USBテスター用の自作負荷抵抗器。 USBテスターと負荷抵抗器

皆さん、こんにちは！
歴史的には、明らかに誇張された特性を持つ製品を販売することで顧客を騙そうとする中国人がいる一方で、後者は前者を暴くのに役立つテスターを大量に販売しているのは歴史的に偶然です。 そうですね、最も逆説的なのは、Ali には両方を売りに出す売り手が存在することがよくあるということです。 そして今日は、そのようなものの 1 つについてお話します...私が言いたかったのは「負荷テスター」です - いいえ。 ロードボード1枚についてと言ったほうが正しいでしょう。

その助けを借りて、充電器、ケーブルなどをテストできます。

このロード ボードには 4 つのバージョンがあります。
- 私たちがレビューするもの
- 同じですが、冷却システムはありません
- 冷却なし、2 つの抵抗あり (スイッチごとに 1 つの抵抗)
- 冷却なし、2 つの抵抗器あり (抵抗器間に 1 つの共通スイッチ)

はい、私は議論しません、私は最もクールな選択肢とは程遠い選択をしましたが、私にとってはこれで十分です。

冷却システムなしでこの種のものを使用するのはサディズムです。抵抗器は非常に高温になるためです。

冷却といえば、まずはそこから始めましょう。 どのように作られているかに注目してください。 この角度から見ると、テーブルの上にボードを置いても空気の循環が妨げられないことがよくわかると思います。 ボードとテーブルの間には4ミリ程度の隙間が生じます。

理解できない人がいるかもしれませんが、私たちはこの金属製のスタンドについて話しています。

これは非常に重要なので... もしこのスタンドがなかったら、エアフローはさらに悪くなり、抵抗器はさらに熱くなったでしょう。 非常に強力なため、暖房器具として使用したり、例えばお茶用の水を沸騰させることができます。 冗談ではなく、これはまさにこれらの抵抗器が冷却せずに加熱する程度です。

同じ冷却システムに関する 2 番目のポイントはスイッチです。

スイッチではなく、スイッチです。 ある位置ではクーラーの回転速度は1であり、他の位置では別の回転速度です。 冷却システムをオフにする唯一の方法は、スイッチの隣にあるプラグを外すことです。 私はほとんど常に最大値のままにしているので... 冷却器の回転速度が高いほど、冷却効率が高くなり、その結果、抵抗器はより快適になります。

抵抗器といえば。 ここにはそのうちの4つがあります。 定格は20オーム、10オーム、4.7オーム、2.2オームです。 また、記載されている内容は現実と一致しています。 今はこれについては触れません。 誰かが信じないとしても、それはあなたの権利です。

はい、もう一つあります。 必要に応じて、この端子台を介して抵抗を接続することもできます (技術的には USB 入力と並列に接続されています)。

私が取り付けた抵抗がこれらのタスクにはあまり適していないことに同意しますが、この場合はそれが可能であることを示したかっただけなので、これは重要ではありません。

さて、友達の皆さん、何かテストしてみましょう。

たとえば、これは Itian K6 電源です。

負荷がなければ5.1Vになります。

冷却システムは最大でも 0.04A しか消費しません。

次に、4 つの抵抗を 1 つずつ接続しましょう。 重要な点は、すべての抵抗器が個別にオンになっているということです。 下の写真では並列接続はありませんでした。

これで、どの抵抗がどの負荷を消費するかがわかりました。 これで、抵抗をペアでオンにすることができます。 重要な点は、この場合の = 記号は条件付きで等価ではなく並列接続を示すことです。

