Прислал:

Виктор Панков прислал интересную ссылку на статью, в которой подробно описаны особенности распиновки USB разъёмов для корректной зарядки различных гаджетов, ведь, не секрет, что часто гаджеты отказываются заряжаться от простого USB порта накопителя или компьютера, либо ведут себя не так, как хотелось бы.

Большинство современных гаджетов (мобильных телефонов, смартфонов, плееров, электрокниг, планшетов и пр.) поддерживает зарядку через гнездо USB mini/micro. Тут может быть несколько вариантов подключения:

Устройство можно зарядить от ПК через стандартный дата-кабель. Обычно это шнур USB_AM-USB_BM_mini/micro. Если для заряда устройства требуется ток более 0,5 А (это максимум, на который способен USB 2.0), то время заряда может оказаться мучительно долгим, вплоть до бесконечности. Порт USB 3.0 (голубенький такой) выдаёт уже 0,9 А, но и этого кому-то может показаться мало.

Через тот же дата-кабель ваше устройство можно зарядить от родного зарядного устройства (сетевого или автомобильного), оборудованного 4-контактным гнездом USB-AF, как на компе. Конечно же, это уже не настоящий USB-порт. Гнездо зарядного устройства лишь выдаёт примерно 5 В между 1 и 4 контактами 4-контактного гнезда (плюс на контакте №1, минус на контакте №4). Ну, ещё между разными контактами гнезда могут быть установлены всяческие перемычки и резисторы. Зачем? Об этом колдовстве будет рассказано ниже.

Гаджет можно подключить к постороннему или самодельному зарядному устройству, дающему 5 вольт. И вот тут начинается самое интересное…

При попытке заряда от чужого зарядного устройства с выходом USB ваш гаджет может отказаться заряжаться под тем предлогом, что зарядное устройство ему якобы не подходит. Разгадка в том, что многие телефоны/смартфоны «смотрят» каким образом расключены провода Data+ и Data- , и если гаджету что-то не понравится, это ЗУ будет отвергнуто.

Nokia, Philips, LG, Samsung, HTC и многие другие телефоны признают зарядное устройство только если контакты Data+ и Data- (2-й и 3-й) будут закорочены. Закоротить их можно в гнезде USB_AF зарядного устройства и спокойно заряжать свой телефон через стандартный дата-кабель.

Если же зарядное устройство уже обладает выходным шнуром (вместо выходного гнезда), и вам нужно припаять к нему штекер mini/micro USB, то не забудьте соединить 2 и 3 контакты в самом mini/micro USB. При этом плюс паяете на 1 контакт, а минус - на 5-й (последний).

У Айфонов вообще какие-то оккультные требования к коммутации гнезда зарядного устройства: контакты Data+(2) и Data- (3) должны соединяться с контактом GND (4) через резисторы 49,9 kΩ, а с контактом +5V через резисторы 75 kΩ.

Motorola «требует» резистор 200 кОм межну 4 и 5 контактами штекера USB micro-BM. Без резистора аппарат заряжается не до полной победы.

Для заряда Samsung Galaxy в штекере USB micro-BM должен быть установлен резистор 200 кОм между 4 и 5 контактами и перемычка между 2 и 3 контактами.

Для более полного и «гуманного» заряда планшета Samsung Galaxy Tab рекомендуют другую схему: два резистора: 33 кОм между +5 и перемычкой D-D+; 10 кОм между GND и перемычкой D-D+.

Аппарат E-ten («Енот») не интересуется состоянием этих контактов, и поддержит даже простое зарядное устройство. Но у него есть интересное требование к зарядному кабелю - «Енот» заряжается только если в штекере mini-USB закорочены контакты 4 и 5.

Если нет желания возиться с паяльником, можно купить кабель USB-OTG - у него в штекере mini-USB контакты 4 и 5 уже замкнуты. Но тогда ещё потребуется переходник USB AM-AM, то есть, «папа»-«папа».

