжается. Это связано с точностью определения порога полного заряда самим устройством, но индикатор не означает, что аккумулятор действительно заряжен полностью. В процессе "дозаряда после 100%" устройству передаётся ещё до 0,3С или 30% заряда.


3 СС - Constant Current. Режим, где аккумулятор питают фиксированным током, при этом напряжение на аккумуляторе не должно превышать паспортное при полном заряде. Полным зарядом считается момент, когда напряжение на аккумуляторе достигает значения полностью заряженного аккумулятора этой химической формулы. Для Li-Poly это 4.22V, для LiFePO4 это 3.65V, для NiZn - 2.90V. Практически же к моменту достижения такого напряжениия аккумулятор набирает лишь 60-70% емкости, после чего требуется дозаряд током при ограниченном на этом уровне напряжении (режим CV, см.ниже).

4 CV - Constant Voltage. Режим, когда аккумулятор подключают к источнику фиксированного напряжения, равному напряжению полностью заряженного аккумулятора. При этом ток не должен превышать разумные пределы, чтобы не допустить разрушения аккумулятора. Этот режим чаще всего используют для "дотяжки" аккумулятора до полной емкости после режима СС.


5 В результате измерений также оказалось, что ЗУ №1 "NOKIA AC-5E" (оригинальное) из комплекта телефона NOKIA E51 в реальности на штеккер 2.1/0.48мм выдает 8.5V на холостом ходу и имеет ток КЗ 0.85A; ЗУ №2 "NOKIA AC-5E" (как бы оригинальное, купленное за 500 рублей в сети магазинов "Связной") в реальности на штеккер выдает 5.5V на холостом ходу, но имеет такой же ток КЗ 0.85A. Noname ЗУ (авто и сетевые, по 100 рубелй, с рынка) как правило , с трудом развивают ток 0.5А и для нормальной эксплуатации просто не годятся. Часто телефон просто не хочет от них заряжаться, заряжается очень долго или не до конца, чем вызывают раздражение владельца "сдохшим аккумулятором" и радость продавца продать ещё один аккумулятор и ещё один такой же зарядник. А, как правило, телефон-то тут ни при чём; не надо было терять оригинальное ЗУ.

По мере того, как мне будут в руки попадать новые гаджеты и девайсы, я буду дополнять таблицу.

28/07/2013 обновлено: добавлен планшет 7" BOOKEEN (7" IPS, NVidia Tegra, выпуск 2013 года, OEM iRiver CYBOOK tablet by BOOKEEN SaS, сеть книжных магазинов RELAY)
Comments