Usb нагрузочный резистор для чего нужен

Обновлено: 04.07.2024

С помощью данного тестера можно понять реальную мощность источника питания и выдаваемое им напряжение при разном токе. Ток плавно регулируется с помощью двух ручек от 0 до 4,5 А. При этом, напряжение на входе может быть от 4 до 25 вольт. А при наличие внешнего источника питания (далее я расскажу как и в каких случаях его следует подключать) от 1 до 25 вольт.

У тестера есть самые распространенные разъемы используемые в зарядках для мобильных устройств (mirco USB, mini USB, USB Type-c).

Ниже размещена схема тестера, где обозначены основные его части.

Схема многофункционального нагрузочного USB тестера Схема многофункционального нагрузочного USB тестера

Два регулятора служат для грубой (ближайший к кнопке) и более тонкой регулировки нагрузочного тока.

С помощью единственной кнопки, можно сбрасывать значения, переключаться между различными экранами и переходить к настройкам и калибровкам прибора. О настройках и калибровке тестера, а так же его дополнительном функционале, я расскажу в следующей статье.

На первом экране показывается текущее напряжение, ток, мощность, и емкость (либо переданное количество тока) в А*ч и Вт*ч. А так же время с начала подключения тестируемого устройства. При отключении и повторном подключении, время и емкость сохраняются. Сбросить их можно долгим нажатием на кнопку.

На втором экране можно посмотреть сопротивление подключенного устройства и на сколько разогрелся сам тестер.

Третий экран во многом дублирует информацию первых двух.

Вентилятор охлаждения включается при запуске устройства (на 5 секунд) и при высокой нагрузке (при температуре 55˚C и выключается при 45 ˚C).

С помощью данного тестера можно:

1. Проверять характеристики различных зарядных устройств . Например, Вы купили блок питания, на котором воодушевляющее написано 5 В 2 А.

Подключаем данное зарядное устройство к тестеру. Плавно увеличиваем ток и видим, что при силе тока до 1А напряжение составляет 5В.

А вот при токе в 1,2 А, напряжение резко падает до 3,3 В.

При увеличении тока до 1,3 А, напряжение опускается ниже 3,3 В, а это уже не достаточно ни для работы тестера (без внешнего питания через крайний micro USB-разъем), ни для зарядки большинства телефонов.

Таким образом, можно сказать, что для данного зарядного устройства, зарядный ток не более 1-1,1 А. Что почти вдвое ниже заявленного.

2. Проверять качество зарядных кабелей.

Бывает так, что зарядное устройство выдает заявленную мощность, а из-за того, что кабель слишком малого сечения, и, следовательно, имеет большое сопротивление, часть мощности зарядного устройства теряется в проводах.

Проверить это можно, сначала подключив и замерив, параметры зарядного устройства на прямую, без кабеля.

А потом, подключить наш тестер к зарядному устройству через кабель.

Подключение блока питания через кабель к разъему micro USB тестера Подключение блока питания через кабель к разъему micro USB тестера

На фото видно, что при той же силе тока, что и в первом примере, напряжение снижается до 4,72 В. Если значения существенно отличаются в меньшую сторону, кабель лучше заменить. В данном случае используется кабель micro USB и подключается он к соответствующему разъему сзади тестера.

3. Проверять емкость аккумуляторов .

Для примера, можно протестировать широко распространенный li-ion аккумулятор 18650. Вначале полностью зарядим аккумулятор. Далее разместим аккумулятор в боксе, а провода подключим к соответствующему разъему.

Выставим ток в 1 А и будем разряжать аккумулятор.

При напряжении аккумулятора около 3,3 В тестер отключится. Так что, даже если аккумулятор не снабжен защитой отключения по низкому напряжению, тестер не разрядит его до нуля. Но лучше, для данной цели, использовать специальные зарядно-разрядные устройства, например, такие как Liitokala (статья о нем будет позже).

4. Проверять емкость powerbank .