Претендующее на универсальность автомобильное зарядное устройство «Ginzzu GR-4415U» и его аналоги оборудованы двумя выходными гнёздами: «HTC/Samsung» и «Apple» или «iPhone». Распиновка этих гнёзд приведена ниже.

Для питания или заряда навигатора Garmin требуется особый дата-кабель. Просто для питания навигатора через дата-кабель нужно в штекере mini-USB закоротить 4 и 5 контакты. Для подзаряда нужно соединить 4 и 5 контакты через резистор 18 кОм:

Итак, если вы хотите переделать обычное ЗУ в USB-зарядку для телефона:

Удостоверьтесь, что устройство выдаёт около 5 вольт постоянного напряжения

Узнайте, способно ли это ЗУ дать ток не менее 500 мА

Внесите необходимые изменения в коммутацию гнезда USB-AF или штекера USB-mini/micro

Проблемы при зарядке различных устройств через USB часто возникают, когда используются нештатные зарядники. При этом зарядка происходит довольно медленно и не полностью либо вовсе отсутствует.

Следует сказать и о том, что зарядка через USB возможна не со всеми мобильными устройствами. Этот порт у них имеется только для передачи данных, а для зарядки применяется отдельный круглое гнездо.

Выходной ток в компьютерных USB составляет не больше пол-ампера для USB 2.0, а для USB 3.0 – 0,9 А. Ряду девайсов этого может быть недостаточно для нормального заряда.

Бывает, что в вашем распоряжении имеется зарядник, но он не заряжает ваш гаджет (об этом может сообщить надпись на дисплее или будет отсутствовать индикация заряда). Такое ЗУ не поддерживается вашим девайсом, и возможно это из-за того, что ряд гаджетов до начала процесса зарядки сканирует присутствие определенного напряжения на пинах 2 и 3. Для других девайсов может быть важным присутствие перемычки между этими пинами, а также их потенциал.

Таким образом, если устройство не поддерживает предлагаемый тип зарядника, то процесс зарядки не начнется никогда.

Чтобы девайс начал заряжаться от предоставленного ему зарядника, необходимо обеспечить на 2 и 3 пине USB, необходимые напряжения. Для разных устройств эти напряжения тоже могут отличаться.

Для многих устройств требуется, чтобы пины 2 и 3 имели перемычку или элемент сопротивления, номинал которого не больше 200 Ом. Такие изменения можно сделать в гнезде USB_AF, которое находится в вашем ЗУ. Тогда зарядку станет возможно производить стандартным Data-кабелем.

Гаджет Freelander Typhoon PD10 требует той же схемы подключения, но напряжение заряда должно быть на уровне 5,3 В.

В случае если у зарядника отсутствует гнездо USB_AF, а шнур выходит прямо из корпуса ЗУ, то можно припаять к кабелю штекеры mini-USB или micro-USB. Соединения необходимо произвести, как показано на следующей картинке:

Различная продукция фирмы Apple имеет такой вариант соединения:

При отсутствии элемента сопротивления номиналом 200 кОм на пинах 4 и 5 устройства фирмы Motorola не могут осуществить полный заряд.

Для зарядки Samsung Galaxy необходимо наличие перемычки на пинах 2 и 3, а также элемента сопротивления на 200 кОм на контактах 4 и 5.

Полный заряд Samsung Galaxy Tab в щадящем режиме рекомендуется производить при использовании двух резисторов номиналом 33 кОм и 10 кОм, как изображено на картинке ниже:

Такое устройство, как E-ten может заряжаться любым ЗУ, но лишь при условии, что пины 4 и 5 будут соединены перемычкой.

Такая схема реализована в кабеле USB-OTG. Но в этом случае необходимо использовать дополнительный переходник USB папа-папа.

