Сколько потребляет usb розетка
Смартфоны, телефоны, планшеты и прочие достижения информационных технологий уже давно заняли устойчивое положение в нашей с вами жизни.
Каждое такое устройство требует постоянной подзарядки от электрической сети. Как следствие, квартира обвешана зарядными устройствами всех видов и размеров.
После использования многие оставляют зарядку висеть в розетке, со временем эта розетка уже полностью становится родным домом для зарядного устройства. И таких “электрических хвостов” по всему дому висит несколько штук.
В результате, у одних людей зарядки так и висят в розетках, а другие всегда убирают зарядное устройство после использования.
При этом одни категорически утверждают что так делать можно, другие яростно доказывают что нельзя. Кто прав, почему нельзя оставлять зарядку в розетке – именно это данная статья и рассматривает.
Схема инвертора розетки 220 / 5 В
Далее схема соединений радиоэлементов с платы. На ней отсутствуют два резистора, но она уже дает некоторое представление о том, что там собрано:
Розетка 220 В с usb – схема преобразователя
БП работает так: фазный провод подключается к диодному мосту MB10F через резистор-предохранитель, который ограничивает зарядный ток конденсатора E1 и в то же время защищает от чрезмерного потребления тока, вызванного неправильной работой инвертора.
Затем конденсатор E1 6,8 мкФ 400 В фильтрует входное напряжение. Основная система инвертора получает питание сначала от резистора R1 (305 – 3 МОм), он заряжает конденсатор E2 4,7 мкФ 50 В, подключенный, вероятно, к контакту VCC контроллера (согласно измерениям он составляет 12 В). Инвертор запускается и пропускает ток через первичную обмотку. Таким образом, энергия сохраняется в его сердечнике, которая передается на вторичную обмотку и обмотку обратной связи после открытия внутреннего транзистора в схеме контроллера в конце цикла нарастания тока. Это приводит к появлению тока на других обмотках. Обмотка обратной связи берет на себя роль источника питания схемы контроллера, а также используется для управления выходным напряжением (возможно, на резисторном делителе, не включенном в эскиз схемы). Резистор R5 на 1 Ом.
Элементы R2, C3, D1 представляют собой демпфер, роль которого состоит в уменьшении импульсов напряжения, которые наводятся на первичной обмотке во время переключения.
На вторичной стороне все понятно. Два диода Шоттки выпрямляют напряжение, которое поступает на электролитический конденсатор E3 (470 мкФ, 6,3 В), затем резистор 1 кОм R6 постоянно нагружает выход инвертора плюс светодиод режима ожидания.
Подключение USB розеток
Как видите, сейчас на рынке представлено достаточно большое количество USB розеток на самый разный вкус. Но независимо от их вида подключаются к электрической сети они достаточно просто. Тем не менее, ниже мы приведем варианты подключения наиболее распространенных моделей.
Технические параметры USB розеток
На данный момент вы можете найти розетки с USB от компании Legrand различных модификаций. Это может быть одинарная и парная розетка USB, обычная силовая розетка с USB разъёмом, розетка, снабженная выключателем или розетки со специальной подставкой под гаджеты, которая не требует дополнительного крепления. Но все эти модификации используют единый силовой блок, встроенный в розетку.
- Такая розетка USB обычно имеет блок, предназначенный для работы от напряжения от 100 до 240В. Частота питающей сети должна быть 50Гц, такая же частота применяется в отечественных силовых сетях.
- Выходное напряжение такого блока составляет 5В, а номинальный ток составляет 1500мА. Этих параметров вполне достаточно для зарядки практически любых гаджетов.
Обратите внимание! Как гласит инструкция завода-изготовителя для полной зарядки известных ныне мобильных устройств от такой розетки потребуется около 2ч. Если подключено сразу два устройства, то время зарядки составит около 2 часов 45 минут. Для полной же зарядки планшета потребуется от 3 с половиной до 5 с половиной часов.
- Для розеток, не имеющих выключателя в первичной цепи достаточно актуальным становится вопрос энергопотребления в режиме холостого хода. У блоков питания от компании Legrand оно составляет до 0,1 Вт в час. То есть за месяц в пассивном режиме такая зарядка потребит порядка 70Вт. Цена такого энергопотребления составит сущие копейки.
