USB laadimine

Sissejuhatus

Käesolevast artiklist võiks tulevikus saada suurem ülevaade USB laadimise temaatikast - laadijad, laetavad seadmed, kaablid jne. Hetkel on ta aga kohaks suvaliste märkmete koondamiseks.

CAT S41

Telefoni originaallaadija tõstab laadimispinge 9,4 voldini ning tarbib seejuures ~1,1A. See kiirlaadimisrežiim toimib üsna edukalt suvaliste USB kaablitega - nii nendega, mis on võimelised ka andmeliiklust edastama kui ka nendega, millel D+ ja D- on lühistatud. Isegi kõige kehvema testitud MicroUSB kaabliga (takistus 1,2 Ω) tõsteti pinge 9,4 voldini. Laadimisvool 0,86A jäi küll alla "hea kaabli voolule", aga ka see pole paha. Kui hea kaabliga (näiteks 220 mΩ) on telefoni poolele jõudev võimsus napilt üle 10W, siis pika ja peenikese 1200 mΩ kaabliga 7,2W.

Üldiselt tundub, et CAT S41 telefoniga kaasa tulnud laadija on seni testitutest kõige parem, sest:

• CAT S41 telefoni endaga tõstetakse pinge 9,4 voldini ja seetõttu laetakse ka üsna kesiste kaablitega päris normaalselt.
• Muude seadmete laadimisel tõstab veidi pinget, et kompenseerida kadusid kaablis. Näiteks Samsung tahvelarvuti korral laadimisvool 1,58A ja pinge tõstetakse 5,34 voldini. Laadimine toimub enam-vähem maksimumkoormusega ka 3-meetrise UGreen kaabliga, mille 450 mΩ takistust pigem keskpäraseks võib nimetada.
• Tema D+ ja D- klemmid on lühistatud, ehk siis Samsung tahvelarvuti laadimisek kõlbavad nii Charge only kui ka Charge + Data kaablid.

Kui kasutada CAT S41 laadimiseks tavalist 5V laadijat, siis tarbib laadimisel umbes 1,9A. D+ ja D- klemmi lühistamist seejuures ei vaja.

Telefon toetab ka muude seadmete laadimist enda aku pealt (ehk battery share funktsionaalsust). Selleks on olemas lausa kaks režiimi:

• Tavaline režiim: telefon jääb ise tööle. Välist akut laetakse kuni 1A vooluga.
• Kiirlaadimise režiim: telefon lülitub välja. Täpne voolu ülempiir pole teada, aga Samsungi tahvelarvutit laeti umbes 1,55A. Tähelepanekuks on see, et vool tõuseb üle 1A siiski ainult juhul kui telefoni enda aku pigem täis on - 35% tasemelt enam üle 1A välja ei antud isegi kiirlaadimise režiimis.

Lisaks tasub ära märkida, et telefoni poolt välja antav pinge on pigem madal. Kui telefoni aku on täis, siis võib sealt küll ligi 5V kanti kätte saada, aga tühjema aku korral võib see olla ka 4,4V vms. Seega laadimise edukus sõltub kindlasti ka sellest, kui kapriisne laetav seade ise on.

Lisaks tasub täheldada, et kolmest laadimiseks testitud OTG kaablist käitusid paremini CAT S41-ga kaasas olnud originaalkaabel ning varem olemas olnud kaablitest pigem ja jämedam - need käitusid üsna sarnaselt. Lühikese ja peenikese kaabli korral langes ka täis aku ja kiirlaadimisrežiimi korral pinge OTG kaabli väljundis 4,7 voldini ning tahvelarvutit laeti 1,15 ampriga. Tavalaadimise režiimis oli pinge aga OTG kaabli väljundis sõltumata kaablist 4,6V.

Powersto laadija

Tegemist on e-Bay'st ostetud kolme USB väljundiga adapteriga, millel olemas ka väike display pinge ja voolu näitamiseks. Porte eraldi ei näidata, vaid summaarselt.

Tundub, et tegemist on igati hea laadijaga. Väljundvool kirjade järgi maksimaalselt 3A. Kui tahvlit ja telefoni koos laadida, siis andis 3,3A välja.

Testid näitavad, et laadimiseks sobivad hästi nii Charge only kui ka Charge + Data kaablid. Seda siis ka Samsung tahvelarvutiga. Testriga mõõtes avaldus siiski huvitav omapära, et D+ ja D- liinid on päriselt lühises ainult kõige servapealsemas väljundis. Järgmised väljundis on küll tuvastatav mingi takistusega ühendus ja kolmandas väljundis pole sedagi. Aga ju siis laadija töö ajal teeb nende pinidega midagi, mis tahvelarvutit rahuldab. Tahvelarvutit laeb mõistlike kaablitega (R < 350 mΩ) ligi 1,6 ampriga nagu peab. CAT S41 telefoni laeb umbes 1,8 ampriga. Erinevus ideaalsest 1,9-st amprist tuleneb ilmselt sellest, et koormuse kasvades tõstetakse küll veidi pinget 5,23 voldini, aga ideaali saavutamiseks peaks tõstma veel veidi kõrgemale. Isegi UGreen 3 meetrise kaabliga (450 mΩ) oli laadimine enam-vähem okei (tahvel 1,4-1,5A, telefon 1,6A-1,7A).