Универсальное ЗУ Ginzzu GR-4415U и другие аналогичные устройства имеют гнезда с различным соединением резисторов для зарядки девайсов iPhone/Apple и Samsung/HTC. Распиновка этих портов выглядит так:

Чтобы зарядить навигатор Garmin, необходим тот же кабель с перемычкой на контактах 4 и 5. Но в этом случае устройство не может заряжаться во время работы. Для того чтобы навигатор мог подзаряжаться, необходимо заменить перемычку на резистор номиналом 18 кОм.

Для зарядки планшетов обычно необходимо 1-1,5 А, но как было упомянуто ранее, USB-порты не смогут нормально заряжать их, поскольку USB 3.0 выдаст максимум 900 мА.

В некоторых моделях планшетов для зарядки имеется круглое коаксиальное гнездо. Плюсовой пин гнезда mini-USB/micro-USB в таком случае не имеет соединения с контроллером заряда аккумулятора. По утверждениям некоторых пользователей таких планшетов, если соединить плюс от гнезда USB с плюсом коаксиального гнезда перемычкой, то зарядка может осуществляться через USB.

А можно и изготовить переходник для подключения в коаксиальное гнездо, как показано на рисунке ниже:

Вот схемы перемычек с указанием напряжения и номиналов резисторов:

В итоге, чтобы осуществлять зарядку различных гаджетов от неродных ЗУ необходимо убедиться в том, что зарядка выдает напряжение 5 В и ток не меньше 500 мА, и внести изменения в гнезде или штекере USB согласно требованиям вашего устройства.

Удобное хранение радиодеталей

Одним из самых распространенных методов подключения периферийных устройств к компьютеру или ноутбуку, представляется использование USB разъема. Подобное соединение обладает значительными преимуществами, в сравнении с устаревшими аналогами, а простота его распиновки, позволяет выполнить её вручную даже новичкам.

Что такое USB?

Данный формат подключения начал повсеместно применяться сравнительно недавно, хотя он был разработан в 90-ых годах. Причиной подобной задержки, было наличие многочисленных аналогов, которые превосходили подобный стандарт подключения по скорости передачи данных, а также по ряду других параметров.

На сегодняшний день, данное соединение представляет собой специальную последовательную шину, широкий перечень применения которой, делает её поистине универсальной. Данный формат успешно заменил собой многие другие варианты подключения, используемые ранее. К их числу, можно отнести последовательные и параллельные порты, Gameport, а также PS/2.

Его отличием представляется возможность использования одного подключения для целого ряда сторонних девайсов. Среди них следует выделить:

Одним из ключевых преимуществ этого формата перед аналогами, представляется возможность использования подключенного девайса спустя короткий промежуток времени, без необходимости осуществления перезагрузки ПК или ноутбука. Кроме того, за счет него, может осуществляться питание или зарядка девайса. При его использовании отпадает нужда проводить инсталляцию драйверов вручную, что заметно упрощает подготовку гаджета к эксплуатации.

Как происходит работа соединения?

Рассматривая соединение любого девайса с компьютером , выполненное посредством USB- кабеля, надлежит выделить несколько этапов работы. Сначала, концентратор получает высокий уровень через линию передачи данных, что сигнализирует об обнаружении подключенного оборудования.

Затем, в работе соединения допустимо выделить несколько этапов:

• Хаб сообщает ПК, что подключен новый девайс;
• ПК запрашивает концентратор, относительно порта, используемого для подключения;
• ПК активирует используемый порт и выполняет сброс шины;
• Хаб посылает сбрасывающий сигнал, длительность которого составляет 10мсек.

На выходе ток, предназначенный для питания, достигает 100 мА, после чего, девайс полностью готов к эксплуатации. Подобным образом, любое устройство, подключенное по USB, быстро становится пригодным к использованию, без перезагрузок или значительного ожидания.

Разновидности USB

Среди всех существующих USB -соединений , выделяют три основные версии. USB 1.1 был предназначен для работы с медленными устройствами, чья скорость передачи данных, составляла порядка 1,5 Мб/с. Для высокоскоростного соединения, использовать подобный формат было нецелесообразно, так как существовало множество более производительных аналогов, например, FireWire.