- Еще одним фактором, который хоть и не относится к техническим параметрам, но очень важен, является глубина монтажной коробки под такие розетки. В связи с наличием силового блока она должна быть не меньше 40 мм, что очень важно при монтаже.
Превышение тока USB 2 А
А теперь проверим, что произойдет если превысить номинальный уровень 2 А этого преобразователя. Вот тут уже выходное напряжение выходит далеко за пределы стандарта USB. Но по паспорту инвертор имеет ток до 2 А, поэтому он так приблизительно и должен работать при перегрузке.
- Нагрузочный ток: 2,20 А
- Напряжение: 3,12 В
- Мощность, потребляемая от сети: 9,6 Вт
Проведём 12-ти часовой тест под нагрузкой 1,5 A. Розетка была нагружена таким образом, чтобы в течение 12 часов потреблялось приблизительно 1,5 А тока. Все при комнатной температуре. Постепенно все больше и больше блок питания нагревался до 55 C. Но барьер 60 C не был превышен. Все время выходное напряжение и ток оставались более-менее одинаковыми.
Ничего не плавилось, не дымило, тест прошел довольно хорошо.
Вывод
Как видите, выполнить подключение USB розеток своими руками не так уж сложно. Это является одним из доводов в пользу установки такого изделия и у себя дома.
Ведь он не только позволит заряжать ваши гаджеты, но и обозначит место для их хранения. Ведь у вас всегда будет место, где телефон или планшет проще всего поставить на зарядку или просто положить на хранение.
Подключение встраиваемых USB розеток с выключателем
Розетка ЮСБ с выключателем принципиально не отличается от своего собрата без коммутационного аппарата. Если выключатель и розетка поставляются единым блоком, то обычно коммутация между ними уже выполнена.
Поэтому мы будем рассматривать случай, когда выключатель устанавливается отдельно от розетки как более сложный.
- Прежде всего снимаем напряжение с распределительной коробки или соседней розетки, от которой предстоит производить подключение.
- После этого к вводу выключателя подключаем фазный провод. Провод от вывода выключателя подключаем к соответствующему контакту на блоке USB розетки. Обычно он обозначен аббревиатурой «L». Если такового обозначения нет, то просто к одному из контактов.
- Нулевой провод от распределительной коробки подключаем непосредственно ко вводу розетки. Если ваша сеть выполнена согласно норм ПУЭ, то этот провод обозначен голубым цветом.
- Далее наша инструкция советует подключить к соответствующим контактам защитный провод, если место для такового предусмотрено на розетке. После этого можно закрепить розетку и выключатель, подать напряжение и опробовать работоспособность нашей схемы.
Подключение розеток USB
Теперь давайте разберемся с принципами подключения таких розеток. Они достаточно просты, но у некоторых вызывают трудности. Поэтому разберем его детально. Для этого рассмотрим два наиболее распространенных варианта подключения – как отдельной розетки и через выключатель.
Подключение отдельных розеток USB и силовых розеток с USB разъемом
Этот вариант подключения является наиболее простым и удобным. Вы можете установить такую розетку Legrand вместо старой силовой розетки или в отдельном месте. Мы рассмотрим вариант подключения новой розетки своими руками, как более сложный.
- Прежде всего снимаем напряжение со всех проводов, пролегающих в распределительной коробке от которой предстоит подключение. Теперь взрываем коробку и находим фазный, нулевой и защитный групповой провод.
Обратите внимание! Если ваша электрическая разводка выполнена в соответствии с п 1.1.30 ПУЗ, то сделать это будет достаточно просто. Нулевой провод должен быть черного цвета, защитный провод должен быть выполнен желто-зеленого цвета, а фазный провод любого другого.
- Подключаем фазный, нулевой и защитный провод к соответствующим контактам в распределительной коробке. Теперь производим подключение к розетке. Здесь может быть несколько вариантов.
- Некоторые USB розетки выпускаются с винтовыми клеммами. В этом случае крепим подходящие провода к ним в произвольном порядке. Главное не перепутать место для крепления защитного провода. Обычно оно имеет соответствующее обозначение. Хотя в некоторых розетках места для крепления защитного провода не предусмотрено.
- Некоторые розетки Legrand снабжены 15 см кабелем с клеммником. В этом случае производим подключение подходящего кабеля к клеммнику. Такие розетки обычно не имеют возможности для подключения защитного провода.