2.2オーム = 4.7オーム

ほぼ3アンペア！ 悪くない！

2.2オーム = 4.7オーム = 10オーム

ご覧のとおり、この電源から 3.6A もの電力を供給しました (記載の 3A で)。

それでは、USams US-CC004 電源を駆動してみましょう。

負荷がなければ5.2Vになります。

今回は些細なことで時間を無駄にせず、4 つの抵抗すべてを使用してすぐに最大負荷を与えます。

USB テスター、ロードボードも同じであり、結果は電圧と電流の両方で優れていることに注意してください。

それでは、この MaGeek USB ケーブルを実行してみましょう。

ただし、これらの目的のために USB テスターを変更する必要がありました。 Micro-USB入力はありませんでした。

つまり、負荷がなければ5.17Vになります。 では、ロードしましょう。

まずは1Aから始めましょう。

2Aまで上げてみましょう。

ご覧のとおり、電圧が 4.7V まで低下したため、「吸い出された」 3A が得られませんでした。

さて、その前に、Samsung のオリジナルの充電器 (当時の残り物、神は禁じています、GT-S 6102) をテストしましょう。

わずか0.5Aで、スマートフォンを充電するためにそれ以上の電流は必要ありません。

「アイドル時」には 5.14V が生成されます。

宣言された0.5Aを受け取りました。

しかし、負荷を 0.75A に増やすとどうなるでしょうか? (20オーム=10オーム)

0.7Aというのは純正の特性と比べるとかなり良いです。 はい、異論はありません。4.8V までドローダウンしましたが、それでも悪くはありません。

そして、1アンペアを「要求」すると、事態は完全に悪化します。

このような電圧降下では、これはすでに明らかな過負荷です。

そこで、このロードボードの助けを借りて、さまざまな負荷下での電源または USB ケーブルの動作を監視できることがわかり、それらを相互に組み合わせることができました。

では、なぜこれが必要なのかを説明しましょう。

1) 電源のテスト。 それらの。 電源がたとえば最大 2 アンペアの動作電流を示している場合、これは、5V 未満の電圧降下なしでそのような電流が得られることを意味します。 しかし、私の個人的な意見では、4.9 V、さらには 4.8 V が正常であると考えています。 USB テスター自体が独自の「干渉」を引き起こします。 それらの。 Samsung の充電器をお使いの場合は、約束の 0.5A を受け取ったということを思い出させてください。 しかし、0.5A ではなく 2A と記載されていたとしたら、これはジャンク品であると言えるでしょう。 1A を供給しようとすると 3.73V - これは 2 アンペアの電源では許容できません。 私の実践では、充電が0.75Aと記載されていたのに、実際には0.2Aも発生しなかったことがありました。

2) USB ケーブルをテストします。 ここでも状況はほぼ同じです。 完全に正直な 2A の電源があるとします。 ケーブルも 2 アンペアと宣言されている場合は、2A の負荷で同じ 5V 出力を安全に得ることができます。 以前にテストした MaGeek は、ご覧のとおり、この特性にまったく対応していませんでした。念のため言っておきますが、5 V ではなく 4.6 V でした (ただし、2 アンペアとは宣言されていませんでした)。 場合によっては、これはガジェットの充電速度に直接影響します。 また、私の実践では1Aのケーブルでも4.3Vまで電圧が降下したことがありました。 その結果、私のAsus ZC451TGは0.35Aの電流で充電され、それ以上は充電されなくなりました。 また、ネイティブの Asus ケーブルで充電する場合、充電は 0.65A の電流で実行されました (スマートフォン自体の制限)。

したがって、そのようなことを気にする人は同様のロードボードを持つ必要があります。 必ずしもそのとおりではありませんが、アイデアは理解できます。

さらに優れた負荷オプションもあります - トリミング抵抗を使用して電流を 0.01A の精度で調整できます。ディスプレイ付き (つまり、内蔵 USB テスター付き)。また、USB、MicroUSB などのさまざまな入力も使用できます。 、MiniUSB、iPhone USB、さらには MicroUSB タイプ C。ただし、そのような USB ローダーはかなり高価です。

実際の出力電流を調べる方法 私携帯電話、タブレット、その他のデバイスの充電器。 多くの場合、「天の帝国」から来た私たちの友人は、バッテリー、パワーバンク、充電器（アダプター）の出力電流などのデバイスの実際のパラメーターを過大評価することを好みます。 しかし、下の写真に示されているようなデバイスが役に立ちます。これらのデバイスには数ペニーの費用がかかります。 アリエクスプレス。