Зачастую производители завышают емкость powerbank. С помощью данного тестера мы можем проверить его реальную емкость. При этом можно поэкспериментировать с различными токами разряда, и понять, при каком токе разряда, какая итоговая емкость powerbank получается. И сравнить с заявленными характеристиками.

5. Проверять характеристики небольших солнечных панелей и других электрогенерирующих устройств низкого напряжения.

Речь идет о солнечных панелях с напряжением на выходе до 12 В и мощностью до 35 Вт.

Для примера возьмем гибкую солнечную панель напряжением 12 В и с заявленной мощностью 10 Вт. Такую солнечную панель удобно брать с собой в походы для подзарядки телефона, фотоаппарата, камеры.

Т.к. 12 вольт в походах обычно ни к чему, да и для этих целей у меня есть powerbank с выходом 12 В , подключаем к разъему солнечной панели понижающий до 5 В преобразователь.

Гибкая солнечная панель с преобразователем напряжения 5 В Гибкая солнечная панель с преобразователем напряжения 5 В

Проводим эксперимент в солнечную погоду. Вращая регулятор тестера, получаем максимальный ток нагрузки в 0,54А. После этого тестер отключается.

Максимальный нагрузочный ток без внешнего источника питания Максимальный нагрузочный ток без внешнего источника питания

В принципе вполне достаточно для медленной зарядки мобильного телефона. Но, часть мощности тратится на работу самого тестера. И чтобы получить более достоверный результат, нужно подключить внешнее питание через разъем micro usb, обозначенный на плате как SYS_PWR (крайний слева).

Солнечная панель, преобразователь напряжения и USB тестер с внешним питанием от powerbank Солнечная панель, преобразователь напряжения и USB тестер с внешним питанием от powerbank

Таким образом, всю электронику тестера мы запитываем от внешнего источника, и мощность испытываемого источника питания показывается более достоверно. Так что для получения более точного результата при тестирования автономных устройств лучше подключать внешний источник питания. Еще нужно обязательно подключать внешний источник питания, при тестировании устройств, выдающих напряжение 3,5 и менее вольт. Т.к. при таких напряжениях, тестер, без дополнительного внешнего питания, не включится.

В нашем примере, при тех же условиях освещенности, максимальный зарядный ток достиг уже 1А. Что вполне соответствует уровню многих usb-зарядок от сети.

Максимальный нагрузочный ток с внешним источником питания Максимальный нагрузочный ток с внешним источником питания

Более подробно об этой солнечной панели и ее испытаниях в полевых условиях, а так же о преобразователе ее напряжения в 5В, я расскажу в одной из следующих статей.

Таким образом, данный мультифункциональный нагрузочный USB тестер позволяет решать достаточно много задач. Подробнее о калибровке и дополнительных возможностях этого USB тестера я расскажу в следующей статье.

Спасибо, что дочитали до конца! Если статья понравилась, нажмите, пожалуйста, соответствующую кнопку. Если интересна тематика электроники и различных электронных самоделок, подписывайтесь на канал. До встречи в новых статьях!

Здравствуйте, друзья! С того момента, как я купил данный дисчерджер, меня буквально распирает. Для тех, кто не в курсе, дисчерджер необходим для того, чтоб что-то протестировать под нагрузкой (например, блок питания), либо разрядить аккумулятор/повербанк. Подобные нагрузки (хотя, наверное, правильнее будет сказать «нагрузчики») используются для выявления настоящей емкости аккумулятора или повербанка, а так же для выявления настоящей мощности блока питания. Но обо всем по порядку.

Вот он красавец.

При детальном рассмотрении становится очевидно, что он прост до невозможности — 5 выключателей, 5 светодиодов, 5 резисторов (сопротивлений), вентилятор, USB-порт, а так же клеммник. Теперь по порядку.

USB-вход и клеммник.

Если посмотреть вот эту схему, что можно подключиться как через USB, так и через клеммник с абсолютно одинаковым успехом, т.к. они соединены напрямую.

