Содержание
Портативная зарядка – это обиходный термин, подразумевающий устройство, способное возобновить запасы аккумулятора мелких бытовых устройств: сотовых телефонов, iPad, ноутбуков. Ключевым параметром считается даже не ёмкость, а расходный ток. Если он укладывается в запросы потребителя, совместное функционирование в паре с портативной зарядкой возможно.
Разновидности портативных устройств для аккумуляции электрической энергии
Сегодня развитие технологии позволяет запасти значительный объем электрической энергии. Указанные устройства именуют портативными зарядками в противовес адаптерам, которые для преобразования энергии полагается подключить к промышленной сети 220 В, 50 Гц. Плюс переносных аккумуляторов в универсальности. Допустим, возьмём iPad и простой сотовый телефон. Брать дорогостоящий объёмный аккумулятор для приборов накладно.
Объем литий-ионной батарейки для сотового телефона составляет 520 мАч, ноутбука Acer – 5200. Вроде цифры отличаются на порядок, но портативная зарядка за 10 долларов способна накопить 8800 и более. Это значит, что прибор годится. Причём обыкновенный сотовый телефон сможет работать от переносного источника питания… целый месяц. Это просто потрясающая возможность для туристов наравне с китайскими радиоприёмниками с встроенной динамо-машиной. Для удобства пользования портативная зарядка снабжается рядом опознавательных значков и кнопок управления:
Современная зарядка
- Порты USB используются в виде универсальных устройств раздачи питания. Любой адаптер мобильного гаджета несёт на корпусе стандартный выход. Это позволяет менять мобильные телефоны, но не зарядное устройство: стоит лишь приобрести новый шнур (идёт в комплекте) и пользоваться аппаратурой, как прежде.
- Устройства часто отличаются потребляемым током, потому портативная зарядка снабжена рядом выходов. Каждый предназначен для конкретного гаджета, причём не исключается параллельное использование. Допустим, люди пользуются сотовым, в дорогу берут смартфон либо iPad для удобной работы с интернетом. Удобно купить единственную портативную зарядку на все случаи жизни.
- Кнопка включения позволяет блокировать случайное закорачивание выходов, уменьшает риск нештатных ситуаций. Портативная зарядка выдаёт напряжение исключительно при нажатии пользователя. Светодиод индикации помогает сориентироваться в темноте. Портативный источник питания часто требуется там, где нет иного освещения: ночью в палатке, на транспорте.
- Вход (in) и выходы (out) в обязательном порядке подписаны. Попутно указываются номиналы отдаваемых токов. Производители исходят из стандартов, предоставляя 1 и 2 А, по умолчанию. Первый годится для сотовых телефонов, второй для iPad.
- Система индикации заряда служит для наглядного отображения процесса заполнения аккумулятора энергий. Это ряд мигающих стрелок, чем дольше процесс, тем большее количество сегментов участвует в иллюминации. По окончании зарядки огоньки гаснут либо остаются зажжёнными.
Чтобы решить с определённой долей уверенности вопрос о пригодности источника питания, следует выяснить технические характеристики оборудования. Речь о максимальном потребляемом токе. Если значение не удовлетворено, последует отказ оборудования. Максимальный потребляемый ток далеко не всегда указан в паспорте изделия, допустимо посчитать средний. Приобретём аккумулятор на 520 мАч, а сотовый телефон работает от него 2 дня. Недостающий в паспорте параметр возможно вычислить.
Портативное зарядное устройство
Вышеозначенная цифра говорит, что аккумулятор отдаёт ток в 520 мА целый час. Напряжение по умолчанию лежит в районе 5 В, это стандарт для нового поколения мобильных устройств. Если сотовый телефон работал двое суток, значит, потребляет он в 48 раз (количество часов): 11,8(3) мА. Понятно, что устройство заработает от любого гнезда. А теперь посмотрим на ноутбук.
При объёме аккумулятора 5200 мАч устройство работает 3 – 3,5 часов. Этого мало – тем больше желания приобрести портативную зарядку. При сомнениях, на какой выход подключать, смотрите на больший — где 2 А. А теперь конкретные цифры. При работе 3,5 часа ноутбук в среднем демонстрирует потребление 5200/3,5 = 1,485 А. Одновременно учитывается, что пиковая производительность процессора или видеокарты способна характеризоваться и большими цифрами. Кстати, на коробке часто схематично показывают отношение объёма аккумулятора зарядки к аналогичному параметру сотовых телефонов. Чтобы владелец понял о продолжительности работы его устройства.
Если тока не хватит, ноутбук отключится, операционная система даст сбой, построение изображений нарушится. Ноутбук подключается на выход 2 А, учитывая технические возможности. Это значит, что любой гаджет заряжается от встроенного USB-порта, но аккумулятор ноутбука наполняется через встроенный блок питания. Следовательно, придётся конструкцию доработать.
Зарядка от портативки
Как устроена портативная зарядка
Сердцем источника питания служит аккумулятор литий-ионного, литий-полимерного или иного типа. Внутри находится лишь система индикации и датчик (к примеру, Холла) для управления процессом отображения уровня заряда. В зависимости от интеллектуальности алгоритма методики отличаются. Возможна выработка импульсов тока малой амплитуды, интеграция информации. Встроенный чип на плате способен контролировать:
- Перегрузки по входу или выходу, включая по напряжению. В последнем случае процесс зарядки окажется немедленно прекращён. Чип в некоторых случаях контролирует и полярность, хотя мало вероятности, что USB-штекер вставится неправильной стороной.
