¿Por qué los cargadores de pared USB no alcanzan su nivel de amperaje? [cerrado]

Ok, aquí hay una respuesta más simple que mi otra respuesta larga. Así que suena como si estuvieras probando los cargadores. Rbus y Rgnd representan la resistencia en el cable USB de su "mouse".

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Parece que está midiendo el voltaje después de el cable USB del mouse de alta resistencia. Digamos que ajusta Rheostat para que fluyan 250 mA. Debido a la resistencia total de 2 ohmios, obtendrá una caída de voltaje de 2 ohmios * 0.25 amperios = 0.5 voltios en el cable.

En otras palabras, aunque VBUS en el cargador es de 5 V, el voltaje a través de su reóstato (que es donde estaría el teléfono) es de solo 4,5 voltios porque se pierden 0,5 voltios en el cable: 0.25 V a través del cable VBUS y otro 0.25V a través del cable GND.

Necesitas medir el voltaje en el cargador, por eso mencioné que creas tu propio cable USB con ese conector DIY para que puedas medir VBUS directamente en el cargador.

Pero espero que esto también explique por qué un cable USB delgado carga su teléfono o banco de energía muy lentamente. Es porque su teléfono está hambriento de voltaje; tiene que reducir su corriente de entrada para que tenga suficiente voltaje para funcionar, típicamente 4.5V (que en realidad es la especificación del USB).

Conectar una resistencia simple a los cargadores modernos no es una buena idea para medir el rendimiento. La mayoría de los cargadores modernos son cargadores "inteligentes". Necesitan algún tipo de "saludo" del dispositivo para determinar qué límite actual se debe aplicar. Una resistencia simple probablemente dará como resultado que se aplique el límite de corriente más bajo. Esto coincide con sus resultados: es probable que el cargador más barato ignore los estándares de señalización y le dé el límite de corriente más alto de todos modos.

Aquí se encuentra una lista de apcmag . Le indica el voltaje que debe estar presente en las líneas D + y D respectivamente para establecer un límite de corriente:

• 2.0V / 2.0V - baja potencia (500mA)
• 2.0V / 2.7V - iPhone de Apple (1000mA / 5 vatios)
• 2.7V / 2.0V - iPad de Apple (2100mA / 10 vatios)
• 2.7V / 2.7V - 12 vatios (2400 mA, posiblemente utilizados por Blackberry) D + / D - cortocircuitados juntos - Estándar USB-IF BC 1.2
• 1.2V / 1.2V - dispositivos Samsung

Teniendo en cuenta esta lista, podría ser que tu banco de poder no aplique la señal correcta al cargador.

Además, ¿qué cable estás usando? Los cables USB baratos y largos de China pueden tener una resistencia relativamente alta (¡incluso unos pocos ohmios!). Por lo tanto, es posible que esté bajando el voltaje en lugar del cargador.

Además, muchos bancos de carga baratos cobran muy lentamente por diseño. Así que por favor define "lento". ¿Cuál es la capacidad nominal de su banco de carga? Parece un problema de banco de carga en lugar de un problema de cargador. Capacidad de la batería (mAh) / corriente de carga nominal (mA) = tiempo de carga del mejor caso (horas). ¿Se espera esto?

EDIT 1: el uso de la palabra handshake (entre comillas dobles por una razón) puede ser engañoso. El "apretón de manos", aquí, simplemente consiste en los voltajes dados en la tabla anterior, aplicados a través de las líneas D + / D, si esto no está claro.

Los cargadores de compañías de renombre emitirán su voltaje y corriente nominal al menos a temperatura nominal.

Voy a adivinar que el problema que tienes es porque has usado un cable USB largo y delgado y estás viendo una alta resistencia.

La mayoría de los cables usan cables 28 AWG y la mayoría de los cargadores configuran su salida un poco alta a 5.1 V o 5.2 V para compensar la pérdida de cable ya que el USB permite hasta 5.25V. Por lo tanto, si usa un cable típico de 6 pies de largo, un cálculo de campo de juego para la corriente máxima que puede sostener es:

I = V / R

I = (5.1V - 4.5V) / (4m * .213Ohms / m + 4 * 0.030Ohms / contact)

I = 617 mA

Aquí, .213 ohmios por metro es una resistencia de 28 AWG por 4 metros (2 metros al teléfono, 2 metros de retorno a tierra), y asumo 30 miliOhms por cada contacto VBUS y GND en el conector USB ( lado del teléfono y lado del cargador), y 4.5 V como el mínimo que necesita el teléfono.

Algunos cables son aún peores, ¡usando 30 AWG o incluso 32 AWG!

No importa la calificación que tenga su cargador, no hay forma de obtener alta corriente a menos que use un cable más corto, preferiblemente con conductores más grandes para las líneas VBUS y GND.

Supongamos que obtiene un cable USB grueso, del tipo que usa 28 AWG para líneas de datos pero 24 AWG para VBUS y GND, y digamos que usa un cable de 3 pies de largo (.5 metros), y digamos que el fabricante es realmente empujando cerca del límite de especificaciones y configurando el voltaje de circuito abierto de su cargador a 5.2V. Obtenemos:

I = (5.2V - 4.5V) / (1m * .0842Ohms / m + 4 * 0.030Ohms / contacto)

I = 2.43 Amps

Esto ilustra que la calidad del cable tiene un gran impacto si desea una carga de alta corriente. Desafortunadamente, los cables USB gruesos son difíciles de manejar y pueden estresar el conector USB del teléfono.

Hay esquemas que superan la resistencia del cable al permitir que el teléfono solicite un voltaje más alto al cargador. Algunos ejemplos son QuickCharge 2.0 / 3.0 de Qualcomm y USB Power Delivery. Pero tanto los teléfonos como los cargadores deben ser compatibles con el estándar, de lo contrario, vuelven a la carga USB convencional.

Además, la otra publicación no está del todo bien. El resultado de su reóstato simple debe ser válido si se realiza correctamente. No hay un protocolo elegante que limite la corriente del cargador si simplemente conecta una resistencia de VBUS y GND para probar la capacidad actual. Puedo explicar más si es necesario. Espero que ayude, -Vince

EDITAR: si desea obtener mejores resultados en las pruebas, cree su propio cable USB con cables cortos de aproximadamente 1 pie o más de 24 AWG soldados directamente a su medidor y reóstato. Mida el voltaje en el conector USB. Utilice un conector USB de bricolaje como este: enlace