- На этом подключение окончено и после проверки схемы и изоляции всех неизолированных частей можно приступать к опробованию. Для этого достаточно просто подать напряжение и подключить к USB разъему мобильное устройство.
Подключение встраиваемых USB розеток
Начнем наш обзор вариантов подключения с наиболее распространенной модели – встраиваемой розетки. Вопросы установки закладных коробок, штробления стен и тому подобное мы рассматривать не будем, ведь они не отличаются от процессов установки обычных силовых розеток. Располагаться же USB розетка настенная должна таким образом, дабы недалеко было место для установки заряжаемых девайсов.
- Для подключения USB розетки нам потребуется фазный и нулевой провод. Их мы можем взять от силовой розетки, расположенной рядом или с распределительной коробки. Исходить здесь стоит из целесообразности и трудоемкости прокладки провода.
- Прежде всего снимаем напряжение с распределительной коробки или розетки, в которой предстоит производить подключение.
- Фазный и нулевой провод от распределительной коробки подключаем к вводам розетки. У большинства производителей клеммы для подключения фазного и нулевого проводов имеют соответствующие обозначения. К клемме, обозначенной «L», подключаем фазный провод. К клемме, обозначенной «N», подключаем нулевой провод. Если соответствующего обозначения не имеется, то подключение производим в произвольном порядке.
- У некоторых производителей ЮСБ розетка может содержать дополнительно клемму с обозначением «PE» или «PEN». Этот контакт предназначен для подключения защитного заземления.
Обратите внимание! Для подключения USB розеток можно использовать провод сечением до 2,5 мм 2 . Это ограничение обусловлено клеммами на вводах розетки. В то же время номинальный ток в 200мА в сети 220В позволяет использовать для его подключения минимально допустимый, согласно табл. 7.1.1 ПУЭ, провод сечением в 1,5 мм 2 .
- На этом подключение окончено, и, закрепив розетку в закладной коробке при помощи винтов или зажимов и одев лицевую панель, можно производить подачу напряжения и проверку работоспособности розетки.
Виды USB розеток
Производители электроустановочного оборудования достаточно оперативно отреагировали на данное новшество. Сразу же появилось огромное количество USB розеток самых разнообразных модификаций и вариаций. Наибольшей признание сейчас получила встраиваемая USB розетка, но и другие модификации пользуются немалым спросом.
- Встраиваемые USB розетки представляют собой единый блок, внутри которого расположен блок питания и от одного до четырех USB разъёмов, расположенных на лицевой панели. Визуально он практически не отличим от обычной силовой встраиваемой розетки.
К преимуществам такого вида розеток можно отнести удобство их использования, стационарность и привлекательный внешний вид. Из недостатков отмечают повышенное энергопотребление в связи с потреблением электроэнергии даже в режиме холостого хода. Это значение не столь существенно и колеблется в пределах 0,1 – 0,5 Вт, но за месяц может набежать до 400Вт.
Обратите внимание! Номинальным напряжение USB розеток является 5В. При этом большинство блоков питания рассчитаны на ток до 750мА. Соответственно, если это двойная розетка как на видео, то в ней установлен блок питания на 1500мА.
- Розетки ЮСБ с выключателем не имеют этого недостатка. Но они имеют не столь минимизированный внешний вид, и вследствие дополнительного контакта увеличивается шанс их поломки. Кроме того, цена таких розеток несколько выше.
Дабы избежать установки выключателя и снизить энергопотребление, достаточно широко представлены обычные блоки питания с несколькими разъемами USB. Они вставляются в силовую розетку и обеспечивают возможность подключения сразу нескольких устройств.
Но в этом случае вы лишаетесь силовой розетки, что не всегда удачно. В этом случае вам потребуется розетка с ЮСБ разъемом, которая имеет как силовые, так и разъемы для зарядки. Обычно USB разъёмы вставляются сбоку, но в некоторых моделях они расположены рядом с силовыми контактами.
Недостатком такой розетки с USB является наличие дополнительных контактных соединений, что ограничивает ее использование для подключения мощных потребителей электроэнергии. Ну и в процессе эксплуатации такие розетки с USB не очень удобны.
Вывод
Как видите установить такую необходимую вещь как розетка USB достаточно просто. При этом видео на нашем сайте должно еще больше упростить эту задачу.