Fulree laadija

Tegemist on laadijaga, millel originaalis oli ühel pool microUSB otsikuga juhe ning teisel pool 12V kaabel. Sai sinna pesa otsa pandud ja nüüd saab toita 12V adapteriga või autos vastava üleminekuga sigaretisüütajalt. Kahjuks algset kindlat spetsifikatsiooni alles ei ole, aga ilmselt on lubatud sisend 8-22V ning väljundis maksimaalselt 3A.

Testid näitavad, et kui tühjalt on väljundpinge 5,09V, siis tahvelarvuti laadimisel langeb see 4,86 voldini (laetakse 1,55 ampriga) ja telefoni laadimisel 4,83 voldini (laetakse 1,77 ampriga). Ilmselt selle pingelangu tõttu on laadimisvoolud ka õige natuke alla vastavate seadmete ideaalset taset. See pole aga kindlasti midagi hullu. Samas kui mingi seade reaalselt veel suuremat voolu tarbiks, langeks pinge ilmselt veel ning on kahtlane, kas mõni seade sel juhul 3A sealt võtma hakkab. Samas tasub märkida, et kui muude laadijate puhul on pinge mõõdetud adapteri juurest ning kaabli kadu läheb sellest maha, siis antud laadija puhul on eelpool nimetatud pinged mõõdetud juba seadme juurest.

Kui mõõta voolu 12V poole pealt (12V / 3A adapteril tühjalt oli pinge 12,2V, koormuse all 12,02V), siis see oli tahvli korral 0,77A ja telefoni korral 0,89A. Ehk siis üsna täpselt kaks korda väiksem kui 5V poolel. Kasutegur seega 80-81% ümber (arvestades kaablit ja konverterit kokku). Kaabel on kirjade järgi 24 AWG, ehk siis takistus umbes 0,5 Ω. Kadu kaablis umbes 3-4% sisendi poole koguvõimsusest, ülejäänu jääb konverteri ja väljundi poolele.

D+ ja D- klemmid on väljundi poolel lühises, seega laeb hästi kõiki seadmeid. Sai mõõdetud ka, et sisendi poole maa on koos väljundi poolel kas maa, maanduse või mõlemaga. Kas väljundi maa ja maandus omavahel koos on, ei saanud mõõta, sest ainus kasutada olev MicroUSB pesa ühendab need ise omavahel kokku.

Klemmidega autolaadija

Tegemist autolaadijaga, mis mõeldud paneelile paigaldamiseks. Laadijal on olemas ka display, aga see näitab ainult sisendi pinget. Kahjuks algset kindlat spetsifikatsiooni alles ei ole, aga ilmselt on lubatud nii 12V kui 24V. Öeldud on lisaks, et voltage detection range on 6-28 volti, aga pole öeldud, et laadimine terves vahemikus toimiks. Laadijal on kaks väljundit, mis on tähistatud kui 2,1A ja 1A. Reaalselt tundub aga, et neil mingit vahet ei ole - nii tahvel kui telefon laevad mõlemast pordist normaalselt. Maksimaalse koguvoolu kohta käivad andmed on vastukäiuvad - näha on nii numbreid 3,1A kui ka 4,8A. Üks test näitas, et tahvlit ja telefoni saab täitsa normaalselt ka koos laadida (1,6 + 1,8 = 3,4A).

Testid näitavad, et kui tühjalt on väljundpinge 4,99V, siis koormuse all tõuseb see veidi (5,05-5,10 voldini). Ilmselt oleks päris ideaalsete tulemuste saavutamiseks vaja seda veel veidi tõsta, aga tulemus on siiski üsna ideaalilähedane. Küll ei ole 3 meetrise UGreen kaabliga (R = 450 mΩ) laadimine enam "päris see" - telefoni puhul hakkab vool kõikuma 1-1,4 ampri vahel, tahvliga jääb kuskile 1,25 ampri kanti.

Kui mõõta voolu 12V poole peal (12V / 3A adapteril tühjalt oli pinge 12,2V, koormuse all 12,02V), siis see oli tahvli korral 0,72A ja telefoni korral 0,83A. Kasutegur seega üle 90%.

D+ ja D- klemmid on väljundi poolel lühises, seega laeb hästi kõiki seadmeid. Sai mõõdetud ka, et sisendi poole maa on koos väljundi poole maaga. Väljundi poole maandus on nendest umbes 5 oomi kaugusel.