В 2000 году в свет вышла новая версия - USB 2.0, которая отличалась возможностью работы с высокоскоростными девайсами, а также общей совместимостью с более медленными аналогами, благодаря чему, получила широкое распространение. Распиновка USB 2.0 проводится по стандартному алгоритму.

Третье поколение USB было разработано в 2008, однако массовое применение, началось только с 2010. Главным отличием стало то, что при распиновке было использовано 9 проводов, вместо стандартных четырех, что позволило интерфейсу стать в 10 раз быстрее. При этом, для передачи данных используется по-прежнему четыре провода, а сам интерфейс остался совместимым с предыдущим 2.0 поколением. Распиновка usb 3.0 проводится аналогично 2.0 версии.

Распиновка разъемов

Стандартный разъем имеет четыре контакта, которые отличаются по цвету проводов, которые необходимо к ним подключать. Любой из вариантов соединения, будет осуществлять питание девайса. Среди проводов, задействованных в штекере:

• +5 вольт - красный;
• -data – белый;
• +data - зеленый;
• Общий - черный.

Если расположить разъем по отношению к себе, а характерный знак USB будет наверху, то расположены они будут в обратном порядке, начиная с черного слева направо. Если необходимо выполнить распиновку mini- usb или micro-usb разъемов, то контактов будет сразу пять (два общих провода - черный и пурпурный). Второй общий провод присоединяется перед последним, черного цвета.

Если используется Mini-AF тип штекера, то расположив его сужением разъема вверх, следует спаивать контакты слева направо, начиная с черного общего провода. USB Mini-AM предполагает противоположный вариант распиновки, начиная с красного провода.

Mini-BF располагают сужением вверх и спаивают по принципу Mini — AF, а в случае с Mini-BM, использует метод распиновки Mini-Am. Чаще всего, разъемы AF используются как зарядка для планшетов Samsung.

Распайка Micro-USB также имеет подобную закономерность: для Micro-AF и Micro-BF контакты подсоединяют, начиная с провода +5 вольт(красный), а Micro-AM и Micro-BM (используются в устройствах Samsung Galaxy как зарядка) распаивают в обратном порядке, начиная с черного общего провода. При выполнении работ настоятельно рекомендуется использовать иллюстрации, дабы исключить случайные ошибки.

Распиновка микро usb разъема для зарядки — коннектор шины USB появился примерно в начале 1990 годах, а его основное предназначение было использование в бытовой радиоаппаратуре. На сегодняшний день микро usb соединитель стал необычайно популярным не только в бытовых устройствах, но и в профессиональных устройствах мультимедиа. Однако, его «бытовые» истоки, четко вырисовываются в том, что данные соединители разъемного формата устанавливаются практически на любой аудио-видео аппаратуре без исключения.

Первые соединительные разъемы отличались от современных своими большими размерами, хотя его гнездо нормально устанавливалось в малогабаритные переносные устройства. Со временем размеры USB-разъемов приобрели компактные формы в различных вариантах, таких как MINI-USB, MICRO-USB и просто USB. Такие типы соединительных приборов давали возможность осуществлять его основное функциональное назначение. При этом существенно разнились габаритами и в удобстве использования от раннее созданного аналога.

Устройство и распиновка микро usb разъема для зарядки

Соединительный прибор микро usb состоит и пяти контактных площадок, к каждой площадке подведен монтажный провод в изоляции. Для точной ориентации коннектора при подключении в ответную часть разъема, на верхней его экранирующей части сделана специальная фаска на грани. Контактные площадки разъема пронумерованы цифрами от единицы до пяти, которые читаются справа налево. Для наглядности это показано на снимке ниже. Схема выполнения распайки микро usb разъема, а также предназначение изолированных друг от друга его контактов показаны в таблице:

Распиновка микро USB по цвету проводов

Экранирующая оболочка, служит так же в качестве провода, но на отдельную контактную площадку не припаяна.

