Заметки радиолюбителя
Standby на D-триггерах для усилителя мощности
Запись опубликовал aitras · 13 июня, 2017
Собрал другую версию платы дежурного режима для своего усилителя. Небольшой отчет.
Старая версия платы дежурного режима построена на таймере 555. И то ли я ее не до конца отладил, то ли она сама по себе так работает, но у нее есть пара недостатков. Иногда выключение усилителя срабатывает не с первого раза, и включение Raspberry Pi в сеть включает усилитель 
Похоже, пролазит помеха.
Выбрал новую схему на триггерах.
На тех же габаритах платы (60 на 45 мм) удалось все уместить. Причем добавил простейший софтстарт — термистор в цепи контактов реле, т.к. в момент включения происходит зарядка конденсаторов усилителя довольно большим током. Все бы ничего — свет во время включения не мигает, но этот ток идет через контакты реле этой платы, что не есть хорошо.
Резисторы R6..R9 ставятся в случае если напряжение с трансформатора великовато для работы схемы. В моем случае ТПГ-2 на 15В давал после выпрямления 27В без нагрузки и 17В с нагрузкой, поэтому я в итоге поставил просто перемычку.
На это место можно, думаю, поставить какую-нибудь ферритовую бусину для лучшей помехозащищенности.
Как всегда не обошлось без недоразумений. В схеме есть два диода, решил поставить отечественные КД521А, выпаянные откуда-то сто лет назад. Посмотрел цоколевку в интернете и впаял. Ничего не работало, ключевой транзистор быстро нагревался, т.к. на нем падало 11 с небольшим вольт. А это возможно только в случае, когда у защитного диода перепутана полярность. Оказалось, что так и есть — широкой полосой все-таки маркируется катод, а не анод как я вычитал на сайте 5v.ru, что и подтвердил транзистор-тестер. Либо это не КД521
В работе плата показала себя с самой лучшей стороны. Указанных выше недостатков у нее нет. Рекомендую к повторению.
Плату желательно поставить на пластиковые стойки и винты, т.к. при трассировке пришлось дорожки 220В сдвинуть близко к крепежным отверстиям.
На плате есть вырезы, отделяющие высоковольтные участки схемы друг от друга и от низковольтных. Поэтому повторять плату лучше с ними, во избежание различных эксцессов в будущем.
Источник
Беглый взгляд на ассортимент PD тригеров
Поскольку Power Delivery блоки питания набирают популярность тема триггеров становится всё более актуальна. В данной статье предлагаю взглянуть на некоторых представителей данного типа устройств.
Введение: Что такое триггер и зачем он нужен?
Современные блоки питания для ноутбуков, планшетов и смартфонов нередко поддерживают горку разных технологий быстрой зарядки. Особенно это касается БП сторонних производителей которые делают с прицелом на максимальную универсальность. Это по сути значит, что блок питания является универсальным и может выдать различное напряжение на выход по запросу устройства-потребителя. Нет запроса — не будет ответа, и на выходе всего 5В. Триггер это недоразумение и призван исправить прикидываясь устройством-потребителем.
На просторах Алиэкспресса, eBay и прочих можно найти триггеры как для QuickCharge так и для Power Delivery, но к сожалению первые если и развиваются то крайне малозаметно, чего нельзя сказать о вторых коих последнее время стало ощутимо больше на рынке. Их мы в первую очередь и будем рассматривать.
I-1 Самый простой вариант с type-c (F) на фиксированное напряжение.
Производятся двумя компаниями — YZX и WITRN, схематично ничем толком не отличаются. Основаны на чипе IP2721 (даташит). Бывают в вариантах на 15/20В и на 9/12В, у второго стоит IP2721 с приставкой _MAX12 в названии. В каком режиме работать задаётся перемычкой из оловянной кляксы.
При подключении к БП сразу запрашивают нужное напряжение без перебора режимов.
При подключении оба тригера потребляют 0,0019А @ 20.42V
Сделан с использованием корпуса от USBC-USB3.0 адаптера. Корпус коротковат, но к счастью всё влезло. Освободить корпус от начинки оказалось не простым занятием — пришлось аккуратно выбить вставив отвертку в порт USB-C и оперев края корпуса в тисках. Просто вытянуть за USB 3.0 плоскогубцами не получилось — герметик которым всё залито держал хорошо.
Тут просто залил всё термоклеем и прикрыл термоусадкой, от нагрева которой клей приобрёл округлые формы. Штекер 5521 куплен тут: aliexpress.com/item/33038200308.html .
I-2 Более продвинутый тригер с возможностью выбора любых напряжений и памятью.
Основаны на чипе ST32F030F4P6 от STMicroelectronics (даташит).
При подключении к БП этот триггер изначально ничего не запрашивает и перебором режимов не занимается. Если предварительно запрограммировать на определённый режим — после подключения сразу на него выходят.
Чтобы запрограммировать нужно: зажать кнопку, подключить питание (начнётся цветомузыка), отпустить кнопку и понажимать до нужного напряжения, далее нажать и удерживать пока не погаснет светодиод, отключить питание. После повторного включения запустится выставленный режим.
Каждый шаг имеет индивидуальный цветовой сигнал:
Красный — 5В
Желтый — 9В
Зеленый — 12В
Голубой — 15В
Синий — 20В
В режиме программирования так же дополнительно доступны:
Фиолетовый — при сохранении тригер будет запрашивать максимально доступное напряжение у БП.
Белый — при включении тригера будет происходить медленный перебор всех режимов. Если в этот момент нажать на кнопку, то перебор остановится, повторными нажатиями можно выбрать определённое напряжение.
У «запрограммированного» тригера переключение в другие режимы отключено. Чтобы сбросить нужно проделать «программирование», но выставить 5В.
Собственное потребление 0,007А вне зависимости от напряжения.
Важно: у данного тригера есть брат-близнец от Web-. Судя по фото он построен с использованием другого контроллера и как именно он работает — без понятия.
II Кабель со встроенным в usb-c триггером, вариант 1.
Производится компанией YZX, имеет длину 1 метр, коннектор 5,5*2,5мм типа «бочка». Выпускаются на 20В и на 15В без возможности переключения.
Изоляция плавится паяльником, жилы обещаются 20AWG, медные. На деле диаметр проводников приблизительно 0.9мм, что соответствует 19AWG или 0,653 мм2. В самом usb-c скрывается фактически тот же тригер от YZX что и рассмотренный выше. Спросил продавца могут ли они продать только плату триггера отдельно — нет. Чтобы добраться до тригера нужно нагреть корпус штекера до Т-плавления пластика после чего он легко снимается.
В при подключении кушает 0,0021А @ 20.42V
US $5.66 на eBay или US $4.43+доставка Ali
Производится неизвестной компанией, имеет длину уже полтора метра, есть варианты с коннектором 5,5*2,5мм и 5,5*2,1мм. Пока встречалась только версия на 20В без возможности переключения.
Изоляция плавится паяльником, жилы 22-24AWG, медные. В копрусе штекера скрывается ранее невиданный тригер на чипе со стёртой маркировкой, рядышком расположен линейный стабилизатор HT7550-1 для питания основного контроллера. На обратной стороне платки есть площадки под конфигурационные компоненты, но что там должно быть без даташита не понятно. Чтобы добраться до начинки нужно, как и раньше нагреть корпус штекера до Т-плавления пластика после чего он легко снимается. Пластик лучше убирать пока тёплый — в холодном состоянии становится очень дубовым.
Статично потребляет 0,0040А без дополнительной нагрузки.
Сравнение кабелей: слева — вариант 2; справа — вариант 1 (upd на крупном плане штекеры перепутаны местами). 
III-1 Quick Charge 2.0/3.0 триггер на 9/12В.
Представляет из себя маленькую платку припаиваемую прямо к штекеру USB, который кстати входит в комплект (только штекер, без пластикового корпуса). Для режима 9В нужно замкнуть контакты правее основного чипа без обозначений.
Если верить показометру UT25, то потребление триггера в режиме 12В составляет 0,0004-0,0005А.
Тригеры оказались весьма любопытным и полезным устройством, которое быстро нашло своё место в моём быту, а именно для питания паяльника и старенького ноутбука.
В данный обзор попали лишь часть ассортимента тригеров, коих становится всё больше и больше. Предложение, как и цены постоянно меняются поэтому лучше искать по ключевым словам «PD trigger» или «usb-c **** » где под звёздочками необходимый разъём.
А на этом у меня всё. Всем спасибо за внимание и удачных покупок!
Данная статья написана по моей личной инициативе, все обозреваемые товары приобретены на личные средства.
V Немного рукожопства ди-ай-вая
Процедура в теории довольно простая: нужно снять коннектор феном (он припаян пузом к плате) и обрезать плату так чтобы припаять USB-C штекер к нужным контактам, которые естественно не там где нужно.
Если присмотреться, то от контроллера отходит две скромные дорожки — это линии CC/CV. У коннектора типа МАМА их два, у кабелей и коннектора типа ПАПА используется один с одной из сторон (в коннекторе CC/CV расположены зеркально). Если подпаять оба — блок питания офигеет и ничего не поймёт, выдав при этом 5В.
