Чем опасны автомобильные зарядки
Речь, разумеется, о популярных зарядках, которые делают из 12 вольт напряжения бортсети автомобиля 5 вольт, привычных для зарядки от USB-порта. Такие автомобильные зарядки значительно опасней сетевых, и случаев сгорания техники из-за них гораздо больше. Это кажется странным — но только до тех пор, пока не углубишься в детали технической реализации.
Любая современная сетевая зарядка содержит высокочастотный трансформатор, понижающий напряжение сети до достаточно низкого значения. И если ключевые транзисторы в такой зарядке пробивает — наступает короткое замыкание в цепи 220 вольт, и либо сгорает предохранитель, либо выгоряют проводники на печатной плате и несчастный погибший транзистор. Вероятность попадания сетевого напряжения на выход зарядки (пробоя на выход) существует, но она довольно мала, поскольку выход вообще-то гальванически изолирован от сети 220 вольт.
Автомобильная зарядка понижает напряжение 12 вольт до 5 вольт с помощью специальной микросхемы — stepdown-преобразователя, при этом гальванической изоляции выхода от бортсети автомобиля нет, и хуже того — входное напряжение легко может попасть на выход и сжечь подключённые устройства. Сейчас я расскажу вам, как это происходит.
Схема типичной автомобильной зарядки выглядит так:
Если произойдёт пробой микросхемы (например, от высококовольтной помехи в бортовой сети, или от перегрева) её вход (вывод 2) окажется соединён с выходом (вывод 3) — на выходе вместо 5 вольт окажется 12 вольт, и всем подключённым устройствам наступит конец.
Но пробой — это ещё не все неприятности. Напряжение на выходе микросхемы зависит от напряжения, которое подаётся на вывод 5 микросхемы. Это самое управляющее напряжение в данной схеме задаёт простейший делитель на двух резисторах (в данном случае 56K и 12K). Если с верхним резистором что-то случится (например, образуется трещина в пайке или в самом резисторе), микросхема не сгорит, просто она начнёт подавать на выход входное напряжение практически без его снижения. Результат для подключенных устройств будет тот же самый, что и в случае с пробоем.
Причем такая схемотехника применяется абсолютно всеми производителями, и потому безопасных автомобильных зарядок просто не существует.
А какой же тогда практический вывод — вы у меня спросите. Он простой: качество исполнения и запас мощности (чтобы не допускать перегрузки и перегрева зарядки) для автомобильной зарядки намного более критичны, чем для сетевой. Старайтесь пользоваться качественными зарядками. Не подключайте в одну зарядку несколько устройств — лучше использовать разветвитель прикуривателя и отдельную зарядку для каждого прибора.
И напоследок — совет для рукодельщиков. Сделать защиту от пробоя зарядки на самом деле очень просто — вам понадобится электромагнитное реле на 12 вольт с нормально замкнутыми контактами. Например, вот такое:
Таких реле навалом на AliExpress, и стоят они совсем дешево. На картинке реле с контактами, допускающими ток до 10 ампер — но вы можете купить и более компактные, на 5 или 3 ампера, вам хватит и их.
Обмотку реле (у показанного реле это два крайних вывода с той стороны, где выводов три) подсоединяете на выход автомобильной зарядки, а заряжаемое устройство подключаете к зарядке через нормально замкнутый контакт реле (это средний вывод со стороны обмотки и один из крайних на другой стороне — если у вас нет омметра, вы найдете его методом тыка).
Теперь, когда произойдет пробой зарядки — реле сработает, и отключит ваше устройство. В нормальной же ситуации напряжения 5 вольт недостаточно для срабатывания реле.