Стоимость таких изделий вполне доступна, а его преимущества очевидны. Ведь вам не надо искать постоянно пропадающую зарядку, и вы всегда знаете где «подкормить» свой телефон.
Розетка с USB портом в последнее время завоевывает все большее признание во всем мире. Ведь после принятия соответствующего стандарта в 2011 году все мобильные устройства в Европе должны иметь возможность зарядки от данного разъёма.
Благодаря чему удалось унифицировать виды зарядных устройств для большинства современных гаджетов и выработать единый стандарт для зарядных устройств.
Подключение USB розеток с выключателем
Обычно розетки Legrand USB уже содержат всю необходимую коммутацию между выключателем и блоком питания. Но мы рассмотрим вариант отдельной установки выключателя и розетки как более сложный.
- Как и в первом варианте прежде всего снимаем напряжение со всех проводов в распределительной коробке в которой предстоит производить подключение. Находим фазный и нулевой провод.
- Нулевой провод от распределительной коробки подключаем непосредственно к вводу силового блока розетки. Делаем это помимо выключателя.
- Фазный провод подключаем к вводу выключателя. А уже с его вывода подключаем к силовому блоку, который содержит USB розетка.
- Такая схема позволяет путем отключения выключателя снимать напряжение с силового блока. Благодаря этому вы хоть и не существенно, но снизите энергопотребление. Кстати данная схема будет очень востребована для розеток других производителей, который в режиме холостого хода могут потреблять до 3 Вт.
Подведем итоги
Основные тесты с сетевой розеткой USB оказались лучше, чем ожидалось – похоже продукт действительно соответствует стандарту USB. Напряжения нормальные и не падают значительно даже при нагрузке 1,5 А. Это определенно лучше, чем можно требовать от дешевого безымянного девайса.
Ещё один момент: с некоторыми зарядными устройствами сенсорные экраны в смартфонах глючат, другими словами, они живут своей жизнью. Эксплуатация устройства становится практически невозможной. Например некоторые настольные розетки 220 В с USB (смотрите фото ниже) дают неплохой ток, но имеют похожую проблему.
Преобразователь всё-же имеет несколько недостатков:
- нет фильтра подавления помех на стороне сети,
- нет стабилизации выходного напряжения преобразователя – только косвенно, от вспомогательного напряжения,
- нет защиты от перенапряжения,
- нет выходного фильтра, даже простого LC.
- резистор предохранителя было-бы неплохо поставить TR5, что конечно не идеально для безопасности, но в любом случае лучше чем простой.
Кстати, ошибкой является отсутствие конденсатора между первичной и вторичной сторонами. Этот конденсатор должен рассеивать радиочастотные помехи, проходящие через трансформатор от первичной до вторичной стороны. Кроме того, он не вводит «покалывание» утечки, поскольку относится к массе стороны сети, которая связана с постоянным потенциалом коллективного конденсатора.
Когда преобразователь имеет только L и N провода на входе, используется схема делителя RC, которая формирует искусственную массу (нейтральную точку), а вторичная масса заземления подключается через конденсатор CY.
В тестируемом здесь блоке питания не видно такого решения. Конденсатор Y связывает массу первичной цепи, которая вполне может иметь потенциал линии L.
Конечно, чтобы полностью оценить устройство, было бы полезно сделать больше тестов, посмотреть на обмотки трансформатора и оценить его изоляцию, проверить как блок питания справляется с большими отклонениями сетевого напряжения, измерить пульсацию напряжения и насколько схема излучает помехи в сеть. В любом случае установка USB-разъемов в стенах в розетках очень удобное решение.
Современные гаджеты все плотнее входят в жизнь каждого человека и розетки USB становятся все более востребованными. Ведь возможность зарядки телефонов, планшетов и многих других устройств в любое время становится все более актуальна.
А держать для этого включенным ноутбук или компьютер, или носить зарядки далеко не всегда удобно. Поэтому один из лидеров электроустановочного оборудования французская компания Legrand предлагает удобные и простые решения этих проблем.
Измерения и тесты розетки
Для проведения измерений временно подключим розетку к трехжильному сетевому кабелю с вилкой. Разумеется, подключено всё в соответствии с общепринятыми стандартами (правильное подключение L – фазного проводника, защитного PE-провода – заземления и N – нулевого провода).