Кстати, клеммник винтовой.

Как вариант, к этому же клеммнику, думаю, можно будет подключить какую-нибудь доп. нагрузку. Вообще мне этот клеммник не нравится, т.к. при затягивании винтов он перекашивается. Но это, во-первых, не критично, а во-вторых, клеммник можно будет поменять на другой.

Это реально очень крутой плюс. Я смотрел на ютубе обзоры аналогичных USB-нагрузок, которые идут без системы охлаждения и имеют всего 2 режима — на 1А и на 2А. И очень много кто жаловался, что от нагрузки все это добро сильно греется. Так что система охлаждения тут более чем уместна. И у моей USB-нагрузки она есть. Более того, она имеет 2 режима. Они переключаются вот этим выключателем.

При максимальном охлаждении ток идет напрямую в вентилятор, а при минимальном — напряжение снижается через этот резистор и вентилятор работает медленнее.

А если посмотреть вот с такого ракурса,

то станет понятно, что решетка снизу не позволяет положить плату на стол — всегда остается зазор в пару миллиметров. Это необходимо для циркуляции воздуха при работе вентилятора и, как следствие, более эффективного охлаждения.

Теперь переходим к нагрузочным резисторам. Их тут 4.

И каждый разного номинала. Кстати, все резисторы подписаны.

Имеет резистор на 20, 10, 4,7 и 2,2 Ома. Ну и, как Вы уже догадались, для каждого резистора отдельный светодиод и отдельный выключатель. Т.е. можно задействовать как один резистор, так и два, так и три, так и все.

Ну а теперь, друзья, давайте перейдем к тестированию.

Тест 1. Сопротивление бесполезно.

Очевидно, что мы проверим сопротивление каждого резистора. Подключимся через клеммник — так удобнее.

Обратите внимание — отклонение от заявки не превышает 0,2Ома, т.е. в пределах допуска. Потому будем считать, что резисторы подписаны абсолютно правильно.

Тест 2. Что по чем.

Теперь токовый тест. Мы посмотрим какой ток высасывает USB-нагрузка в двух режимах работы системы охлаждения + каждый резистор в отдельности. Для теста резисторов система охлаждения будет вовсе отключена.

USB-тестер для данной затеи не подходит. Дело не в достоверности показаний, а в том, что он дает дополнительное сопротивление, т.е. ток будет занижен. Поэтому будем тестировать с помощью мультиметра. Для теста я взял блок питания от планшета, который переделал в USB.

Итак, система охлаждения в двух режимах.

Теперь отключаем систему охлаждения и проводим тот же тест для резисторов.

Если грубо, то имеет нагрузку в 0,25, 0,5, 1 и 1,8А. И существует 15 разных комбинаций как их между собой комбинировать. Я покажу только некоторые (систему охлаждения подключил обратно).

10 в параллели с 2,2Ом

Все 4 резистора в параллели.

Итак, мы выяснили, что данный блок питания вполне способен выдать ток в 2А на выходе, а в качестве бонуса — еще и 0,5А сверху. Очень даже неплохо!

Вторым испытуемым будет 1-амперное зарядное устройство Asus для моего смартфона. По очевидным причинам придется на этот раз использовать USB-тестер.

Результаты тоже очень неплохие — своему одному амперу тоже соответствует.

Ну и до кучи давайте я покажу, как протестировать любой повербанк «на отдачу». Для тех, кто не в курсе, емкость повербанка «на прием» и «на отдачу» всегда отличается примерно на 30-35%. Это связано с тем, что в любом повербанке используются повысители напряжения с 3-4,2В до 5-5,2В. Повысить напряжение можно только одним способом — высасывать с аккумуляторов более высокие токи.

Вобщем, тестирование повербанков на разряд производится вот таким способом: подключается USB-тестер, а к нему — USB-нагрузка. Затем на нагрузке задается режим разряда (скажем, 1А), а USB-тестер считает отдаваемую емкость.

