شارژر USB واقعا چه می کند و چگونه یک شارژر ایمن و قابل اعتماد برای دستگاه های خود انتخاب کنید

یک شارژر USB که در جعبه تلفن وارد می شود، شبیه یک مکعب پلاستیکی مهر و موم شده است، اما داخل آن یک منبع تغذیه با حالت سوئیچ است که ولتاژ شبکه را اصلاح می کند، آن را در فرکانس بالا قطع می کند و آن را تا ولتاژ 5، 9، 15 ولت یا 20 ولتی که دستگاه شما انتظار دارد، پایین می آورد. تفاوت بین یک آداپتور ساده و یک منبع تغذیه تنظیم شده جایی است که اکثر تصمیمات خرید اشتباه می شوند. قابل اعتمادترین شارژر USB کوچکترین یا ارزانترین شارژر موجود در قفسه نیست. خروجی مداوم، پشتیبانی پروتکل و حاشیه های ایمنی آن با بار و منطقه ای که در آن استفاده خواهد شد مطابقت دارد.

چگونه یک شارژر USB برق دیوار را به DC ایمن تبدیل می کند

در سمت ورودی، یک شارژر USB 100-240 ولت AC در 50 یا 60 هرتز را می پذیرد. یک یکسوساز پل و یک خازن آن را به یک باس DC با ولتاژ بالا صاف می کنند. سپس یک کنترل کننده سوئیچینگ یک ترانسفورماتور را با سرعت ده ها یا صدها کیلوهرتز به حرکت در می آورد که به ترانسفورماتور اجازه می دهد در عین حال که انرژی کافی را منتقل می کند کوچک باشد. در سمت ثانویه، یکسو کننده و فیلتر DC ولتاژ پایین تولید می کنند. بازخورد از سمت خروجی، چرخه وظیفه سوئیچینگ را تنظیم می کند تا با تغییر بار، ولتاژ را ثابت نگه دارد.

بخش مشکل این است که 5 ولت تولید نمی کند. این ولتاژ 5 ولت، 9 ولت، 15 ولت و 20 ولت را با خیال راحت و فقط زمانی که دستگاه درخواست کند، تولید می کند. USB Power Delivery (USB PD) یک دست دادن را روی کانال پیکربندی USB-C تعریف می کند. شارژر قابلیت های خود را تبلیغ می کند، دستگاه درخواست ولتاژ و جریان می کند و قبل از تغییر خروجی هر دو طرف توافق می کنند. بدون آن دست دادن، دستگاه ممکن است ولتاژ اشتباهی را ببیند، به همین دلیل است که یک شارژر با کیفیت شامل محافظت در برابر اضافه ولتاژ، جریان اضافه و اتصال کوتاه است.

رتبه بندی قدرت: چرا وات فقط یک عدد نیست؟

وات حاصل ضرب ولتاژ و جریان است، اما عدد روی برچسب شارژر اغلب حداکثر آن را توصیف می کند، نه چیزی که هر پورت می تواند یکباره ارائه دهد. یک شارژر 65 واتی با دو درگاه USB-C ممکن است زمانی که هر دو در حال استفاده هستند، این توان را به 45 و 20 وات تقسیم کند. اگر لپ تاپ را به پورت 20 واتی وصل کنید، به کندی شارژ می شود یا اصلا شارژ نمی شود. همین منطق برای نوارهای برق چند پورت صدق می کند: کل وات مشترک است، بنابراین مجموع بارهای متصل اهمیت دارد.

خروجی پیوسته تمایز دیگری است. یک شارژر با توان 30 وات معمولاً می تواند 30 وات را به طور نامحدود در دمای اتاق تحویل دهد، اما واحدهای ارزان قیمت ممکن است بعد از 20 یا 30 دقیقه گاز بگیرند. برای دستگاهی که در تمام طول روز برق مصرف می کند، مانند یک تبلت نقطه فروش یا یک مانیتور پزشکی، این رفتار حرارتی یک مشکل قابل اعتماد است، نه یک ناراحتی جزئی.

شارژرهای USB داخلی در نوارهای برق: یک گزینه عملی

هر شارژر USB آداپتور دیواری نیست. سهم فزاینده ای از شارژ از طریق پورت های USB تعبیه شده در نوارهای برق، پریزهای میز و حلقه های کابل انجام می شود. این رویکرد باعث صرفه جویی در فضای خروجی، کاهش تعداد آداپتورهای جداگانه و شارژ شدن در یک مکان می شود. برای یک دفتر، یک کارگاه یا یک اتاق هتل، یک نوار برق USB می تواند جایگزین چندین شارژر شل شود در حالی که هنوز سوکت های AC استاندارد برای تجهیزات دیگر ارائه می دهد.