Для начала, используя мультиметр, который был под рукой, измерим потребление тока от сети 220 В импульсным источником питания без нагрузки:
0,326 мА – это неплохо. Затем проверим выходное напряжение преобразователя без нагрузки:
Вышло 5,21 В, то есть в пределах стандарта USB. Но значение напряжения холостого хода мало что говорит, поэтому попробуем нагрузить инвертор и посмотрим, что произойдет.
Вначале проверим как это будет происходить со старым телефоном – подключим его через измеритель напряжения и тока (USB Doctor).
- Ток зарядки: 0,67 А
- Напряжение: 5,13 В
- Мощность, потребляемая от сети: 4,6 Вт
Теперь проверим как БП будет вести себя под нагрузкой в 1 ампер.
Если мы знаем, что напряжение составляет 5 В, и хотим чтобы ток протекал 1 А, то можем рассчитать по закону Ома, что потребуется резистор на 5 Ом. Вот подходящий с аналогичным значением на 4,7 Ом:
Для этого взял разъем micro-USB и подготовил соответствующую нагрузку:
Вот результат тестов с резистором 4,7 Ом в качестве нагрузки.
- Нагрузочный ток: 0,97 А
- Напряжение: 5,17 В
- Мощность потребляемая от сети: 6,5 Вт.
Попробуем загрузить блок питания еще больше. Подготовим вторую нагрузку из двух параллельно подключенных резисторов:
И используем простой USB-концентратор для одновременного подключения обеих нагрузок:
- Нагрузочный ток: 1,62 А
- Напряжение: 5,03 В
- Мощность: 10,5 Вт.
Результаты теста оказались довольно хорошими. Даже при 1,62 А выходное напряжение не опускается ниже 5 В.
Можно ли оставлять зарядное устройство в розетке
Почему нельзя оставлять зарядное устройство в розетке? Есть такое понятие, как пожарная безопасность.
Одним из требований техники пожарной безопасности является отключение от электрической сети всех неиспользуемых устройств. В первую очередь такое требование выдвигается из-за возможного короткого замыкания.
Не будет лишним, обратить внимание на температуру вашей зарядки, когда она подключена к сети без нагрузки, без смартфона и т.д. Если корпус греется, то это зарядное устройство однозначно не в порядке. Другое дело, если нагрев происходит, когда что-то заряжается. При зарядке смартфона и других устройств, нагревание зарядного устройства вполне нормально.
При коротком замыкании образуется большая температура, пластмассовый корпус может расплавиться, а при использовании дешевых, не прошедших сертификации зарядок, корпус может даже загореться и расплавить розетку.
Такие случаи неоднократно случались, в результате приходилось делать небольшой ремонт: переклеивать черные обои, менять расплавленную розетку.
Если же ваша зарядка без нагрузки не греется, это не значит, что короткого замыкания не будет.
Коротнуть может из-за скачков напряжения в электросети. Это говорит о том, что зарядку после использования не стоит оставлять включенной.
Друзья теперь давайте рассмотрим несколько ПЕРЕОЦЕНЕННЫХ проблем, почему нельзя оставлять зарядку в розетке.
Ошибочно утверждать, что зарядка в сети без подключенного телефона вообще не потребляет электроэнергии.
Все блоки питания (зарядное устройство правильнее называть именно так) наших гаджетов – импульсные. Это значит, что при отсутствии нагрузки на источник питания, данное зарядное устройство все равно потребляет электроэнергию из-за особенностей своей схемы.
Другими словами: зарядка, воткнутая в сеть и не заряжающая смартфон, тем не менее потребляет электроэнергию.
Нужно сразу сказать, что потребление энергии в таком случае минимально.
В этом плане можно вообще никогда не вытаскивать зарядку из розетки, поскольку экономить счет за электричество таким путем не удастся.
Да, мотает, но настолько мало, что даже самый жадный человек не сможет сказать, что он на этом сэкономил. Поэтому вывод простой: даже если включить все ваши зарядные устройства одновременно в розетки и оставить их там навсегда, на вашем материальном состоянии это никак не отразится.
Для примера давайте подсчитаем, сколько потребляет моя зарядка от телефона Lenovo. Все технические характеристики указаны на корпусе.
Потребляемый ток по высокой стороне составляет 0.3 А, напряжение 220 – 240 Вольт. По низкой стороне напряжение и ток соответственно 5 Вольт и 1.5 А.
