С увеличением ёмкости аккумуляторов телефонов потребовалось увеличить и мощность зарядных устройств, чтобы достичь маленького времени зарядки, для чего и нужно было увеличивать выходную мощность: напряжение, ток. Таким образом зарядные с Quick Charge 3.0 кроме 5 В могут выдавать 9В/12В/20В +возможность регулировки с шагом 0.2 В (до 12 В).
Ввиду распространенности ЗУ с этой технологией появляется интерес использовать их для получения повышенного напряжения без дополнительных преобразователей.
Схема подключения
Представленная схема позволит выводам, настроенным как двухтактный выход, подавать на выводы DN и DP нужные значения напряжения:
| Оба вывода к минусу | 0 В |
| Верхний вывод к плюсу, а нижний к минусу | 0.6 В |
| Оба вывода к плюсу | 3.3 В |
Настройка в STM32CubeMX
Нужно настроить четыре любые выводы общего назначения как двухтактный выход (Output Push Pull) без подтяжки (No pull-up and no pull-down) с соответствующими названиями (ПКМ -> Enter User Label).
Samsung EP-TA200 разборка что внутри, быстрая зарядка Charging .
Описание протокола Quick Charge
QC 2.0 (из документа CHY100)
После включения в сеть замыкаются выводы DN, DP и начинает следить за уровнем на выводе DP, подаем на него напряжение от 0.325 В до 2 В (обычно 0.6 В) на время не менее 1.25 с и таким образом происходит вход в режим Быстрой Зарядки. Теперь на DN нужно подать минус (чтобы напряжение на нем упало ниже 0.325 В) на время не менее 1 мс. Остается выставить сочетание напряжения, соответствующее необходимому, согласно таблице:
QC 3.0 (из документа FAN6290Q)
В этой версии есть возможность изменять значение напряжения с шагом 200 мВ, для этого нужно выставить сочетание, соответствующее режиму Continuous Mode:
Перейти в него можно из любого другого (5В/9В/12В), а потом для увеличения выходного напряжения (DN: 3.3 В, DP: импульс 0.6-3.3-0.6В), а для уменьшения (DP: 0.6 В, DN: 3.3-0.6-3.3В).
Программирование
Остается завернуть изменение уровней сигнала согласно алгоритму в код с использованием библиотеки HAL, учитывая понятные ярлыки-названия, установленные в Кубе:
void QC_GPIO_9V(void)< /* DP: 0.6V; DN: 0.6V — preset */ HAL_GPIO_WritePin(QC_DP_UP_GPIO_Port, QC_DP_UP_Pin, GPIO_PIN_SET); HAL_GPIO_WritePin(QC_DP_DOWN_GPIO_Port, QC_DP_DOWN_Pin, GPIO_PIN_RESET); HAL_GPIO_WritePin(QC_DN_UP_GPIO_Port, QC_DN_UP_Pin, GPIO_PIN_SET); HAL_GPIO_WritePin(QC_DN_DOWN_GPIO_Port, QC_DN_DOWN_Pin, GPIO_PIN_RESET); HAL_Delay(1250); /* min 1.25s */ /* DP: 0.6V; DN: 0V */ HAL_GPIO_WritePin(QC_DN_UP_GPIO_Port, QC_DN_UP_Pin, GPIO_PIN_RESET); HAL_Delay(1); /* min 1ms */ /* DP: 3.3V; DN: 0.6V for 9V */ HAL_GPIO_WritePin(QC_DP_UP_GPIO_Port, QC_DP_UP_Pin, GPIO_PIN_SET); HAL_GPIO_WritePin(QC_DP_DOWN_GPIO_Port, QC_DP_DOWN_Pin, GPIO_PIN_SET); HAL_GPIO_WritePin(QC_DN_UP_GPIO_Port, QC_DN_UP_Pin, GPIO_PIN_SET); HAL_GPIO_WritePin(QC_DN_DOWN_GPIO_Port, QC_DN_DOWN_Pin, GPIO_PIN_RESET); >
Таким образом получились функции:
Вскрытие Оригинальной Зарядки Samsung ETA-U90E
QC_GPIO_5V(); QC_GPIO_9V(); QC_GPIO_12V(); QC_GPIO_20V(); QC_GPIO_Reg(); QC_GPIO_Dec(); QC_GPIO_Inc();
Скачать проект в STM32CubeIDE можно на GitHub: Quick-Charge-STM32-HAL
Проверка работы
Остается подключить всё согласно схеме и выполнить функцию для получения нужного напряжения (для испытания используется безымянная китайская зарядка с QC 3.0):
Причем выходное напряжение можно изменить в любой момент:
При использовании разъема USB Type-C обязательно нужно добавить два резистора 5.1 кОм между CC1, CC2 и GND, чтобы устройство определялось как UFP (Upstream Facing Port).
