Контроллер питания - что это? В данной статье речь пойдёт о маленькой составляющей вашего гаджета, например мобильного телефона или планшета. Технологии давно не стоят на месте, поэтому различные сбои могут возникать, казалось бы, по непонятным причинам.
Что это такое?
Это очень маленькая микросхема, которая припаяна к плате вашего мобильного телефона, обычно рядом с разъемом для зарядки. Для чего нужен контроллер питания?
Он регулирует процесс подачи электрического тока к батарее вашего мобильного устройства и, как правило, достаточно технологичен, чтобы определить, например, что ваш телефон уже полностью заряжен. В таком случае процесс подачи энергии просто останавливается, а на дисплее смартфона появляется надпись, которая сообщает о том, что аккумулятор вашего устройства заряжен. Возможно, он также предохраняет ваш аппарат от зарядных устройств более высокого напряжения, не давая смартфону выйти из строя.
Сломался контроллер питания в телефоне, как проверить?
Если ваш мобильный телефон вдруг перестал заряжаться или батареи хватает всего на несколько часов, то, вероятнее всего, причина именно в этой неполадке. Вариантов проверки, в принципе, не так много. Можно попытаться зарядить телефон чуть дольше обычного или полностью разрядить и зарядить батарею. Если поломка серьёзная, то, вероятнее всего, подобные действия ни к чему не приведут, а телефон рано или поздно просто откажется включаться.
Также бывает вариант, когда смартфон начинает постоянно перезагружаться - виной этому опять же контроллер питания. Циклов перезагрузки при этом может быть крайне много - пока не разрядится батарея. Однако возможны и другие причины такого поведения вашего гаджета.
Другие поломки
Возможно, виной странного поведения вашего телефона является другая неисправность. Перезагрузки и выключения - это не обязательно вышедший из строй контроллер питания. Виной может быть батарея.
Однако тут всё немного проще. В случае с батареей в первую очередь следует убедиться, нет ли на ней признаков повреждения или, например, чрезмерного перегрева. Если у вас монолитная батарея (как в Iphone), то лучше обратиться в сервисный центр.
Если вы можете вытащить и осмотреть аккумулятор (есть такая техническая возможность) и на нём есть видимые признаки повреждений: вздутия, вогнутости и т. д.), то лучше попытаться заменить его по гарантии либо купить новый, в зависимости от вашей ситуации.
Относительно самостоятельного ремонта
Не суть важно, что сломалось в вашем телефоне: батарея или контроллер питания, настоятельно не рекомендуется производить ремонт самостоятельно. Лучше дойти до ближайшего сервисного центра и позволить решить проблему профессионалам. Самостоятельный ремонт чаще всего приводит к полному выходу смартфона из строя.
Ведь для его осуществления требуется специальный инструмент, возможно, дополнительные части (тот же контроллер питания, только новый) и многие другие детали.
Как продлить срок службы?
Разобравшись в том, что же такое контроллер питания, можно дать несколько полезных, пусть и не новых, рекомендаций о том, как продлить работу вашего гаджета.
Самое главное - не использовать зарядные устройства других производителей. Несмотря на то что кругом говорят, что такая замена безопасна - лучше не рисковать лишний раз. Небольшая разница в напряжении, которая может быть вызывана чем угодно, вплоть до различных материалов изготовителей устройств, вполне способна вывести из строя и контроллер питания, и аккумулятор.
Что касается самого устройства, то, кроме зарядных устройств, лучше не пользоваться батареями от других гаджетов. Конечно, эра поддельных аккумуляторов практически прошла, но, возможно, остались совместимые устройства.
Ну и последний, вполне логичный совет - избегайте влаги. Если ваше устройство не защищено от воды, то лучше лишний раз его не мочить.
Итоги
Теперь вы можете ответить на вопрос: "Контроллер питания в телефоне - что это такое?" Однако не пытайтесь самостоятельно чинить эту деталь. Без необходимого опыта и инструмента это, вероятнее всего, доломает ваш смартфон. Лучше обратиться в специальную ремонтную мастерскую, где имеют опыт работы с подобными поломками.