Современные соединительные устройства типа микро usb коннектора, обладают достаточно хорошими эксплуатационными качествами и сравнительно небольшой ценой. Поэтому, учитывая наличие в торговле огромного количества различных соединительных проводов такого типа — ремонт такого вспомогательного оборудования проводится крайне редко. Но все же, если вам придется заменять бракованное гнездо коннектора, то распиновка микро usb разъема не доставит больших хлопот. Конструктивно грамотно выполненные micro USB-разъемы, даже не взирая на свои миниатюрные габариты они не позволят вам сделать грубых ошибок в монтаже.

Проблемы с зарядкой по USB обычно появляются при использовании постороннего (не родного) зарядного устройства. Гаджет может заряжаться медленно, не полностью, а может и вовсе отказаться заряжаться. Собственно, этой проблеме и посвящена сия статья. Но сперва я должен высказать несколько важных замечаний касаемо зарядки по USB вообще.

1. Как это ни странно, некоторые мобильные устройства вообще не поддерживают зарядку через гнездо USB mini/micro, хоть и оборудованы им. К примеру, некоторые планшеты снабжены отдельным (круглым) гнездом для подключения зарядного устройства (ЗУ ).
2. При зарядке устройства от USB компьютера следует понимать, что порт USB способен выдать ток не более 0,5 ампера () или не более 0,9 ампера (). И если для заряда устройства требуется больший ток (1÷2 ампера), то время заряда может оказаться мучительно долгим, вплоть до бесконечности. Придётся искать ЗУ подходящей мощности.
3. Чтобы понимать, какие вообще контакты за что отвечают в разъёмах USB и как они нумеруются, прочтите статью « ». Вкратце: первый контакт в USB это +5 вольт, а последний - «земля».

Практическая сторона вопроса заключается в том, чтобы гаджет увидел нужные ему напряжения на контактах 2 и 3, а это обеспечивается подключением различных сопротивлений между контактами USB зарядного устройства. В конце статьи приводится чертёж различных типов зарядного порта (без привязки к моделям гаджетов) с указанием напряжений на контактах 2 и 3. Там же указано, какими сопротивлениями этого можно добиться. А прямо сейчас мы посмотрим, чего ждут определённые модели гаджетов от порта зарядного устройства.

Nokia, Fly, Philips, LG, Explay, Dell Venue и многие другие устройства признают зарядное устройство только если контакты Data+ и Data- (2-й и 3-й) будут закорочены или замкнуты резистором не более 200 Ом ▼
Закоротить контакты 2 и 3 можно в гнезде USB_AF зарядного устройства и спокойно заряжать свой телефон через стандартный дата-кабель. Эту же схему поддерживает планшет Freelander PD10 Typhoon, но кроме этого ему требуется повышенное напряжение заряда, а именно - 5,3 вольта.
Если же зарядное устройство уже обладает выходным шнуром (вместо выходного гнезда), и вам нужно припаять к нему штекер mini/micro USB, то не забудьте соединить 2 и 3 контакты в самом mini/micro USB. При этом плюс паяете на 1 контакт, а минус - на 5-й (последний). ▼

HTC и другие «Корейцы »: один резистор 30 кОм между +5 и перемычкой D-D+; другой резистор 10 кОм между GND и перемычкой D-D+ ▼

iPhone и прочей продукции «Apple ». От этого же порта охотно заряжается планшет Freelander PX1 . ▼

Претендующее на универсальность автомобильное зарядное устройство «Ginzzu GR-4415U » и его аналоги оборудованы двумя выходными гнёздами: «» и «Apple » или «iPhone». Распиновка этих гнёзд приведена ниже. ▼

Старая Motorola «требует» резистор 200 кОм между 4 и 5 контактами штекера USB micro-BM. Без резистора аппарат заряжается не до полной победы. ▼