ただし、出力電流を緊急にチェックする必要があり、このデバイスはなく、単純なマルチメーターはあるが、充電器またはバッテリー自体に何かを負荷としてロードする必要がある場合、この回路は次のようになります。救助。

このデバイスは、並列接続された 4 つの抵抗器 R1、R3、R5、R7、タイプ MLT-2、抵抗値 56 オームで構成されています。 各強力な抵抗器と並列動作していることを示すために、追加の抵抗器を備えた LED が含まれています。 LED VD1、VD2 赤、タイプ L-7104HD、LED VD3、VD4 緑、タイプ AL307B、追加抵抗 R2、R4、R6、R8 タイプ MLT-0.5、抵抗 330 オーム。 負荷は、故障したボードから取り外したジャンパ S1 ～ S4 を使用して制御されます。 抵抗器の抵抗値は、回路の分岐の 1 つをオンにしたときに約 100 mA の負荷がかかるように選択されます。

最近では、USB 出力を備えた充電器の需要が非常に高まっています。 このようなデバイスを使用すると、携帯電話、タブレット、プレーヤー、その他多くの最新のガジェットを充電できます。 しかし、これらの料金の特徴が示されているにもかかわらず、「充填」は必ずしも説明と一致するとは限りません。 メーカーがこれらの仕様に準拠しない場合、良くても充電時間の増加につながり、最悪の場合、充電中のデバイスの損傷、場合によっては火災につながる可能性があります。 負荷抵抗を備えた USB テスターは、これらのトラブルを回避するのに役立ちます。 これらは、料金の実際の指標を特定し、このデバイスまたはそのデバイスの使用が安全かどうかを判断するのに役立ちます。
下の写真はUSB充電器の実際の特性を確認した例です。 メーカーは、5 ボルトの電圧で 1 アンペアの電流を保証すると約束しています。これは、ほとんどのモバイル デバイスの充電の標準です。 本当のところは何でしょうか？ 負荷抵抗を備えたテスターを USB 充電出力に接続すると、まったく異なる数値が表示されます。 わずか0.49Aで、電圧は「卑劣な」2.59Vまで低下しました。 このような充電器は電話機を充電できないだけでなく、さらに使用すると過度の発熱や火災につながる可能性があります。

1A 負荷に接続したときの安価な中国製充電器 (5V、1A) の電圧と電流。

以下の例では、1A 負荷に接続したときの独自の HTC 充電器 (5V、1A) の特性が示されています。 ここで、すべてのパラメータは製造元によって宣言された特性に対応します。

このように、これら 2 つのシンプルなデバイスが、USB 充電器の不誠実なメーカーを明るみに出すのに役立ちます。

地元のユーザーからの推奨に基づいて、テスト用にこのデバイスを購入しました:)
このデバイスはすでに説明され、テストされていますが、これは単なる追加です...

早速、ロードモジュール付きのキットを注文しました。
いつものように袋に入れて発送します










モデル: KCX-017
テスターはきれいに組み立てられており、画面には保護フィルムがあります。
USBケーブルの長さは15cm。
画面には、電圧 (V)、電流 (A)、電荷の通過エネルギー (mAh)、メモリセル番号 (0 ～ 9) が同時に表示されます。
この装置についてはすでに何度か詳しく説明しているので、追加情報のみ書いてみます。
ケースは4つのラッチで固定されており、簡単に分解できます。

















取り付け品質は正常で、フラックスが洗い流されていません。
メーターボードには次のコンポーネントが含まれています。
- 白色バックライト付き反転LCDディスプレイ
・LCDコントローラ HT1621B

・PICコントローラ PIC16F1933-I/SS

・オペアンプ LM358 (Ku=21)