Кроме того, если вы замечаете такие признаки, как, например, частые перезагрузки при полной батарее, быстрая разрядка, и то, что ваш смарфтон не видит зарядное устройство, - это опять же повод отнести телефон мастерам.
Контроллеры сами по себе устройства полезные. И чтобы лучше разобрать эту тему, необходимо работать с определённым примером. Поэтому мы и рассмотрим контролер заряда аккумулятора. Что он собой представляет? Как устроен? Какие особенности работы существуют?
Чем занимается контроллер заряда аккумулятора
Он служит для того, чтобы следить за восстановлением энергетических потерь и тратами. Сначала он занимается отслеживанием превращения электрической энергии в химическую, чтобы в последующем при наличии надобности было снабжение требуемых схем или приборов. Сделать контроллер заряда аккумулятора своими руками не сложно. Но его также можно извлечь из источников питания, которые вышли из строя.
Как устроен контроллер
Конечно, универсальной схемы не существует. Но многие в своей работе используют два посдтроечных резистора, которые регулируют верхний и нижний предел напряжения. Когда оно выходит за заданные рамки, то начинается взаимодействие с обмотками реле, и оно включается. Пока оно работает, напряжение не опустится ниже определённого, технически заранее предусмотренного уровня. Тут следует поговорить о том, что существует различный диапазон границ. Так, для аккумулятора может быть установлено и три, и пять, и двенадцать, и пятнадцать вольт. Теоретически всё упирается в аппаратную реализацию. Давайте рассмотрим, как работает контроллер заряда аккумулятора в разных случаях.
Какие бывают типы
Следует отметить значительное разнообразие, которым могут похвастаться контроллеры заряда аккумулятора. Если говорить о их видах, давайте сделаем классификацию в зависимости от сферы применения:
- Для возобновляемых источников энергии.
- Для бытовой техники.
- Для мобильных устройств.
Конечно, самих видов значительно больше. Но поскольку мы рассматриваем контроллер заряда аккумулятора с общей точки зрения, то нам хватит и их. Если говорить про те, что применяются для и ветряков, то в них верхний предел напряжения обычно равняется 15 вольтам, тогда как нижний - 12 В. При этом аккумулятор может генерировать в стандартном режиме 12 В. Источник энергии подключают к нему с использованием нормально замкнутых контактов реле. Что будет, когда напряжение аккумулятора превышает установленные 15 В? В таких случаях контроллером осуществляется замыкание контактов реле. В результате источник электроэнергии с аккумулятора переключается на нагрузочный балласт. Следует отметить, что его не особенно любят ставить для солнечных панелей из-за определённых побочных эффектов. А вот для они являются обязательными. Бытовая техника и мобильные устройства имеют свои особенности. Причем контроллер заряда аккумулятора планшета, сенсорного и кнопочного сотового телефонов являются практически идентичными.
Заглянем в литиево-ионный аккумулятор сотового телефона
Если расковырять любую батарею, то можно заметить, что к выводам ячейки припаивается маленькая Она называется схемой защиты. Дело в том, что требуют наличия постоянного контроля. Обычная схема контроллера представляет собой миниатюрную плату, на которой базируется схема, сделанная из SMD-компонентов. Она в свою очередь делится на две микросхемы - одна из них является управляющей, а другая - исполнительной. Давайте поговорим более детально о второй.
Исполнительная схема
Она базируется на Обычно их два. Сама же микросхема может иметь 6 или 8 выводов. Для раздельного контроля заряда и разряда ячейки аккумулятора используют два полевых транзистора, которые находятся в одном корпусе. Так, один из них может подключать или отключать нагрузку. Второй транзистор делает эти же действия, но уже с источником питания (в качестве которого выступает зарядное устройство). Благодаря такой схеме реализации можно без проблем влиять на работу аккумулятора. При желании ею можно воспользоваться и в другом месте. Но следует учитывать, что схема контроллера заряда аккумулятора и он сам может применяться только к устройствам и элементам, что обладают ограниченным диапазоном работы. Более детально о таких особенностях мы сейчас и поговорим.