Определение подключения
В случае, если питание будет подаваться на микроконтроллер уже после подключения, то выполнение нужной функции может выполнятся перед главным циклом один раз.
Если микроконтроллер питается от независимого источника, то выполнение функции можно назначить по внешнему прерыванию (вывод VBUS подключается через стабилизатор 3.3 В) или просто с помощью кнопки — можно сделать свой «триггер».
Проверка на разных ЗУ с USB-A и USB-C
Работоспособность проверена на различных недорогих зарядных, а также на мощных ноутбучных зарядок 65Вт с USB Type-C.
При этом наименьшее выходное напряжение может различаться — так, обычные имели нижний порог 4.2 В, а продвинутые — 3.7 В.
Подробнее в видео
Итого
Хоть стандартом становится технология Power Delivery (PD), но куча современных сетевых зарядных устройств как и многие переносные аккумуляторные ЗУ поддерживают в том числе Quick Charge (QC), что позволит с легкостью получить повышенное напряжения без использования дополнительных преобразователей.
Несмотря на то, что в теории можно получить даже 20 В, но на практике таких зарядок почти нет. Также стоит учесть, что при подключении слишком мощной нагрузки напряжение будет сильно просаживаться, а некоторые ЗУ вообще уйдут в защиту.
- quick charge
- stm32
- qc trigger
- stm32f103c8t6
- hal
- быстрая зарядка
- quick charge микроконтроллер
- Программирование микроконтроллеров
- Схемотехника
- Разработка под Arduino
- DIY или Сделай сам
- Электроника для начинающих
Источник: habr.com
Обзор платы для зарядки на чипе SW3516: делаем зарядное устройство с быстрой зарядкой за 300 рублей
Сегодня рассмотрим DIY-плату для получения быстрой зарядки от любого блока питания. Плата маленькая и дешевая, но поддерживает много протоколов быстрой зарядки, в том числе PD 60 Вт. Я сделал на основе этой платы бюджетное зарядное устройство для смартфона в автомобиль.
Технические характеристики
- Тип устройства: встраиваемый модуль для быстрой зарядки
- Основной чип: SW3516
- Диапазон входного напряжения: DC 6-35 В
- Выходные разъемы: TYPE C и USB A
- Поддержка протоколов быстрой зарядки: PD30, QC4/QC3.0, Huawei SCP/FCP, Apple 2,4, Samsung AFC, VIVO9V2A, Mediatek PE20
- Максимальная мощность: 60 Вт
- Размеры платы: 50х17х12 мм
Упаковка и комплект поставки
В лоте на выбор две модели: на чипах 3516 и 3518. Отличия в том, что 3516 не поддерживает быструю зарядку OnePlus’VOOC и протокол OPPO DASH, а 3518 поддерживает ее. У меня более простая версия SW3516, брал с прицелом заряжать смартфон в машине, да и на пробу.
Доставка почтой РФ (безтрековая доставка или объединений с другими вашими посылками). Плата запаяна в пакет с защитой от статики.
В комплекте только плата.
Внешний вид
По сути это преобразователь постоянного напряжения с поддержкой протоколов зарядки гаджетов. Плата миниатюрная, входное напряжение подключается проводами под пайку. Единственный недостаток этой компоновки, на мой взгляд, отсутствие фланца на выходных разъемах. Для встраивания в корпус поможет 3D-принтер.
Выходные разъемы друг под другом с разных сторон печатной платы. Электролиты по питанию на 35 В (это напряжение нельзя превышать).