- Возникновение короткого замыкания в потребителе. В случае нештатной ситуации работа немедленно прекращается.
- Контроль уровня заряда способен достигать потрясающих высот. Чип не позволяет оставить свободного места: аккумулятор заполняется доверху.
- Предупреждение о перегреве элемента. В теме про Лампочки накала говорится, что выгоднее использовать высокое напряжение. Тем не менее, приходится применять указанные источники питания. Большинство наборов микросхем (чипсетов) работают именно с низкими напряжениями. К примеру, для КМПО это 5 В. Хотя ранние версии микросхем порой требовали иного. Любая электроника основывается на конкретном виде логики. Транзисторная с барьером Шоттки, эмиттерно-связанная и прочее.
Применение аккумулятора
Добавим, что тепловой эффект в проводниках зависит от тока, но не от напряжения.Поэтому современные процессоры сильно греются. При малом напряжении питания они потребляют потрясающий ток. Но перейти на повышенный порог не могут, реализуются схемотехнически на упомянутых выше типах логики. Этот момент нужно чётко понимать. Зато низкое напряжение безвредно для человека, эпиляторы, бритвы показывают класс электробезопасности III.
Приборы позволяют спокойно пользоваться ими под душем, в идеале применять портативную зарядку. В большинстве случаев бытовая техника использует 9 либо 12 В. Это чисто технический вопрос, который легко обойти.
История создания портативной зарядки
Историю следует начать с Алессандро Вольта, разделившего пластинки цинка и меди смоченным в рапе картоном (допустимо использовать ткань). Это оказался крутой раствор соли, а не кислота – как указывается в отдельных источниках. Как говорилось в теме про Постоянный ток – Гальвани открыл электричество химического происхождения, вскрывая лягушку. Крючки сделаны были из разных металлов, и мышцы мёртвого земноводного по неизвестной причине дёргались.
Гальвани объяснил это наличием «животного» электричества и остался далёк от истины. Вольта повторил опыты и обосновал суть явления наличием тока, замыкаемого между металлами через электролит. В качестве такого избрал одну из физиологических жидкостей – солёную воду. В дальнейшем уже электролитом стала кислота. Вольта 9 лет шёл к изобретению первого аккумулятора. И 20 марта 1800 выслал рукописи президенту Лондонского королевского общества.
Первыми аккумуляторами считают лейденские банки. Изобретённые в 1745 году, они стали объектом внимательного изучения учёных. После отмены преследования за колдовство люди стали интересоваться загадочными явлениями. Термин «батарея» введён Бенджамином Франклином, благодаря сходству ряда банок с позицией артиллерии.
Цинк в вольтовом столбе сильно подвергался коррозии, что изобретатель счёл дефектом, устранимым со временем. Вольта придерживался устаревшей сегодня теории контакта, и не подозревал, что в основе лежат химические реакции. С течением времени установили, что коррозия усиливается при потреблении большего тока. Что уже прямо указывало на электрохимическое происхождение явления. Вольтов столб открыл зелёный свет дальнейшему исследованию электричества, обнаруживая ряд недостатков:
- Первоначально пластины складывались стопкой, электролит стекал по бокам, вызывая короткие замыкания. Сложность быстро устранили, размещая элементы вертикально, в коробке.
- Химическая реакция шла с образованием водорода, а цинк быстро покрывался слоем продуктов. Вильямом Стердженом (изобретатель электромагнита) в 1835 году предложено покрывать пластину тонким слоем амальгамы, что блокировало негативные эффекты. Трудности с водородом решил Джон Фредерик Дэниэл, внедрив два электролита, один из которых поглощал ионы. Растворы отделены друг от друга керамическим барьером.
До 70-х годов XIX века аккумуляторы применялись в составе промышленного оборудования, телеграфов. Потом возникли предпосылки ко внедрению их в повседневную жизнь в первоначальном виде – лишь для состоятельных людей. Иные сами выступали в роли изобретателей (в особенности, бытовой техники), что требовало наличие запасов энергии для экспериментов. Особенно в изобретении оказался заинтересован Эдисон, не умевший передать постоянный ток на большие расстояния. Генераторы переменного тока первоначально в тандеме с аккумуляторами не применялись.
В портативных зарядках применяется технология, зародившаяся на заре XX века и позволявшая внедрять электрохимическим путём атомы вещества в кристаллическую решётку другого. В литий-ионных аккумуляторах ион путешествует от положительного электрода к отрицательному при зарядке и обратно в процессе включения нагрузки. Первоначально подобные устройства появились по вине фирмы Sony в 90-е года XX века и назывались креслом-качалкой. Это явилось предпосылкой для создания мобильных устройств.
В полимерных аккумуляторах применяется специфический твёрдый (либо сгущенный) электролит, давший название прибору. Понятно, что при поломке такое техническое решение избавляет от ряда неприятностей. В литий-ионных аккумуляторах электролит жидкий.