یکی از پیکربندی‌های رایج، یک سوکت بی‌سیم با دو پورت USB و یک خروجی AC است. در جایی که پریز دیواری قبلاً اشغال شده است مفید است، زیرا شارژ USB را بدون آداپتور حجیم اضافه می کند. به عنوان مثال، نوارهای برق USB از Hangzhou Newmany Electronics شامل مدل هایی است که سوکت های استاندارد اتحادیه اروپا را با 2 پورت USB و یک سوئیچ اصلی ترکیب می کنند. سوئیچ اصلی برق همه پریزها را به یکباره قطع می کند، که به زمانی کمک می کند که تجهیزات در طول شب بدون مراقبت رها شوند.

سوکت بی سیم اتحادیه اروپا با 2 پورت USB برای پریزهای دیواری اشغالی، این سوکت بی‌سیم اتحادیه اروپا دو درگاه USB با خروجی 5 ولت 2.4 آمپر و محافظت در برابر اضافه بار اضافه می‌کند. مشاهده محصول →

هنگامی که به پریزهای بیشتری نیاز است، یک سوکت استاندارد اتحادیه اروپا با 3 خروجی با 2 پورت USB و یک سوئیچ اصلی تعادلی بین جای پای میز و ظرفیت ارائه می دهد. پورت‌های USB خروجی ثابتی دارند، بنابراین برای تلفن‌ها و تبلت‌ها به جای لپ‌تاپ‌هایی که 45 وات یا بیشتر نیاز دارند، بهترین هستند. در یک پیشخوان خرده فروشی یا یک میز خدمات، این نوع نوار اسکنر بارکد، چاپگر رسید و تلفن را از یک اتصال دیواری شارژ می کند.

نوار برق 3 پریز استاندارد اتحادیه اروپا با 2 پورت USB سه پریز برق AC اتحادیه اروپا، دو درگاه USB 5 ولت 2.4 آمپر، و یک سوئیچ اصلی میز یا پیشخوانی که تلفن‌ها و اسکنرها در یک اتصال دیواری مشترک هستند. مشاهده محصول →

برای بارهایی که نیاز به حفاظت قوی‌تری دارند، یک نوار 4 خروجی با 2 پورت USB و یک سوئیچ محافظ اضافه بار، یک بریکر قابل تنظیم مجدد اضافه می‌کند. اگر جریان کل از حد مجاز بیشتر شود، قطع کننده قبل از گرم شدن بیش از حد سیم کشی کار می کند. این ویژگی در کارگاه ها، گاراژها یا هر مکانی که چندین ابزار برقی و شارژر در یک مدار مشترک مشترک هستند اهمیت دارد. سوئیچ حفاظت اضافه بار جایگزین فیوز ساختمان نیست، اما یک لایه ایمنی محلی را اضافه می کند.

نوار برق 4 پریز استاندارد اتحادیه اروپا با 2 پورت USB چهار پریز برق متناوب اتحادیه اروپا، دو درگاه USB 5 ولتی 2.4 آمپر، و یک سوئیچ اضافه بار قابل تنظیم مجدد، مناسب کارگاه‌ها یا گاراژهایی با ابزار و شارژرهای ترکیبی هستند. مشاهده محصول →

ایمنی، استانداردها و مواردی که قبل از خرید باید تأیید شود

شارژر USB یک دستگاه متصل به برق است، بنابراین استانداردهای ایمنی مربوطه اختیاری نیستند. در اتحادیه اروپا، شارژرها و نوارهای برق باید دارای علامت CE و مطابق با دستورالعمل ولتاژ پایین و الزامات EMC باشند. در ایالات متحده، UL 60950 یا UL 62368-1 اعمال می شود. چین از استانداردهای GB استفاده می کند و کره به گواهی KC نیاز دارد. شارژری که فاقد علامت گذاری برای بازار مقصد است ممکن است روی نیمکت کار کند، اما برای واردکنندگان و خرده فروشان مسئولیت ایجاد می کند.

فراتر از علامت، به ویژگی های حفاظتی نگاه کنید. یک شارژر قابل اعتماد شامل حفاظت از اضافه ولتاژ، حفاظت در برابر جریان اضافه، حفاظت در برابر اتصال کوتاه و قطع حرارتی است. برخی از طرح‌ها عملکردهای خود عیب‌یابی را اضافه می‌کنند که بر خروجی نظارت می‌کنند و قبل از تبدیل شدن یک خطا به خطر آتش سوزی خاموش می‌شوند. Hangzhou Newmany یادداشت‌های فنی در مورد اینکه چگونه یک نوار منبع تغذیه عیب را تشخیص می‌دهد و هم از خود و هم از بار محافظت می‌کند، منتشر کرده است. می توانید در مورد آنها بیشتر بخوانید اقدامات حفاظت از خود قبل از تعیین یک مدل