Масса платы 13 грамм.
В работе
Подключаем для тестов плату к регулируемому источнику питания (до 32 В), в нагрузку usb-лампочку для проверки:
Потребление в холостом режиме минимальное — на работу индикаторного светодиода. Их, кстати, пара — показывают подачу питания (синий) и активность быстрой зарядки (красный). Есть защита от КЗ и смены полярности.
Сразу проверим с помощью современного usb-тестера (FNIRSI FNB58) и нагрузки максимальный ток, пульсации напряжения и поддержку протоколов зарядки.
Начнем с разъема USB A:
18 Вт отдается в нагрузку без проблем, пульсации тоже не сильно значимые (у самого блока Wanptek GPS3010D 0.5 мВ под нагрузкой), список протоколов обширный.
КПД примерно 78%:
Теперь переходим к порту тип С. Используем для соединения хороший кабель С-С PD 65 Вт.
Ток по 5 В, пульсации и список поддерживаемых протоколов:
КПД при этом похож с портом USB A.
На протоколе Power Delivery нужно остановится подробнее (мощность тут зависит от входного напряжения):
Мощность 60 Вт (20 В 3 А) поддерживается (можно и КПД преобразования оценить), но плата греется при этом выше нормы и может работать нестабильно. Оптимально эксплуатировать ее в режиме 45 Вт (15 В 3 А), тогда можно везде трогать плату руками без ожога. Греется сам чип и дроссель.
Если планируется работа на высокой мощности можно прицепить небольшой алюминиевый радиатор или каптоновый скотч.
Одновременная работа портов становится доступна после перезагрузки платы. Общая мощность при этом — 45 Вт.
Применение
Такую плату можно добавить, например, в настольный самодельный ЛБП, для быстрой зарядки смартфона на рабочем месте. Или встроить в какой-либо прибор, где есть свободное напряжение. Добавлю еще себе в самодельный усилитель.
Я хотел использовать в автомобиле. Проверим протоколы при работе в диапазоне напряжения бортовой сети легкового авто:
Мне будет доступно от розетки прикуривателя 36 Вт максимальной мощности зарядки. Ну и отлично, больше и смартфон не возьмет и нагрев чипа будет в оптимальном режиме.
Остается только защитить модуль зарядки термоусадкой (нужного диаметра дома не нашлось), и зарядное устройство готово. Смартфон полностью заряжает быстро.
Заключение
Плата мне понравилась, работает как надо. Рекомендую. Как полезное дополнение к DIY проектам такая плата придется кстати.
Спасибо за просмотр. Удачных покупок!
Источник: www.ixbt.com
БЫСТРОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО QUICK CHARGE
Эта конструкция представляет собой импульсный источник питания 9 В и 5 В на 2 А с быстрым зарядным устройством, использующий контроллер InnoSwitch3-CP. Оно демонстрирует высокую мощности и эффективность, которые возможны благодаря высокому уровню интеграции, и в то же время обеспечивают исключительную производительность. Быстрая зарядка состоит из фильтра входных электромагнитных помех, первичной части InnoSwitch3-CP, вторичной и быстродействующего зарядного устройства CHY103.
Схема быстрого зарядного устройства
Характеристики Quick Charge 3.0
InnoSwitch3-CP – первая микросхема с изолированной интегрированной обратной связью с высоким уровнем безопасности.
- На выходе получается 5 В / 2 А или 9 В / 2 А, 18 Вт.
- Быстрая зарядка через одну вторичную микросхему CHY103D
- Встроенный синхронный выпрямитель для высокой эффективности
- Нечувствителен к изменениям трансформатора
- Чрезвычайно быстрый переходной процесс, не зависящий от времени загрузки
- Пульсации на выходе
- Первичная защита от перенапряжения на выходе (OVP) исключает оптопару для защиты от сбоев.
Эта схема типового Quick Charge 3.0, хотя в версии Quick Charge 4.0 уже присутствуют некоторые изменения. Также и другие производители внедряют свои ускоренные зарядки, например 65W SuperVOOC Fast Charge 2.0.
Источник: radioskot.ru