Отсюда несложно подсчитать мощность в РЕЖИМЕ ЗАРЯДА: 5 В * 1.5 А = 7.5 Вт. То есть во время зарядки мой телефон потребляет 7.5 Вт в час. В сутки это будет 180 Вт. В год – 65.7 кВт. Собственно существенная цифра, но есть одно но. Такое потребление ваш счетчик намотает, если телефон будет ЗАРЯЖАТЬСЯ КРУГЛЫЙ ГОД без перерыва.
А так как после вытаскивания шнура из телефона, потребление самой зарядки на холостом ходу составляет доли процентов от этой цифры, семейный бюджет от этого особо не пострадает, поэтому о чрезмерном энергопотреблении в условиях оставленной зарядкой беспокоится не стоит.
Вопрос потребления электроэнергии зарядными устройствами, работающими вхолостую даже заинтересовал группу исследователей, которые взялись найти доказательства тому, почему нельзя оставлять зарядку в розетке.
После безуспешных попыток отличить показания счетчика с воткнутыми зарядками и без, специалистам пришлось подключить в сеть семь зарядок, только тогда появилось маленькое отличие от нуля.
По результатам подсчетов было сделано заключение, что семь зарядок, постоянно включенных в сеть, в год намотают около двух киловатт. Это очень мало, поэтому мы и говорим, что включенная зарядка без заряжающегося устройства никак не отразится на вашем благосостоянии.
Всякое устройство имеет свой ресурс работы. Вполне естественно, что та эксплуатация зарядки телефона, при которой мы оставляем ее в розетке, изнашивает ресурс устройства в большей степени, нежели при правильном использовании.
Однако, на самом деле, влияние такой неправильной эксплуатации зарядного устройства на его рабочие ресурсы минимально, поэтому, с этой точки зрения, зарядку можно и не вытаскивать.
Заявленный производителями ресурс работы зарядных устройств составляет от 50 до 100 тысяч часов.
На самом деле эта цифра гораздо ниже, хотя бы потому, что электронные компоненты в блоке питания выходят из строя раньше. Но даже если взять срок жизни зарядки около 5 лет, следует помнить о том, что смартфон мы меняем чаще, чем один раз в пять лет. Выходит, мы скорее приобретем новый телефон, чем зарядка от старого придет в негодность.
В любом электронном устройство присутствуют конденсаторы, которые со временем пересыхают это факт. Но нельзя утверждать что пересыхают они только из-за того что постоянно находятся в работе. Возможно этот процесс происходит по естественным причинам.
Поэтому здесь утверждать на 100 % что причиной снижения ресурса и как следствие увеличение длительности заряда телефона является постоянно включенная в розетку зарядка также не стоит.
Многие специалисты на вопрос “можно ли оставлять зарядку в розетке, и не взорвется ли она”, утверждают, что зарядное устройство может загореться или взорваться, мол, там детали под напряжением и прочее…
Практика показывает обратное. Теоретически устройство, подключенное к сети может загореться. И взорваться тоже может, если считать взрывом небольшой хлопок при перегорании радиодеталей.
Но, в исправной электрической сети, без резких скачков напряжения, этого не случится. Другое дело, если у вас старая электропроводка, плохо работающие автоматы или их отсутствие. Если у вас сильно скачет напряжение в сети, оставлять зарядник в розетке точно не стоит.
Унификация разъемов и создание единого для всех, общего USB-разъема для зарядки и подключения мобильных, цифровых и аналоговых устройств, позволило создать бытовую, стационарно установленную, розетку с выходом USB.
Унификация разъемов и создание единого для всех, общего USB -разъема для зарядки и подключения мобильных, цифровых и аналоговых устройств, позволило создать бытовую, стационарно установленную, розетку с выходом USB .
Говоря языком программистов, USB -розетка, предназначенная для «юзабельности гаджетов», в скором будущем будет выполнять функцию розетки малого напряжения, которая помимо зарядки новомодных девайсов, сможет с помощью порта USB подключить вентилятор, осветительный прибор, нагревательный элемент и прочее, прочее.
Основная классификация USB -розеток
USB -розетки подразделяются на три основных типа главное отличие, которых заключается в конструктивном исполнении, это:
- Розетка с одним или двумя выходами USB , выполняющая только зарядку гаджетов.