انتخاب مواد نیز بر ایمنی تأثیر می گذارد. محفظه های PC (پلی کربنات) در برابر حرارت و شعله بهتر از بسیاری از پلاستیک های ارزان تر مقاومت می کنند، در حالی که PP (پلی پروپیلن) مقاومت شیمیایی را برای محیط های سخت ارائه می دهد. محفظه نباید در طول شارژ معمولی نرم یا تغییر شکل دهد و پین ها باید پس از قرار دادن مکرر تماس خود را حفظ کنند. یک تامین کننده با گواهینامه ISO 9001 و گواهینامه های محصول محلی، مانند CCEE در چین، حداقل یک سیستم کیفیت را مستند کرده است که مواد ورودی، کنترل فرآیند و آزمایش نهایی را پوشش می دهد.

تطبیق شارژر USB با دستگاه و محیط

همان شارژری که در یک دفتر خشک کار می کند ممکن است در کارگاهی با گرد و غبار معلق در هوا یا در یک حلقه کابل در فضای باز که باران را می بیند از کار بیفتد. رتبه‌بندی‌های حفاظت از نفوذ، مانند IP44 یا IP54، توصیف می‌کنند که یک محفظه چگونه اجسام جامد و آب را در خود نگه می‌دارد. اگر شارژر در نزدیکی ماشین آلات استفاده شود، ارتعاش و قرار گرفتن در معرض روغن نیز مهم است. برای محیط‌های پزشکی، جریان نشتی و الزامات جداسازی سخت‌تر از شارژرهای مصرف‌کننده است و سیم برق ممکن است نیاز به رعایت استانداردهای زیست سازگاری یا تمیز کردن خاص داشته باشد.

محدوده دما یکی دیگر از محدودیت های عملی است. شارژر دارای درجه بندی 0 تا 40 درجه سانتیگراد ممکن است در دمای بالای 35 درجه سانتیگراد کاهش یابد یا خاموش شود. در یک انبار بدون قید و شرط یا یک وسیله نقلیه، این می تواند به این معنی باشد که شارژ دقیقاً زمانی که لازم باشد متوقف می شود. دمای عملیاتی را در دیتاشیت بررسی کنید، نه فقط دمای ذخیره سازی. اگر شارژر در زیر نور مستقیم خورشید قرار می گیرد، یک محفظه سفید یا رنگ روشن کمک می کند و یک شارژر با ویژگی تاشو حرارتی به جای گرم شدن بیش از حد، خروجی را کاهش می دهد.

اشتباهات رایج خرید و نحوه اجتناب از آنها

• خرید تنها بر اساس تعداد پورت: یک شارژر 4 پورت ممکن است در مجموع تنها 12 وات را ارائه دهد، بنابراین هر پورت بسیار کمتر از یک واحد تک پورت است.
• نادیده گرفتن کیفیت کابل: کابل نازک یا آسیب دیده مقاومت را افزایش می دهد که باعث افت ولتاژ و گرما می شود. برای شارژ 100 وات، از کابلی با ولتاژ 5 آمپر و 20 ولت استفاده کنید، مانند کابل USB-C با تراشه نشانگر الکترونیکی.
• با فرض اینکه همه پورت‌های USB-C یکسان هستند: برخی فقط داده‌ای هستند، برخی با ولتاژ 5 ولت شارژ می‌شوند و برخی از USB PD کامل پشتیبانی می‌کنند. برچسب ها یا مشخصات پورت را بخوانید.
• استفاده از شارژر در خارج از منطقه تایید شده آن: آداپتور دوشاخه شکل پین را تغییر می دهد اما رتبه ولتاژ داخلی را تغییر نمی دهد. یک شارژر فقط 120 ولتی می تواند به سرعت در 230 ولت از کار بیفتد.
• قرار دادن شارژر در جایی که نمی تواند گرما را دفع کند: پوشاندن آن با کاغذ یا نصب آن در پشت پرده جریان هوا را کاهش می دهد و دمای داخلی را افزایش می دهد.

انتخاب یک شارژر USB به خواندن رتبه‌بندی‌های خروجی، تأیید دست دادن پروتکل و تطبیق گواهی ایمنی با بازار مقصد بستگی دارد. شارژری که 30 وات را به طور مداوم با محافظت مناسب ارائه می دهد، سرمایه گذاری بهتری نسبت به یک واحد 65 واتی است که پس از ده دقیقه گاز را خاموش می کند. هنگامی که شارژ در یک نوار برق ادغام می شود، بررسی کنید که چگونه کل وات به اشتراک گذاشته شده است و آیا پورت های USB محافظ اضافه بار خاص خود را دارند یا خیر. این جزئیات تعیین می کند که آیا شارژر از استفاده روزانه جان سالم به در می برد یا به ادعای گارانتی تبدیل می شود.