В будущем я буду примерно таким же макаром тестировать еще и литий-ионные аккумуляторы. И выглядеть это будет примерно вот так.

Так что я без преувеличения могу сказать, что данный USB-нагрузчик открыл для меня фантастически широкие возможности по тестированию аккумуляторов, повербанков и зарядных устройств. Обязательно должен быть у каждого.

Мудрость: Если дело приносит деньги но не приносит удовольствия — это рабство, от которого надо освобождаться. Если дело приносит удовольствие, но не приносит денег — значит нужно сделать так, чтоб оно приносило и удовольствие и деньги.

Для проверки работоспособности устройств с интерфейсом USB может оказаться полезным сымитировать реальную нагрузку, подключенную к такому порту. С одной стороны для того, чтобы убедится в подаче питания на разъем, достаточно просто подключить USB фонарик. Но у фонарика весьма незначительная потребляемая мощность. Для тестирования USB портов более-менее реальными токами нагрузки (например под внешний HDD) была собрана специальная нагрузка.

Схема электрическая

Устройство представляет собой четыре параллельно включенных резистора R1, R3, R5, R7 типа МЛТ-2, сопротивлением 56 Ом. Для индикации работы параллельно с каждым резистором мощным резистором включен светодиод с добавочным резистором. Светодиоды VD1, VD2 красного свечения, типа L-7104HD, светодиоды VD3, VD4 зеленого свечения, типа АЛ307Б, добавочные резисторы R2, R4, R6, R8 типа МЛТ-0,5, сопротивлением 330 Ом. Нагрузка управляется при помощи перемычек S1-S4, снятых с вышедшей из строя платы. Сопротивления резисторов, подобраны таким образом, что бы включение одной из ветвей цепи давало нагрузку около 100 мА. Устройство собрано на псевдо-печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита, размером 65 х 43 мм. Разъем типа USB-AM подключен при помощи проводников, длиной 50 см.

Для примера нагрузка подключена к USB-порту компьютера через 5 метровый удлинитель. Нагрузка включена на полную мощность, зеленые светодиоды АЛ307Б имеют невысокую яркость свечения и на фотографии выглядят не светящимися.

На фотографии хорошо видно, что даже при такой не очень большой нагрузке напряжение заметно проседает.

Форум по обсуждению материала ТЕСТОВАЯ НАГРУЗКА ДЛЯ USB

В нескольких схемах рассмотрим, можно ли параллельно включать стабилизаторы напряжения, микросхемы типа LM317 и аналогичные.

Схема усилителя и микрофона из пьезоэлемента, подходящая для сборки своими руками.

Делаем цифровой TLIA-тестер Li-Ion аккумуляторов (измеритель емкости) на Atmega8 и дисплее WH1602.

Схема, плата и фото готового самодельного усилителя 100W на транзисторах Дарлингтона.

В повседневной жизни нас постоянно окружает множество приборов и гаджетов, которым требуются различное питание. Учитывая массовое распространение китайской продукции на рынке, не всегда можно быть уверенным, что тот или иной прибор или источник питания соответствует заявленным характеристика. И дабы не рисковать дорогостоящим устройством можно собственноручно проверить его при помощи электронной нагрузки. Она позволяет оценить нагрузочную способность блока питания, а также возможность его работы в продолжительном режиме, приблизительно оценить емкость аккумулятора и много всего прочего. Если заинтересовались, милости прошу…

Приобрести электронную нагрузку можно ЗДЕСЬ

Содержание

Характеристики:

— Тип – электронная нагрузка
— Максимальная мощность – 15Вт
— Рабочее напряжение – 3,7-13В
— рабочий ток – 0,15-3А
— Порог включения вентилятора – 40°С
— Подключение – USB
— Размеры — 68мм*30мм

Внешний вид:

Электронная нагрузка поставляется в обычном «мелком пакете», в Россию прилетает за 3-4 недели. Выглядит она следующим образом:

Применение подобных устройств достаточно широкое, но основное – это конечно же тестирование различных источников питания. Данная модель отлично подходит для тестирования сетевых USB-адаптеров, блоков питания, внешних аккумуляторов, USB-портов компьютера и многих других устройств.