Аппарат E-ten («Енот») не интересуется состоянием этих контактов, и поддержит даже простое зарядное устройство. Но у него есть интересное требование к зарядному кабелю - «Енот» заряжается только если в штекере mini-USB закорочены контакты 4 и 5. ▼

Для питания или заряда навигатора Garmin требуется особый дата-кабель. Просто для питания навигатора через дата-кабель нужно в штекере mini-USB закоротить 4 и 5 контакты. Для подзаряда нужно соединить 4 и 5 контакты через резистор 18 кОм. ▼

Отдельная тема - зарядка планшетов . Как правило, планшету для заряда требуется приличный ток (1÷1,5 ампер), и заряд через гнездо mini/micro-USB во многих планшетах просто не предусмотрен производителем. Ведь даже USB 3.0 не даст более 0,9 ампер.
Правда, некоторые модели планшетов можно медленно и печально заряжать в выключенном состоянии.
На Ютубе один парень предлагает установить в планшете 3Q перемычку между первым контактом гнезда mini/micro-USB (это +5 В) и плюсовым (центральным) контактом круглого (коаксиального) зарядного гнезда. Дескать, тока от USB этому планшету хватает, просто + гнезда USB не подключен к контроллеру заряда аккумулятора. После установки перемычки планшет якобы заряжается. В принципе, это выход, если само круглое зарядное гнездо уже раздолбано.
Напротив, если круглое гнездо в порядке, но по какой-то причине вам хочется брать питание для заряда именно от USB компьютера или зарядного устройства с таким разъёмом, то можно сделать такой переходник. ▼

Правда, к теме этой статьи он отношения не имеет.

Повторюсь, подробную информацию можно почерпнуть в статье . Здесь же приведу сводную схему напряжений на контактах USB с указанием номинала резисторов, позволяющих те или иные напряжения получить. Там, где указано сопротивление 200 Ом нужно ставить перемычку, сопротивление которой не должно превышать те самые 200 Ом.

Схема кликабельна ▼

Итак, если вы хотите переделать обычное ЗУ в USB-зарядку для телефона:

• удостоверьтесь, что устройство выдаёт около 5 вольт постоянного напряжения
• узнайте, способно ли это ЗУ дать ток не менее 500 мА
• внесите необходимые изменения в коммутацию гнезда USB-AF или штекера USB-mini/micro

Смежные материалы:

• для зарядки от аккумулятора на 12 вольт
• вольт на стабилизаторах напряжения

Обсуждение: 554 комментария

Спасибо! Очень полезный материал.
Купил USB Carger на 8 портов. В нем на шинах данных USB распаяны микросхемы PC5889 — по одной на два порта. Каково их назначение?



Ответить

1. Купил USB Charger на 8 портов. В нем на линии данных USB распаяны микросхемы PC5889 — по одной на 2 порта.
   Даташит на китайском (почти весь). Может Вы объясните назначение этих микросхем? Есть догадки, но хочется подтверждения специалиста.

   

   Ответить

   1. С микрухой не знаком. Похоже, это интеллектуальная система зарядки — перебирает различные типы портов, запоминает, при каком типе был максимальный ток заряда и включает именно этот тип.

      Ответить

      1. Вот аналогичное устройство, только вместо этих микрух стоят обычные резистивные делители
         https://lygte-info.dk/review/USBpower%208%20port%20usb%20charger%20YC-CDA6%20UK.html
         похоже под «яблочные» гаджеты.
         Попробую прикрепить фото своего устройства
         Спасибо за быстрый ответ и попытку помочь!

         

         Ответить

         1. Да, на аналогичном устройстве фиксированная кодировка портов - даже подписаны выходы (по-бытовому).

            А в устройстве из первого комментария действительно порты подстраиваются под гаджет. На первой схеме ручной перебор типов порта, на второй - автоматический.
            Дайте пожалуйста ссылку на него.

            Ответить