Защита от перезаряда
Дело в том, что если напряжение превысит 4,2, то может возникнуть перегрев и даже произойти взрыв. Для этого подбираются такие элементы микросхем, которые будут прекращать заряд при достижении данного показателя. И обычно, пока напряжение не достигнет показателя в 4-4,1 В из-за использования или в процессе саморазряда, дальнейшая зарядка будет невозможной. Это важная функция, которая возложена на контроллер заряда литиевых аккумуляторов.
Защита от переразряда
Когда напряжение достигает критически малых значений, которые делают проблемным само функционирование устройства (обычно это диапазон в 2,3-2,5В), то выключается соответствующий MOSFET-транзистор, который отвечает за подачу тока мобильнику. Далее происходит переход в режим сна с минимальным потреблением. И тут имеется довольно интересный аспект работы. Так, пока напряжение ячейки аккумулятора не станет больше 2,9-3,1 В, мобильное устройство не получится включить для работы в обычно режиме. Наверное, такое вы могли замечать, что когда подключаешь телефон, он показывает, что идёт зарядка, но сам включаться и функционировать в обычном режиме не хочет.
Заключение
Как видите, контроллер заряда Li-Ion-аккумулятора играет важную роль в обеспечении длительности работоспособности мобильных устройств и позитивно сказывается на сроке их службы. Благодаря простоте производства их можно найти практически в любом телефоне или планшете. Если будет желание собственными глазами увидеть, а руками потрогать контроллер заряда Li-Ion-аккумулятора и его содержимое, то при разборе следует помнить, что работа ведётся с химическим элементомв, поэтому следует соблюдать определённую осторожность.
Компьютером сейчас никого не удивишь, а уж планшетником тем более . Наверняка наши потомки будут считать, что планшетные ПК появились раньше ноутбуков и нетбуков. И это не удивительно, ведь за свою скромную историю планшетные ПК завоевали огромную популярность.
Для всех желающих предлагаю ознакомиться с электронной начинкой планшетного компьютера.
В моих руках оказался планшетник Ritmix RMD-825. Да, модель бюджетная, дешёвая, но состав планшетников, как правило, отличается лишь мощностью «комплектухи», принципиальной разницы в устройстве нет.
Что внутри планшета?
Планшетник Ritmix RMD-825 вскрывается легко, две части корпуса соединяются защёлками. Я вскрывал специальным вскрывателем, который часто используется при ремонте сотовых. Под крышкой обнаружил вот что.
Печатная плата требует отдельного рассмотрения.
Процессор.
В центре печатной платы установлен одноядерный процессор – ALLWINNER TECH A13 (1ГГц). На фото слева 8-выводная микросхема в корпусе SO8 – это PCF8563T (8563T ) – часы реального времени (RTC ) со встроенным календарём. Рядом чип (CF227 ) в виде "сигары" – это кварцевый резонатор.
Также недалеко от процессора можно обнаружить микросхему задающего генератора на 24 МГц. Маленькая такая деталь, но весьма важная.
ПЗУ.
В качестве ПЗУ используется NAND FLASH-память MT29F32G08CBACA (29F32G08CBACA) на 32Gb (32 гигабит ) в корпусе 48-pin TSOP. Рядом на плате есть посадочное место под ещё одну такую же микросхему – видимо для других модификаций планшета. Производитель чипа – Micron.
Аналогичные чипы применяются в твёрдотельных накопителях (SSD-дисках) и USB-флэшках.
ОЗУ.
"Оперативка" планшетника - это две микросхемы H5TQ2G83CFR DDR3 SDRAM-памяти по 2Gb (2 гигабит ) каждая. В даташитах на микросхемы памяти всегда указывается память в битах, а не байтах! А если уж быть ещё точнее, то в данной микросхеме 2147483648 бит. Чуть больше, чем 2 миллиарда бит. Корпус H5TQ2G83CFR – BGA, то есть микросхемы запаяны пузом на плату через шарики припоя.
Wi-Fi модуль.
За Wi-Fi отвечает USB-модуль беспроводной связи на базе чипа Realtek RTL8188CUS .
К схеме он подключается посредством 6 контактов. 2 из них – это общий провод (GND). Далее плюс питания +3,3V и два контакта – интерфейс USB (USB_DP и USB_DN ). К контакту RF подключается антенна, которая выглядит как медная пластинка причудливой формы.
