¿Por qué aumentaría con la carga el voltaje de salida de un 5PS SMPS (cargador USB)?

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He estado usando un voltaje USB / dispositivo de medición de corriente para evaluar el consumo de energía de los dispositivos USB y el rendimiento de los cargadores y baterías USB. La mayoría de las fuentes de alimentación USB que he usado son fuentes de alimentación de modo conmutado que tienen un voltaje sin carga de más de 5 V y caídas en cantidades variables bajo carga; sin embargo, me he dado cuenta de que uno de mis cargadores USB, un "Adaptador de viaje" de Samsung (5V, clasificación de 0.7A) que se suministra con un teléfono con funciones, presenta un aumento significativo de voltaje bajo carga, hasta que el suministro Se alcanza el límite.

Esto es lo que estoy obteniendo: 

Amps    Volts   Error
0.00    5.11    0.02
0.03    5.14    0.02
0.06    5.17    0.02
0.12    5.20    0.02
0.17    5.23    0.02
0.25    5.28    0.02
0.31    5.32    0.02
0.35    5.35    0.02
0.41    5.39    0.02
0.46    5.41    0.02
0.50    5.42    0.02
0.56    5.45    0.02
0.61    5.49    0.02
0.64    5.51    0.02
0.67    5.53    0.02
0.70    5.54    0.02
0.73    5.55    0.02
0.82    5.60    0.02
0.83    5.59    0.02
0.85    5.07    0.05
0.89    3.90    0.15
0.93    3.70    0.25

Observe que el voltaje aumenta a medida que la carga aumenta hasta 0.82A. Intentar extraer más energía que la que causa que el voltaje caiga por un precipicio cuando se excede el límite de la fuente de alimentación.

Este comportamiento me parece extraño porque ningún otro SMPS con el que trabajé con salidas aumentó el voltaje bajo carga. ¿Qué tipo de diseño SMPS causaría que la tensión aumentara bajo carga, y en qué se diferenciaría de los diseños más típicos? ¿Qué ventajas, si las hubiera, tendría este diseño?

    
pregunta bwDraco

4 respuestas

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Algunos cargadores baratos no usan un regulador en el lado de salida, controlan el voltaje de salida y envían esta información al primario a través de un optoacoplador. En su lugar, se regulan en función de lo que el "ver" en el bobinado auxiliar en el lado primario, ahorrando el costo del optoacoplador. En el devanado auxiliar de un convertidor de retorno, se obtiene una información muy aproximada sobre el voltaje en el devanado secundario y, a veces, el sonido y los picos dominan la imagen en lugar de la reflexión ideal teórica del voltaje de salida. Podría ser que en condiciones de carga media a alta, el timbre en el devanado auxiliar sea menor y el regulador aumente la potencia solo porque recibe una relación decreciente de la tensión de salida.

Si este es el caso, el error realmente se produciría con cargas ligeras (porque aquí es donde el timbre podría ser grave), pero se compensa al disminuir la regulación general de tal manera que el voltaje se encuentre dentro de las especificaciones en toda la especificación. rango de carga. Los detalles dependerían de para qué están optimizados los amortiguadores, por ejemplo.

Los cargadores USB Cheapo a veces se reducen a un mínimo absoluto de componentes porque la presión de los costos es dramática. Muntzing es todo menos un truco anticuado del comercio.

La búsqueda de "regulación del lado primario en convertidores de retorno" puede llevar a información de fondo como este artículo .

    
respondido por el zebonaut
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Algunas veces se introduce un término de regulación de carga negativa a propósito para compensar la caída de IR en el cable entre el regulador y la carga. Esto es común en los sistemas industriales o de automoción en los que el cable es largo y voluminoso, el cableado grueso no es deseable.

Si este regulador fue diseñado para un teléfono específico, también es posible que esté compensando caídas internas en los circuitos de alimentación del teléfono. Por ejemplo, si se usa un LDO para generar un riel interno de 5 V, el voltaje de caída aumentará a medida que aumenta la corriente de carga. El diseñador del teléfono podría compensar eso y mantener el LDO fuera de la caída al aumentar el voltaje de entrada en función de la carga ...

    
respondido por el user49628
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Esa es una característica realmente genial. El aumento de 0.5V / A compensa una caída de cable de 0.5 ohmios. Claro, 0.5 ohms suena como mucho hasta que consideres los cables # 28, que son 65 miliohms por pie. Si usa un cable USB de 3 'hecho con el cableado de alimentación n. ° 28, esta compensación es correcta. O bien, un cable de 10 'con el # 24.

    
respondido por el Brad Eckert
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Las calificaciones nunca significan el valor máximo. Las calificaciones se basan en algunas condiciones de prueba estándar. Además, si ve la curva V - I, esto parece más o menos similar a un ciclo de carga de la batería, excepto que V & Yo estoy invertido. Por lo general, en un ciclo de carga de batería típico, el voltaje aumenta inicialmente durante el cual la corriente permanece constante. Después de que el OCV (voltaje de circuito abierto) de la batería alcanza un punto de ajuste, el voltaje permanece constante, pero la corriente se reduce. Después de cierto tiempo, la carga termina. Pero en su caso, es exactamente lo contrario a un ciclo de carga típico. Suponiendo que haya invertido el orden de los datos, entonces no hay nada malo con el cargador. Está funcionando bien.

Puede encontrar más detalles sobre el proceso de carga de la batería aquí

    
respondido por el LJanardhan

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