Основные особенности:

— компактные размеры
— высокая (для ее габаритов) продолжительная нагрузочная мощность в 15Вт
— наличие встроенного USB-штекера
— стабилизация и плавная регулировка нагрузочного тока до 3А
— автоматическое охлаждение вентилятором
— грамотная конструкция
— простая схемотехника

Как видим, плюсов очень много, к тому же это самая дешевая нагрузка по площадке. Дешевле стоят только нагрузочные резисторы, но они не позволяют стабилизировать ток и сильно греются, выделяя неприятный запах.

Что касается конструкции, то в ней были учтены некоторые изъяны, присутствующие у первых аналогов. Силовой транзистор здесь прижимается напрямую к радиатору, а не через медные проводники в плате, что и позволяет добиться такой нагрузочной мощности при таких скромных габаритах:

Транзистор TIP122, рассчитан на 100В/5А:

К радиатору крепится винтом:

Кстати, термопаста по умолчанию отсутствует, поэтому рекомендую добавить каплю распространенной Arctic MX-4 или GELID GC-Extreme.

Основные элементы следующие:

При работе горит индикатор. Управление вентилятором завязано на терморезисторе, при достижении температуры 40°С включается вентилятор. При необходимости можно добавить выключатель или перемычку, дабы была возможность постоянного включения принудительного охлаждения. Какой-либо термозащиты нет. Многооборотистым подстроечным резистором выставляется нужный ток нагрузки в диапазоне от 0,15А до 3А. Регулировка очень плавная, можно без проблем поймать «сотки». Если планируется нагружать блоки питания или аккумуляторы, например, для снятия сульфатации, к контактным площадкам на обратной стороне платы можно припаять крокодилы.

Габариты:

При первом взгляде на нагрузку в глаза сразу же бросаются ее компактные габариты, при которых и не верится, что она может рассеять 15Вт в продолжительном режиме. Размеры нагрузки составляют 68мм*30мм:

Если не ошибаюсь, то среди маломощных нагрузок до 25Вт она самая компактная и по размерам даже меньше USB-тестера:

Ну и по традиции сравнение с тысячной банкнотой и коробком спичек:

Тестирование:

Самое распространенное применение – нагрузка сетевых адаптеров для определения соответствия заявленным нагрузочным характеристикам и разряд внешних аккумуляторов для оценки их приблизительной емкости. При этом желательно иметь точный USB-тестер («зарядный доктор»):

При таком режиме мининагрузка чувствует себя вольготно.

При нагрузке блоков питания все тоже самое, «сотки» можно поймать при необходимости:

Ток 3А далеко не предел, но большинство качественных USB-адаптеров имеют встроенную защиту на порт в 2,4А, поэтому больше их не нагрузить, либо через внешние крокодилы или переходники:

Максимальный ток при 5В составил чуть менее 3,5А:

Кратковременно или при дополнительном охлаждении (доработке охлаждения) можно нагружать до 25Вт:

Надо понимать, что термозащиты от перегрева данная нагрузка не имеет и транзистор может выйти из строя.

Несмотря на заявленный максимум в 13В, мининагрузка может работать и при 18В:

Схемотехника простая, функции лимита мощности она не имеет, поэтому важно это контролировать. Без каких-либо доработок мининагрузка легко рассеивает 15Вт мощности продолжительно, при установке более массивного радиатора этот показатель можно повысить в несколько раз.

Выводы:

Отличная электронная нагрузка для различных задач. Надежная, компактная, неприхотливая в работе и главное дешевая – все как доктор прописал. Минусов просто нет. Однозначно рекомендую!

Читайте также: