Quick charge зарядка своими руками

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

Форум по обсуждению материала БЫСТРОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО QUICK CHARGE

Изучение принципа действия и параметров кварцевого генератора, выбор КГ для различных устройств.

Самодельный активный предварительный усилитель с НЧ-ВЧ регулировками на ОУ TL072, для УМЗЧ.

Коммуникационный протокол UART — что это и как он работает, подробное описание интерфейса и распиновка разъёмов.

Источник

ЭЛЕКТРОНИКА Quick Charge

ТехнарьКто

Прибор для проверки функций быстрой зарядки собран на коленке из 9 резисторов и одного стабилитрона.
Легко собрать — просто и быстро проверить наличие QC2.0/3.0.

Тестирование функции Quick Charge 3.0

Маркетинговое описание.
Основной функцией Quick Charge 3.0 является INOV (Intelligent Negotiation for Optimum Voltage, Умное определение оптимального напряжения), позволяющая определить выходную мощность и, таким образом, оптимизировать процесс зарядки. Прежде всего, разным батареям при зарядке требуется различное напряжение. В версии 2.0 поддерживались четыре режима (5 вольт / 2 ампера, 9В/2A, 12В/1,67A и, опционально, 20 вольт). Quick Charge 3.0 «общается» с девайсом, запрашивая у него требуемое напряжение, которое может быть любым в диапазоне от 3,2В до 20В с шагом в 200 милливольт. Таким образом, обеспечивается больший выбор доступных показателей напряжения.

Если перевести на технический язык — зарядное устройство называемое маркетологами Quick Charge 3.0 по запросу гаджета в режиме совместимости c Quick Charge 2.0 обязано выдавать 5V, 9V, 12V и для «Class B» 20V. В режиме работы просто как Quick Charge 3.0 регулировать ступеньками в 0,2V от 3,6V до 12V «Class A» или до 20V «Class B».

В связи с огромным количеством подделок зарядных устройств с гордой надписью QC3.0 и был собран триггер или тестер кому как нравиться. Любой может купить китайский триггер или собрать свой на микропроцессоре поэтому было принято решение собрать из чего-то максимально простого. Сначала хотел из одних диодов но решил, что на резисторах схема будет проще для повторения. Возможно кому и пригодиться.

Как обычно взял лист и нарисовал схему.

Для инициализации сразу подаю на D+ и D- по 0.6V (реально получилось 0.8), затем коротким нажатием 1-й кнопки создавая уровень 3.3V (реально чуть более 2-х вольт) переключаю зарядку в режим QC3.0 заставляя выдавать 12V в режиме совместимости с QC2.0. Нажатием и удержанием 3-й кнопки заставляю перейти в режим 9V совместимости с QC2.0. Отпустив 3-ю кнопку кратковременными нажатиями на 2-ю кнопку уменьшаю напряжение с 12V. Далее просто нажимая кнопки 2 и 3 можно увеличивать или уменьшать напряжение с шагом 0,2V в полноценном режиме работы QC3.0.

Тест напряжения 9V

Тест напряжения 12V

На плате в белой термоусадке находятся резисторы R1 и R2. Чтобы случайно не замкнуло на стабилитрон.

Как обычно корявая пайка на задней стороне макета

При покупке зарядного устройства с функцией быстрой зарядки без проверки сложно быть уверенным в наличии функционала быстрой зарядки. На aliexpress большая часть устройств является подделкой. Поскольку телефон определяет функцию быстрой зарядки по наличию сопротивления между контактами USB D+ и D- то китайцы просто закорачивают выводы и некоторые телефоны могут вводить пользователя в заблуждение. Поэтому для проверки функционала и был сделан данный гаджет.

Корпус распечатан из уменьшенной модели какой-то мыльницы. Поэтому файлы модели корпуса не прикладываю.

Теоретически зажав и удерживая кнопки 2 и 3 должно получиться 20 вольт. Просто нечем протестировать. QC2.0/3.0 протестировано на нескольких китайских зарядках. Из кучи в двадцать зарядных устройств с реально работающим функционалом было только две зарядки. Несколько не оправдавших гордую надпись быстрой зарядки были разобраны. Реальное устройство зарядных сразу выдает отсутствие какого либо Quick Charge по отсутствию дорожек на плате к каким либо микросхемам и наличию перемычки между D+ и D- напрямую либо через сопротивления. В зарядных устройствах в которых Quick Charge работает от контактов D+ и D- идут дорожки к микросхеме.

Для понимания о чем речь, дернул картинку из интернета.

Источник

Как получить 9В/12В от зарядного с Quick Charge (на примере STM32)

Чем может быть полезна быстрая зарядка

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).

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:

Таким образом получились функции:

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.

Источник

Универсальная авто (или не авто) зарядка QC3.0, Huawei FCP, Mediatek PE своими руками за $6

Небольшой обзор DIY модуля для зарядных устройств на базе UP9616.
$12 кучка, в кучке две штучки, доставка бесплатная.
Под катом описание что это за штука, немного рукоделия и испытания.
Ну и фото, куда же без них.

ТТХ модуля

Габариты: ДхШхВ 39х15,5х8 мм. Гнездо USB выступает за пределы платы на 1,5 мм, т.е. общая длина 41мм.
У продавца есть вариант с боковыми «ушками» на USB гнезде для прямого крепления к панели.
Входное напряжение: 8-32В (максимум 36В).
Макс выходной ток: 3.3А.
Точность установки выходного напряжения: +1.5%.
КПД: до 95%.
Частота преобразования фиксированная 125кГц.
Автоматическая компенсация падения напряжения в кабеле.
Защита от КЗ на выходе, защита от перенапряжения на входе и выходе.
Защита от перегрева (включается при 150С и отключается при понижении до 130С).
Корпус: VDFN6x5-8L (без СС1/СС2 входов).
Автоматическое распознавание нагрузки по D-/D+.
Поддерживаются режимы: BC1.2, HVDCP, PD (не совсем полная), Qualcomm QC2.0/QC3.0, Mediatek PE+1.1/PE+2.0, Huawei FCP, ну и Apple 2.4A.

Внешний вид

Пайка качественная, флюс отмыт довольно неплохо. На гнезде USB наклеен миленький термоскотч. Чуть кривовато стоят выходные конденсаторы, на входе электролит 50в 47мкФ вместо референсного 100мкФ (другой бы не вписался в габариты).
Для легкового а/м его можно поменять на 100мкФ 25В, что собственно и было сделано.

Типовая схема из даташита:

Паяем зарядку из… и палок

Берем старую убогую зарядку, паяльник, провода, резистор на 3кОм, канифоль, припой, прямые руки, стриппер.
Выпаиваем (сдуваем) все лишнее со старой платы, оставляем светодиод и плюсовой пружинный контакт (я оставил входной конденсатор на 47мкФ 35В, удобненько стоит).

Родной светодиод включается между выходом +5в и GND через токоограничивающий резистор 1кОм, меняем его на наш резистор 3кОм, который паяем между входом +12в зарядки и светодиодом. Такое включение избавит нас от «светомузыки» при изменении режимов заряда.
Припаяли, отмыли, проверили, намахнули писярик, включаем!

Тестируем

Запитываем от БП 12В 2А (наследство мертвого роутера).
Напряжение на холостом ходу 5.28В

Берем заряженый на 100% Xiaomi Mi5s (лень разряжать). Есть QC3.0!

Берем заряженый на 85% Xiaomi Mi note 3. Странно: 5В 0.83A

Меняем кабель на суперкрутой CRDC из этого обзора
Стало в разы лучше, но все равно не то: 5В 1.33A

Как говорила Скарлетт О’Хара «I’ll think about it tomorrow»…
Upd: возможно такой эффект возникает по вине процессора, тк Snapdragon 660 поддерживает quick charge 4.0 и может быть пытается договориться с контроллером, но что-то не выходит. Сетевой зарядки с QC4.0 нет — проверить не могу.
Upd: нормально заработал QC3.0 на Mi note 3.

Берем заряженый на 0% Xiaomi Powerbank v2 10000мАч. Есть QC2.0!

Собираем по офису мобильники коллег (их сфотографировать забыл, но мамой клянусь — все честно).
Xiaomi Redmi 4pro, старт на 75% остаточной емкости: 6.7В 2.6А — QC3.0, как и должно быть на SD625.
Huawei P10, старт на 70% остаточной емкости: 9,1В 1.7А — FCP режим (частично совместим с QC2.0), как и должно быть на Kirin 960.
Телефонов на MTK с PExx нет в хозяйстве ни у кого о_О (но я знаю где найти Meizu Pro 6).

Зарядка остается холодной, при работе тишина, никаких призвуков.

Вывод:
За $6 и 40 минут работы получаем универсальную скоростную зарядку для любого девайса.

Источник