Цепи питания.
За питание отвечает контроллер питания – микросхема AXP209 . В её обвязке можно обнаружить множество катушек индуктивности и ключевых транзисторов. Бывает, что эта микросхема выходит из строя.
С контроллером питания иногда связаны весьма неприятные поломки. Так, при его неисправности планшет может не заряжать встроенный аккумулятор, хотя индикация заряда может отображаться на дисплее планшета. Сам же планшет работает только при подключенном зарядном устройстве.
Такая неисправность приводит к тому, что встроенный литиевый аккумулятор разряжается до минимума и отключается встроенным контроллером заряда/разряда.
Как правило, планшет в таком случае отправляется на полку или в ящик стола, где валяется несколько месяцев. Аккумулятор же за это время ещё сильнее разряжается и переходит в стадию "клинической смерти". Если и удаётся восстановить такой аккумулятор, то его ёмкость заметно снижается, а иногда после зарядки он просто вздувается.
Управление тачскрином.
FT5306DE4 – контроллер ёмкостной сенсорной панели. Данный контроллер используется для работы с сенсорными панелями размером от 4,3”до 7”. С главным процессором FT5306DE4 связывается по интерфейсу I 2 C или SPI.
Как и любой планшет, RMD-825 имеет такие элементы, как вибромотор (приклеен клеем к матрице), миниатюрный динамик, микрофон. Также на плате есть разъём для SD-карт, разъём для подключения USB шнура, выход на наушники, коннектор питания. Думаю, не стоит говорить, что такие элементы, как разъёмы, кнопки и коннекторы чаще всего выходят из строя.
Ну и напоследок, посмотрим, как делают планшеты на китайских фабриках. Удивительно то, как ещё много в этом процессе ручного труда – думал, что всё уже давно штампуют роботы:)
Одной из распространенных проблем, с которой сталкиваются обладатели портативной техники, является та, при которой планшет не заряжается. Причин возникновения подобной неисправности существует достаточно много. И необязательно для их исправления требуется обращение в сервисный центр. Большую часть неисправностей можно устранить самостоятельно.
Дефект зарядного устройства
Это одна из самых распространенных причин. Чаще всего встречается у дешевых моделей. Так что если не заряжается то причина неприятности может заключаться именно в этом. Диагностика такой неисправности очень проста. Для этого необходимо подключить другое оборудование к Если оно ведет себя аналогично проверяемому планшету, то источник проблем найден. Либо можно подключить гаджет к другому Если с ним планшет функционирует в штатном режиме, то проблема заключается в зарядном устройстве. Далее возможны два пути решения: ремонт ЗУ либо покупка нового.
Повреждение разъема
При интенсивном использовании планшета его приходится часто заряжать. Если процесс подключения гаджета к ЗУ и его отключения выполняются резко и с усилием, то даже самый надежный разъем может быть деформирован. В результате этого может появиться люфт, который не будет позволять контактам планшета и зарядного устройства соприкасаться. А это означает, что и не будет выполняться подача питания. Такой дефект можно диагностировать самостоятельно. Для этого следует легонько пошевелить штекер в Если в каких-то положениях будет происходить индикация подключения, то все проблемы заключаются в дефекте разъема. Именно из-за его состояния планшет не заряжается. В этом случае следует отнести аппарат в сервисный центр для замены неисправной детали.
Батарея
Любой аккумулятор со временем начинает хуже держать заряд. В результате он быстрее садится. И в итоге он может перестать вообще накапливать энергию. Т. е. после отключения планшета от сети электропитания он сразу же выключается. Это свойственно всем И исключений нет, даже если не заряжается или иной гаджет от именитой компании. У более дешевых марок такая "болезнь" наступает зачастую раньше. Также выход из строя аккумулятора может быть связан и с иными дефектами. Но итог один - это замена батареи. Такую задачу лучше доверить профессионалам.
Неисправность контроллера питания
Данная микросхема отвечает за распределение тока. Т. е. она направляет поступающую электроэнергию на питание гаджета и на заряд батареи, а также от аккумулятора к важным компонентам. Если в работе контроллера есть дефект, то планшет не заряжается либо вовсе не включается. Также его неработоспособность может быть выражена в сильном нагреве задней крышки, вплоть до оплавления пластика.