- Комбинированное устройство, вместе со стандартной розеткой на 220В, для подключения бытовых устройств, в одном корпусе находится USB -порт. Как, например, USB -зарядки в серии АВВBasic 55 , или серий Legrand.
- Розетки со встроенным в корпус USB -кабелем, который создает возможность подключения совместимой с ним офисной техники.
- Розетка USB с интерфейсом I EEE-1394 для передачи данных.
Предположительная мощность USB -разъема большинства подобных розеток для 2-модульного зарядного устройства – 1500мАч, для 1-модульного – 750мА. Выходное вторичное напряжение порта USB , после встроенного в корпус трансформатора для зарядки устройств составляет – 5В постоянного тока. Этого вполне хватит для зарядки энергоемких устройств.
Недостатки USB -розеток
- При одновременном подключении двух заряжаемых устройств увеличивается время зарядки. Li - ion аккумулятор заряжается на 80% за 1 час 15 мин. На 100% зарядку приходится время 2 часа 10 мин.
- Высокая стоимость.
Преимущества:
- Возможность зарядки любых устройств без использования переносного блока питания.
- Энергосбережение. В режиме ожидания практически не потребляет электроэнергию.
- Удобство пользования, во время зарядки не нужно пользоваться несколькими зарядными устройствами, достаточно только кабеля, подключенного к заряжаемому девайсу и к одной стационарно установленной USB -розетке.
- Возможность использования в комплекте с другими электроустановочными изделиями в одном модуле.
- Блок питания является интегрированным устройством, который в автоматическом режиме, рассчитывает величину рабочего тока зарядки, это свойство обеспечивает самый широкий диапазон заряжаемых устройств.
Какие бывают USB -розетки
Среди USB -розеток с одним и двумя выходами есть комбинированные розетки, объединенные с таймером. При помощи таймера можно определить время окончания зарядки. Современные модные тенденции диктуют условия для комфортного использования таких розеток, поэтому они имеют конструктивное дополнение в виде специальной полочки, куда помещают заряжаемое устройство.
Как вариант существуют универсальные USB -розетки, в конструкции, которых кроме USB -портов имеются отверстия под электрические вилки американского и одновременно европейского образца.
В комплекте с некоторыми моделями USB -розеток идут встроенные шнуры с выходом mini или mikro USB .
Конструкция некоторых типов таких розеток предусматривает защиту от детей, это защитные шторки или крышки, которые не дают возможности прикасаться к токоведущим частям.
Стандарт безопасности
Теперь о главном, конструкция USB -розеток, производимых такими маститыми производителями электротехнических изделий, как компании Legrand и ABB , концерн Schneider Electric относится к стандарту безопасности EN 60950. Он приравнивается к самой высокой степени безопасности по телекоммуникационной и медицинской аппаратуре и имеет наивысшую степень изоляции и безопасности. Многократно проводимые исследования и тестирования изоляционного предела подтверждают степень 100% надежности этих изделий.
Конструктивные особенности стандартизированных USB -розеток
- При тестировании, изоляция проверяется повышенным напряжением 6000 В.
- Изоляция отвечает всем требованиям, предъявляемыми европейскими стандартами.
- В конструкции применяются керамические конденсаторы и SMD компоненты (бескорпусные компоненты для поверхностного монтажа). Использование этих элементов обеспечивает миниатюризацию устройства.
- Регулируемый одно и двух канальный выход.
- Пластиковый корпус типа DIL 24 гарантирует высокую степень защиты от короткого замыкания и повышенную надежность.
Класс защиты изоляции – II , двойная, усиленная изоляция, не требующая специального заземления. Не рекомендуется для использования в условиях повышенной влажности выше 85%, где применимы устройства с классом защиты IP 65, то есть влажность для нее почти не помеха.
Для передачи электрической энергии используется гальваническая развязка, обычно применяемая для бесконтактного управления и достижения повышенной степени безопасности людей и оборудования от воздействия электрическим током. Для этой цели используется разделительный трансформатор (опрон).