- 電圧安定器 3V
- コントロールマイクロボタン
- 電流シャント 0.025 オーム
- 分圧器 (K=7.66)
- コネクタおよび接続ケーブル

回路自体は電流計の前に電力が供給され、電圧も電流計の前で制御されます。
内部消費電流 6.6mA(33mW)
基板からコピーしたLCD USBテスター回路


回路設計を簡素化するために、測定シャントは共通線回路に配置されました。
オペアンプは、0.025 オームの電流シャント両端の小さな電圧降下を増幅して、オンチップ ADC の変換精度を向上させます。
接続ワイヤは非常に細いため (28AWG のようです)、重負荷時に追加の電圧降下が発生します。 LCD USB テスターの合計通過抵抗は 0.115 オームです。つまり、2A の電流では、出力電圧は入力電圧より約 0.25 V 低くなります。(

インジケーターは、表示される電圧 (2%) と電流 (3%) をわずかに過小評価します。
実際の電圧 - 表示される電圧の関係:
2.60 – インジケーターが点灯しない
2,70 – 2,64
2,80 – 2,76
3,00 – 2,95
3,50 – 3,44
4,00 – 3,94
4,50 – 4,44
5,00 – 4,93
5,50 – 5,43
6,00 – 5,91
7,00 – 6,90
8,00 – 7,88
9,00 – 8,86
10,00 – 9,85

このデバイスは、幅広い電圧 (2.70V ～ 10.0V) および電流 (0.05A ～ 3.50A) で許容可能な精度で測定を実行できるため、USB パラメータだけでなく、パラメータを直接測定することもできます。リチウム電池のこと。
電流計には 50mA の不感帯があります。 この値より小さい電流はゼロとして表示されます。
電圧が 4.6V 未満かつ 5.35V を超えると、インジケーターのバックライトが点滅し始め、許容できない入力電圧値を示します。
最大測定電流は 3.67A ですが、測定値はそれ以上増加しません。 オペアンプは出力飽和に入ります。 電源電圧が低下すると、電流制限の測定限界も低下します。
測定された最大電圧は9.99Vで、電圧がさらに増加すると、インジケーターは10ボルトの値を失いますが、残りの値は正しく表示されます-12Vまでチェックしました。
インターフェイス導体 D+ D- は、輸送中にテスターを通過します。
また、電圧値を考慮せずに測定された mAh であることにも留意する必要があります。 それらの。 インジケーターの読み取り値 I(mA)*T(h)、電流が存在します - 累積 mAh 読み取り値も増加します。
テスターの非常に大きな利点は、デバイスの電源がオフになったときに累積された値がメモリに保存されることです。 これは約 10 mAh の間隔で発生します。累積された値はメモリに保存されます。

ロードモジュールはこんな簡単な回路になっています。

1A 負荷モードでは、緑色のインジケータが点灯します。
2A負荷モードでは赤色のインジケーターが点灯します。
不快な特徴があります - 抵抗器は非常に激しく発熱するため、可燃性物質やプラスチックに触れないようにロードモジュールを配置してください。
また、動作中のモジュールの抵抗器には手で触れないでください。すぐに火傷をする可能性があります。
1A モードでは、抵抗器の測定最大発熱量は 183℃ です。
2A モードでは、抵抗器の測定最大発熱量は 235°C です。 このモードでは、基板は非常に強い焦げる臭いがします。抵抗器のエナメルと過熱した基板自体が燃えます。
温度20℃での負荷抵抗: 5.141オーム/2.587オーム、およびそれに応じて5Vの電圧で計算された電流 - 0.972A/1.932A




約180℃の温度での負荷抵抗：5.119オーム/2.576オーム、したがって、5Vの電圧での計算電流 - 0.977A/1.941A




加熱により負荷抵抗は0.5%しか減少しないため、電流の変化は無視できます。
抵抗器の抵抗が加熱によって増加しないことは注目に値します。これは、抵抗器のワイヤ材料が温度補償されていることを意味します（おそらくコンスタンタンまたはマンガニン）。
ボードの発熱を軽減するために、いくつかのラジエーターを熱伝導性接着剤でボードに接着しました。






ボードの温度が大幅に下がり、ロードの臭いも少なくなり、熱くなったボードを取り外すのがより安全になりました。

最終的な結論: どちらのデバイスも適していますが、上記の機能と小さな欠点があります。