Неисправность розетки электрической сети
Как бы банально подобная причина ни звучала, но она имеет полное право на существование. Для того чтобы исключить данный вариант, портативное устройство следует подключить к другой заведомо рабочей электрической розетке. Если планшет не заряжается и там, то следует искать причину среди вышеуказанных.
if (window.ab == true) {
document.write("
Электронная книга с подсветкой PocketBook 616 всего за 8990 рублей.
");
}
Вот как выглядит плата контроллера заряда, извлеченная из аккумулятора NOKIA BL-6Q и ее электрическая схема.
Давайте разберемся как это работает. Аккумулятор подключается к двум контактным площадкам, расположенным по бокам контроллера (B- и B+). На печатной плате расположены две микросхемы - TPCS8210 и HY2110CB.
Задачей контроллера является поддержание напряжения на аккумуляторной батарее в пределах 4,3 - 2,4 вольт для ее защиты от перезаряда и переразряда. В режиме нормального разряда (или заряда) микросхема HY2110CB выдает на выводы OD и OS напряжение высокого уровня, которое немного меньше напряжения на батарее.
Это напряжение держит постоянно открытыми полевые транзисторы микросхемы TPCS8210, через которые батарея подсоединяется к нагрузке (Вашему устройству).
При разряде аккумулятора, как только напряжение на аккумуляторе станет меньше 2,4 вольта, сработает детектор переразряда микросхемы HY2110CB и на выход OD перестанет выдаваться напряжение. Верхний (по схеме) транзистор микросхемы TPCS8210 закроется и таким образом батарея отключится от нагрузки.
При зарядке аккумулятора, как только напряжение на аккумуляторе достигнет 4,3 вольта, сработает детектор перезаряда микросхемы HY2110CB и на выход OС перестанет выдаваться напряжение. Нижний (по схеме) транзистор микросхемы TPCS8210 закроется и батарея также отключится от нагрузки.
Альтернативный способ замены
Как видно из схемы ни у одной из микросхем нет никакого вывода для передачи информации о состоянии батареи в Ваше устройство. Выход контроллера "К" просто подсоединен через резистор определенного номинала к отрицательному выводу батареи. Следовательно никакой "секретной" информации от контроллера батареи не поступает. В некоторых моделях контроллеров вместо постоянного резистора устанавливают терморезистор для контроля температуры батареи.
По номиналу этого резистора Ваше устройство может определить тип аккумулятора, или выключиться при несоответствии этого номинала нужным значениям.
Значит для замены такого аккумулятора на аккумулятор другого производителя не обязательно менять контроллер заряда, достаточно просто замерить резистор, стоящий между выводами "-" и "К" и подключить вывод "К" устройства к минусу батареи через внешний резистор того же номинала.
Документацию на используемую в контроллере микросхему HY2110CB можно скачать , а на микросхему TPCS8210 - .
Рассмотрим, на примере электронной книги LBOOK V5, как наиболее точно сделать аналог батареи с использованием знаний об устройстве контроллера заряда. Все работы проводим в следующей последовательности:
- Находим аккумулятор от сотового телефона, ближайший к родному по габаритам и емкости. В нашем случае это NOKIA BL-4U. (Справа на рисунке)
- Откусываем провод от родного аккумулятора с таким расчетом, чтобы оставшейся части на разъеме хватило для припайки нового аккумулятора, а оставшейся части на старой батарее хватило для зачистки проводников и измерения тестером.
- Берем любой цифровой тестер и устанавливаем на нем режим измерения сопротивления, предел измерения - 200 Ком. Подключаем его к отрицательному выводу и выводу контроллера родной батареи. Измеряем сопротивление.
- Отключаем прибор. Ищем ближайший по номиналу резистор. В нашем случае - это 62 Ком.
- Припаиваем резистор между отрицательным выводом новой батареи и проводом выхода контроллера на разъеме. (Желтый провод на рисунке).
- Припаиваем выводы разъема "+" и "-" соответственно к плюсовому и минусовому выводу новой батареи. (Красный и черный провода на рисунке).