Инновационная область применения USB- розеток
Розетка USB с интерфейсом I EEE-1394, используемая в серии Legrand Мозаик, через питающий кабель, обеспечивает поток видеовизуальных материалов, за счет того, что любой элемент, подключенный к цепи, будь то видеокамера, телевизор или другие устройства, могут управлять передачей данных. Подобное устройство, заключенное в конструкцию, казалось бы, простой USB -розетки, способно обеспечить гарантированную изохронную передачу любой информации (например, компьютер – видеокамера). Для подключаемых устройств достаточно напряжения питания 40В и номинального тока 1,5А.
USB -розетки, это современный, отвечающий самым модным тенденциям, электротехнический девайс, перед которым лежат самые широкие перспективы.
Электрическая розетка со встроенными двумя портами USB, работающими как стандартное зарядное устройство – тестирование, схема и разборка прибора.
Как вы уже догадались, это обычная электрическая розетка на 220 вольт, которая дополнительно имеет встроенный источник питания 5 В / 2 А, позволяющий питать устройства через два USB-разъема, например им можете заряжать мобильный телефон, планшет или повербанк.
По-сути это бытовая электрическая розетка. Имеет сетевое напряжение, естественно опасное для жизни. Только электрики должны устанавливать её.
В продаже есть несколько различных типов подобных розеток. Есть версия на 1 А, 1,5 A и 2 A. Тут выбрана самая мощная версия 5V 2A.
Передняя часть имеет стандартные размеры, но, конечно, задняя немного больше за счёт платы импульсного преобразователя. Вот сравнение её со старой, которая стояла в стене до замены:
Около 30 мм глубины. Это неплохо, в большинство банок подойдет.
Белую фронтальную часть держит 4 пластиковых крючка-защёлки.
Вид после снятия крышки спереди:
Плата с импульсным источником питания может быть просто извлечена изнутри, хотя нужно быть осторожным с проводами, лучше аккуратно отодвинуть их отверткой:
Плата преобразователя 220/5 во всей красе. Некоторые элементы в SMD виде, некоторые в THT (сквозная сборка):
LED индикатор между портами USB горит постоянно при наличии сетевого напряжения. Весь блок питания собран по типичной топологии обратноходового преобразования напряжения.
Вот расстояние между первичной и вторичной сторонами (изоляция от сети), однако в конечном итоге трудно оценить развязку, поскольку она также зависит от качества трансформатора.
Контакты D+ и D- от разъемов USB находятся вместе. Контакты 5 В от USB портов также подключены и к заземлению. Есть специальный конденсатор, который находится между первичной и вторичной сторонами.
На фотографии нижней части платы видно, что трансформатор имеет одну обмотку на вторичной стороне и две обмотки на первичной. По-видимому тут регулирование напряжения полностью на первичной стороне, с использованием обмотки обратной связи, это не похоже на многие другие преобразователи, использующие оптрон.
На контроллере импульсного преобразователя можно прочитать: HX3612A и P31O557.
На плате нет транзисторов, и эта микросхема подключена непосредственно к обмоткам трансформатора, поэтому можно легко сделать вывод, что это преобразователь со встроенным транзистором MOSFET.
Чип питается от 12 В – было измерено напряжение на выводах электролитического конденсатора емкостью 4,7 мкФ при 50 В, что видно на фото.
Под конденсатором с первичной стороны находится выпрямительный мост, установленный на поверхности платы, он имеет обозначение MB10F. Его даташит легко найти в Интернете:
Перед диодным мостом резистор FR1, точнее своеобразный предохранитель (плавкий резистор). Это резистор, который после превышения номинальной мощности быстро перегорает и разрывает цепь, защищая схему от повреждений.
Однако тут не видно никакого фильтра подавления помех, поэтому этот преобразователь может теоретически распространять помехи по сети.
Чуть дальше можно распознать три элемента (резистор R2 – обозначение 204, конденсатор C2 – обозначение 102 1 кВ, диод D1 – обозначение A7), которые образуют цепь гашения всплесков импульсов напряжения на первичной обмотке трансформатора.
Наконец, диоды D3 и D4 (маркировка SS54), которые находятся на вторичной стороне трансформатора и выпрямляют ток перед подачей его на конденсатор 470 мкФ и на разъемы USB. Диодов два, соединены параллельно. Это позволяет разделить общий ток пополам, слегка ослабляя нагрузку на каждый из диодов. А кусок фольги текстолита создает примитивный радиатор.
Диоды D3 и D4 являются диодами Шоттки, информация о них легко доступна в Сети:
Читайте также: