Универсальные зарядные устройства

Сергей Асмаков

Хаос в отсутствие стандарта

Все пути ведут к USB?

Универсальные устройства: приближаясь к идеалу

 

По мере увеличения численности портативных и мобильных устройств, работающих от автономных источников питания, все более насущной становится потребность в использовании универсальных зарядных устройств. В этой статье мы рассмотрим различные варианты решений, которые имеются в арсенале производителей электронных приборов.

Сегодня уже невозможно представить жизнь обитателя современного мегаполиса без портативных электронных устройств. Мобильный телефон, КПК, цифровой фотоаппарат, портативный медиаплеер — вот далеко не полный перечень цифровых приборов, сопровождающих современного человека на работе, дома, в дороге и даже на отдыхе. Однако наряду с несомненными удобствами, которые принесли в нашу жизнь мобильные устройства, стремительный рост их «популяции» привел к появлению определенных проблем. Одной из них является отсутствие единых стандартов на характеристики внешних источников питания для портативной электроники.

Конечно, с подобными проблемами пользователи сталкивались и раньше, ведь портативные магнитофоны, радиоприемники и электрические игрушки выпускаются уже на протяжении нескольких десятков лет. Вместе с тем нельзя не отметить, что еще 15 лет тому назад для питания большинства подобных устройств использовались батарейки стандартных формфакторов. При этом количество широко распространенных типоразмеров элементов питания можно было пересчитать по пальцам одной руки, что несколько упрощало жизнь владельцев портативной электроники — одни и те же батарейки можно было использовать и в магнитофоне, и в транзисторном приемнике, и в модели лунохода.

Хаос в отсутствие стандарта

В течение нескольких последних лет проблема отсутствия единого стандарта на источники питания для мобильных устройств значительно обострилась. Вызвано это не только стремительным ростом номенклатуры и численности портативных электронных устройств, но и значительным увеличением доли моделей, оснащенных литий-ионными аккумуляторами. При этом переход к использованию источников питания данного типа не является прихотью производителей, а обусловлен вполне объективными причинами, в частности ростом энергопотребления (вызванного значительным увеличением функциональных возможностей, переходом к использованию цветных дисплеев и пр.) и всеобщим стремлением к миниатюризации.

В настоящее время каждый производитель портативной электроники выпускает большое количество разнокалиберных аккумуляторов, предназначенных для использования лишь в ограниченном количестве моделей устройств определенного типа (есть, конечно, и редкие исключения, но они, как справедливо заметил классик, лишь подтверждают общее правило). При этом разные модели аккумуляторов отличаются друг от друга не только физическими размерами, но и электрическими характеристиками (напряжением, величиной зарядного тока и т.д.). А это, в свою очередь, приводит к тому, что для подзарядки каждого устройства необходимо применять специальный источник питания, характеристики которого соответствуют спецификации используемого аккумулятора.

В итоге пользователи портативных устройств вынуждены применять для подзарядки имеющихся в хозяйстве аппаратов (мобильного телефона, цифрового фотоаппарата, видеокамеры и т.д.) отдельное зарядное устройство. Стоит ли говорить, что даже в стационарных условиях это доставляет немало хлопот — хотя бы потому, что для подключения множества адаптеров необходимо иметь большое количество свободных розеток, а в поисках нужного разъема приходится регулярно распутывать клубок проводов.

Еще больше проблем возникает во время путешествия: багаж пополняется весьма объемным и увесистым комплектом из нескольких адаптеров, использовать которые одновременно получается далеко не всегда из-за того, что во многих гостиничных номерах имеется лишь одна доступная электрическая розетка.

Вполне естественно, что растущая потребность в применении универсальных решений, которые позволяют обслуживать не отдельно взятый аппарат, а весь имеющийся в распоряжении пользователя мобильный «зверинец», не могла остаться незамеченной производителями электроники. Но прежде чем мы перейдем к рассмотрению представленных на рынке решений, следует определиться с используемой терминологией.

Строго говоря, называть зарядным устройством внешний источник питания, подключаемый к мобильному телефону для подзарядки установленного в нем аккумулятора, не совсем корректно. Ведь в данном случае электронный блок, управляющий процессом заряда, находится внутри телефона, а внешний источник питания лишь снабжает его электропитанием. Поэтому в данном примере внешний блок, подключаемый к электрической розетке, правильнее называть источником питания, ведь без мобильного устройства он не способен восстановить заряд аккумулятора. Другое дело, когда речь идет о приборе, который способен справиться с восстановлением заряда аккумуляторов самостоятельно, — вот в этом случае мы действительно имеем дело с зарядным устройством.

Все пути ведут к USB?

К настоящему времени интерфейс USB получил широчайшее распространение в компьютерной технике. Порты USB имеются у подавляющего большинства настольных ПК и ноутбуков, а также у некоторых моделей бытовых устройств. Кроме того, у интерфейса USB есть два важных (с точки зрения рассматриваемой темы) свойства: во-первых, это наличие шины питания, от которой могут получать необходимый для работы ток маломощные периферийные устройства, а во-вторых — возможность производить «горячее» подключение внешних устройств. Таким образом, любой работающий ПК, оснащенный интерфейсом USB, можно использовать как внешний источник постоянного тока для мобильных устройств.

Стоит ли говорить, что для конечных пользователей возможность восстанавливать заряд аккумулятора при подключении портативного устройства практически к любому компьютеру выглядит весьма привлекательной. И вполне естественно, что производители портативной электроники просто не могли не обратить на это внимание. Спрос рождает предложение: в настоящее время во многих портативных устройствах, в частности в мобильных телефонах, медиаплеерах и т.д., предусмотрена возможность подзарядки аккумулятора при подключении к порту USB. Кроме того, для ряда старых моделей можно приобрести специальные адаптеры, позволяющие подключать к порту USB устройства, оснащенные разъемом другой конструкции и рассчитанные на другое напряжение питания.

 

Аккумуляторы USBCELL

Аккумуляторы USBCELL

Более того, появились зарядные устройства для аккумуляторов стандартных формфакторов (АА и ААА), рассчитанные на использование порта USB в качестве внешнего источника питания. А совсем недавно разработчики компании Moixa Energy представили дальнейшее развитие этой идеи — аккумуляторы USBCELL. Внешне они выглядят как обычные элементы питания формфактора АА, однако, помимо никель-металлгидридного аккумулятора, в корпус USBCELL встроены миниатюрное зарядное устройство (рассчитанное на работу от 5 В постоянного тока) и разъем для подключения к порту USB. Для того чтобы пополнить запас энергии, достаточно снять колпачок (на котором находится плюсовой контакт) и подключить аккумулятор USBCELL к порту USB работающего компьютера или специального адаптера. Таким образом, подзарядить USBCELL дома, на рабочем месте или в автомобиле не составит труда. Ориентировочная стоимость пары таких аккумуляторов заявлена на уровне 25 долл. В ближайшее время разработчики Moixa Energy планируют создать аналогичные изделия и других формфакторов.

 

Подзарядить USBCELL проще простого —
достаточно установить их в свободный порт USB
находящегося поблизости компьютера

Все это хорошо, но что делать, если компьютера поблизости нет? Производители электроники позаботились и об этом, наладив выпуск специальных адаптеров, рассчитанных на подключение как к стационарной электросети, так и к бортовой сети автомобиля. На корпусе такого адаптера имеется стандартный разъем порта USB — так что можно запросто подзарядиться и без ПК.

 

Адаптер, позволяющий подзаряжать устройства
по USB-кабелю в автомобиле

Бесспорно, возможность подключения мобильного устройства к порту USB для подзарядки автономного источника питания является очень удобной. Вместе с тем существуют и определенные проблемы, обусловленные ограниченной мощностью шины питания стандартных портов USB (напряжение — 5 В, потребляемый ток — не более 500 мА). Из-за этого скорость заряда устройств, оснащенных аккумуляторами высокой емкости, при подключении к порту USB оказывается значительно ниже, чем при использовании штатного источника питания из комплекта поставки.

Универсальные устройства: приближаясь к идеалу

В современных условиях, когда ежегодно появляются тысячи новых моделей портативных электронных устройств, создать источник питания (зарядное устройство) на все случаи жизни вряд ли возможно. Впрочем, этого и не требуется, ведь в распоряжении каждого пользователя имеется конечное количество мобильных устройств. А раз так, то достаточно создать многоцелевой источник питания (или зарядное устройство), режим работы которого можно было бы адаптировать в соответствии с характеристиками подключаемых устройств. При этом желательно сделать так, чтобы выбор необходимых настроек осуществлялся автоматически: это обеспечит, с одной стороны, удобство и простоту эксплуатации, а с другой — высокую надежность прибора.

Рассуждая подобным образом, коллективы разработчиков, действовавшие независимо друг от друга в разных компаниях, пришли к выводу, что оптимальным вариантом для создания универсальных зарядных устройств является применение модульного принципа. В общем случае можно использовать комбинацию трех основных компонентов: одного или нескольких источников питания (для работы от стационарной электросети, бортовой сети и т.д.), блока регулятора напряжения и тока с цепями защиты от перегрузок и короткого замыкания и, наконец, набора соединительных кабелей для различных устройств, который может варьироваться в зависимости от потребностей конкретного пользователя и пополнять по мере появления новых моделей устройств. Следует отметить, что для реализации возможности установки требуемых параметров питания без участия пользователя необходимо реализовать некое решение, которое позволит перенастраивать работу блока регулятора автоматически в зависимости от типа соединительного кабеля, подключенного в данный момент.

Описанный подход реализован, в частности, в изделиях американской компании Mobility Electronics. Линейка устройств, выпускаемых под брендом iGo, включает серию универсальных источников питания разного типа и широкий ассортимент сопутствующих аксессуаров. Решения iGo содержат три базовых компонента: источник питания, соединительный кабель и сменные адаптеры для подключения к различным типам и моделям портативных устройств. Благодаря использованию фирменной технологии iTips при подключении сменного адаптера блок регулятора в источнике питания автоматически изменяет величину напряжения и максимального тока нагрузки в соответствии с характеристиками устройств данного типа.

 

Комплект iGo everywhere 8

Комплект iGo everywhere 8

Базовый набор iGo everywhere включает два источника питания (один из которых рассчитан на подключение к стационарной электросети переменного тока с напряжением от 100 до 240 В, а другой — для работы от бортовой сети автомобиля с напряжением от 11 до 16,5 В постоянного тока) и соединительный кабель. Один разъем соединительного кабеля подключается к источнику питания, другой — через сменный адаптер к мобильному устройству. Источники питания позволяют получать на выходе напряжение от 3,1 до 9 В постоянного тока и рассчитаны на работу с нагрузкой, потребляющей мощность до 8 Вт (максимально допустимый ток составляет 1,5 А).

В настоящее время в линейке аксессуаров iGo представлено большое количество адаптеров для подключения разнообразных мобильных устройств: телефонов, Bluetooth-гарнитур, КПК, медиаплееров, игровых консолей, цифровых фотоаппаратов и т.д. Дополнительный аксессуар iGo dualpower позволяет подключать к одному источнику питания одновременно два разных устройства. Стоимость комплекта iGo everywhere составляет примерно 40 долл., а приобретение каждого сменного адаптера обойдется еще в 10 долл.

 

Сменные адаптеры для подключения источников питания iGo
к различным устройствам

В августе текущего года Mobility Electronics представила интересную новинку — iGo powerXtender. В отличие от вышеописанного комплекта, данное решение рассчитано на работу вдали от стационарной или бортовой электросети. В качестве источника электроэнергии используются четыре батарейки АА, устанавливаемые внутрь корпуса iGo powerXtender. На выходе устройство позволяет получать напряжение от 3,1 до 9 В постоянного тока. Максимальная величина потребляемого нагрузкой тока — 850 мА. Так же как и в случае с iGo everywhere, для подключения к внешнему устройству применяется соединительный кабель со сменным адаптером. Стоимость iGo powerXtender с одним комплектом батареек в США составляет порядка 25 долл.

 

iGo powerXtender

iGo powerXtender позволяет подзаряжать мобильные устройства
от четырех обычных батареек АА

Кстати, за последний год появился целый ряд решений, позволяющих подзаряжать аккумуляторы мобильных устройств от обычных батареек. Например, в январе на выставке CES 2006 американская компания Voxred International представила компактное устройство Turbo Charge, предназначенное для продления автономной работы КПК и мобильных телефонов. В качестве источника энергии в Turbo Charge используется одна стандартная батарейка или аккумулятор формфактора АА. Возможность подключения к большому количеству мобильных устройств, оснащенных разъемами различной конструкции, обеспечивается благодаря применению сменных кабелей-адаптеров, набор которых пользователь может пополнять по мере приобретения новых гаджетов.

 

Turbo Charge

Turbo Charge позволяет «подкормить» мобильный телефон или КПК вдали
от электросети, используя обычную батарейку формата АА

В Turbo Charge реализована запатентованная технология AlgorChip: «интеллектуальный» чип управляет величиной напряжения и тока в цепи питания, обеспечивая оптимальный режим заряда, а также защиту от перегрузок и короткого замыкания на выходе. Для визуального контроля в верхней части корпуса Turbo Charge имеется световой индикатор, мигающий при подаче питания на внешнее устройство. Отсутствие индикации означает, что ресурс используемой батарейки исчерпан и ее необходимо заменить.

Стоит отметить, что производитель не позиционирует Turbo Charge как полноценную замену штатного зарядного устройства. Этот прибор предназначен главным образом для того, чтобы продлить время автономной работы мобильных устройств при низком уровне заряда аккумулятора. По данным разработчиков, емкости одной батарейки АА, установленной в Turbo Charge, хватит на поддержание работы мобильного телефона в течение 40 ч в режиме ожидания либо 2 ч разговора.

Комплект, включающий устройство Turbo Charge, один кабель-адаптер и батарейку АА, в США можно приобрести примерно за 20 долл. За расширенную комплектацию (восемь кабелей-адаптеров для различных устройств и чехол) придется доплатить еще 5 долл.

Рассматривая тему универсальных зарядных устройств, стоит отметить, что свой вклад в решение этой проблемы внесли и российские ученые. В конце прошлого года отечественная компания Vegavolt приступила к серийному выпуску устройства D-421, которое предназначено для подзарядки мобильных устройств. Подключение D-421 к различным моделям устройств обеспечивается при помощи специальных соединительных кабелей (коннекторов), оснащенных соответствующими разъемами. Значения напряжения и максимального потребляемого тока устанавливаются автоматически в соответствии с типом подключенного коннектора (эта функция реализована при помощи микрочипа, встроенного в разъем кабеля). В отличие от большинства зарубежных аналогов, D-421 является двухканальным прибором, то есть позволяет одновременно заряжать два различных устройства. Максимальный потребляемый ток по каждому каналу составляет 1 А, напряжение может варьироваться в пределах от 3 до 12 В постоянного тока. Конструкция прибора позволяет варьировать величину выходного напряжения с точностью до 40 мВ, а тока ограничения — с точностью до 20 мА.

 

Vegavolt D-421

При помощи Vegavolt D-421 можно подзаряжать
одновременно два разных устройства

Получать питание D-421 может от сети переменного тока с напряжением от 100 до 240 В или от бортовой сети автомобиля (соответствующие адаптеры входят в комплект поставки), а также от любого другого источника постоянного тока c выходным напряжением от 10 до 20 В и мощностью не менее 30 В·А (в этом качестве можно, например, использовать имеющийся под рукой блок питания ноутбука). Прибор оснащен встроенной системой защиты от скачков входного напряжения, пониженного или повышенного напряжения на входе, короткого замыкания на выходе и перегрева. На верхней панели D-421 имеется ЖК-дисплей, на котором отображается условное название и время заряда подключенных устройств.

На данный момент ассортимент выпускаемых компанией Vegavolt коннекторов позволяет подключать к D-421 более 1200 моделей мобильных телефонов, КПК, беспроводных гарнитур, видеокамер, цифровых фотоаппаратов, медиаплееров, игровых приставок и GPS-приемников. Стоимость прибора D-421 при заказе на сайте производителя составит 2699 руб.; приобретение одного фирменного коннектора обойдется в 150 руб.

 

1

Оригинальные коннекторы для Vegavolt D-421

Помимо универсальных источников питания в продаже можно найти и универсальные зарядные приборы, позволяющие восстанавливать заряд аккумуляторов без подключения к мобильному устройству. В качестве примеров мы рассмотрим изделия компаний AcmePower и Lenmar Enterprises, которые можно приобрести в российской рознице.

Устройство AcmePower AP CH-P1605 предназначено для зарядки литий-ионных аккумуляторов, применяемых в цифровых фото- и видеокамерах. Оно может работать либо от стационарной электрической сети переменного тока (с напряжением от 100 до 220 В), либо от бортовой сети автомобиля (от 11 до 13,5 В). Совместимость с литий-ионными аккумуляторами различных типов обеспечивается за счет использования сменных платформ-адаптеров, пристыковываемых к корпусу зарядного устройства. По мере приобретения новых устройств владелец AP CH-P1605 может докупать платформы-адаптеры для аккумуляторов имеющихся типов. Рекомендованная цена AcmePower AP CH-P1605 для России составляет 25 долл.; стоимость одной сменной платформы — от 100 до 120 руб.

 

Универсальные зарядные устройства AcmePower AP CH-P1604
и AcmePower AP CH-P1660

Более дорогая модель AcmePower AP CH-P1660 оснащена монохромным ЖК-дисплеем, на котором отображается информация о режиме работы устройства, емкости установленного аккумулятора, текущем уровне заряда и т.д.

Еще одно интересное устройство от AcmePower — AP CH-P1604. Оно позволяет заряжать как литий-ионные аккумуляторы различных типов (для подключения которых используются такие же сменные платформы-адаптеры, как и у модели AP CH-P1605), так и до четырех стандартных никель-металлгидридных аккумуляторов формфактора АА.

Универсальное зарядное устройство Lenmar MSC1L предназначено для восстановления заряда литий-ионных аккумуляторов, применяемых в цифровых фото- и видеокамерах. Данное устройство может работать от стационарной электрической сети переменного тока (с напряжением от 100 до 240 В), либо от бортовой сети автомобиля (соответствующие аксессуары входят в комплект поставки). Возможность подключения аккумуляторов различных типов обеспечивается за счет установки сменных адаптеров. Световые индикаторы позволяют контролировать режим работы устройства, а также работоспособность установленного аккумулятора.

По данным производителя, время полного заряда аккумуляторов поддерживаемых типов составляет всего около 30 мин. Высокая скорость зарядки достигается за счет использования фирменной технологии NeoTherm, которая позволяет автоматически контролировать температуру аккумулятора и соответствующим образом корректировать величину зарядного тока. Кроме того, применяемый в устройстве режим заряда предотвращает возникновение так называемого эффекта памяти.

В комплект поставки Lenmar MSC1L входят пять адаптеров, позволяющих подключать литий-ионные аккумуляторы, применяемые в ряде фото- и видеокамер Sony, Canon, Panasonic, JVC и Samsung. Стоимость устройства составляет порядка 1700 руб.; цена одного дополнительного адаптера — от 75 до 100 руб.

 

Lenmar MSC1L

Комплект поставки универсального
зарядного устройства Lenmar MSC1L

Модель Lenmar MSC1USB обладает более широким набором функциональных возможностей — его можно использовать и как зарядное устройство, и как источник питания для портативной электроники. Предусмотрена возможность работы от стационарной электрической сети переменного тока (с напряжением от 100 до 240 В) и от бортовой сети автомобиля. Устройство позволяет заряжать литий-ионные аккумуляторы (так же как и у Lenmar MSC1L, возможность подключения изделий разных типов обеспечивается путем установки сменных адаптеров), а также до четырех никель-металлгидридных аккумуляторов формфактора АА. Кроме того, в комплект поставки MSC1USB входит кабель со стандартной розеткой USB и набор из пяти переходников для подключения к различным моделям портативных электронных устройств.

 

В начало В начало

КомпьютерПресс 11'2006

1999 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2001 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2002 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2003 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2004 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2005 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2006 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2007 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2008 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2009 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2010 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2011 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2012 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2013 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Популярные статьи
КомпьютерПресс использует