Куда что паять лучше проверять перед экспериментами прозвонкой: вставить трансплантируемый штекер в гнездо на триггере и проверить где есть контакт. (upd: фото ниже было сделано до фото выше поэтому перечеркнутые лапки ещё небыли отломаны)
GND(-) и VCC(+) так же выведены на изнаночную сторону и их тоже нужно будет припаять в нашем случае (всего четыре контакта для (+) и столько же для (-) если не считать корпус штекера). Пришлось резать медный слой на плате и мазать зеленкой.
В качестве донора штекера выбрал ненужный адаптер USBC-3.5мм. Внутри как раз «удобный» тип штекера с урезанным количеством лапок. Есть ещё полно-лапковый — с ним работать чуть сложнее из-за размеров контактов. Узнать где какой очень просто — достаточно взглянуть в сам штекер.
Всё «лишние» лапки коннектора можно попросту удалить — они никак не задействованы и если на лицевой стороне их можно пристроить то с изнанки они будут висеть над плюсовой дорожкой. Вся переделка выглядит как-то так:
Так как у выбранного мной штекера якорей нет(на самом деле якоря есть у всех штекеров, но зачастую они маленькие и прячутся у края корпуса — я просто прозевал его под белым герметиком оставленным с предыдущего места жительства штекера) пришлось тянуть соплями. Пробовал дунуть (феном) на это безобразие — припой уползает куда угодно только не туда куда мне надо 🙂
Результат определённо удручает своей аляпистостью. Ну что ж…
переделываем! Заодно покажу переделку с использованием полнолапкового type-c штекера.
Для начала нужно будет поудалять все лишние лапки чтоб не мешались и перенести линию CC на другую контактную площадку — VCC у таких штекеров смещены к центру в сравнении с урезаным штекером выше.
Ну вроде не настолько криво-косолапо как раньше…
… хотя всё равно весьма кустарненько. Поэтому маскируем паяльной маской с глаз долой и тестируем.
Фух! Работает!
В качестве корпуса использовал пластик адаптера-донора. Слегка укоротил корпус и залил эпоксидкой + эпоксидной шпатлевкой (так как она белая).
Пара рекомендаций на случай если кто-то решит повторять сей эксперимент
Во-первых, крайне не рекомендую повторять это без микроскопа или хотя бы нормальной лупы. Паять такую мелочь вслепую — то ещё удовольствие.
Какой выбрать штекер — дело вкуса и наличия. С технической точки зрения все они одинаковые. Если есть возможность рекомендую найти с урезанным количеством лапок в цельном корпусе (без шва с одной из сторон).
Так же не стоит резать плату по переходным отверстиям — это не только не нужно, но и может быть вредно так как плюсовая шина от usb-c к потребителю проходит только по тыльной стороне.
Ну и последнее: думается переделывать триггер от Witrn будет попроще из-за иного расположения плюсовой шины на обратной стороне — не нужно будет под один из контактов выгрызать ничего, как это пришлось делать на YZX.
Если у вас есть собственный опыт подобной переделки — прошу в комментарии!
VI. И пара мыслей по поводу использования этих тригеров для питания ноутбуков
Большинство блоков питания с Power Delivery на рынке (пока) могут похвастаться максимальной мощностью в 65Вт, и это несмотря на то что на бумаге через usb type-c можно пропустить 100Вт (20В@5А). Есть модели на 87-96Вт, но такие, как правило, сделаны под конкретный ноутбук, что выливается в «нюансы» как например пришитый кабель, ограниченное количество режимов и пр.
Однако даже если у вашего ноутбука родной БП всего на 60-65Вт не спешите радоваться — нередко сам ноутбук может кушать плотнее чем ему предписано, пусть и происходит это кратковременно. Почему это происходит — затрудняюсь ответить, но предполагаю это из-за потерь энергии в проводах/соединениях.
Например старый Макбук имеет родной БП на 60Ватт. При разряженной батарее и под максимальной нагрузкой usb-c тестер показывает потребление 69Вт. Казалось бы какие могут быть проблемы? А такие что нередко современные USB-C блоки питания уходят в защиту при малейшей перегрузке. Например недавно обозретый Басеус на GaN сбрасывает напряжение до 12-15В с ограничением по току сразу при превышении нагрузки выше 65Вт, другие БП чаще просто перезагружаются если им что-то не нравится.
Поэтому лучше проверить реально потребляемую мощность в различных режимах. Сделать это можно usb-с тестером или на крайний случай ваттметром с поправкой на КПД блока питания (приблизительно 85%).
Источник
