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Jashi's ROOM

2011.09.10
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カテゴリ:Galaxy S2
■3つのシガライター用USBチャージャー

今回は3つのシガライター用USBチャージャーを解剖する。左からeBayで購入した1000mA出力表記の「TX013」、100円ショップmeetsで105円で購入したもので500mA出力表記(?)、PLANEX社「PL-UC04-CCSP」で1200mA出力表記、いずれも小型のものである。


■eBayで購入した1000mA出力表記の「TX013」

前々から気になっていたシガライター用USBチャージャーがeBayにあった。eBayで「usb charger car」で検索すると出てくるもので、超小型で1000mAの電流が取り出せるもの。楽天でも形も同じの同等品が380円で販売されている。

$0.99から同様なデザインで800mAのものもあるが、確実に1000mA表記のものがほしかった。香港の業者から少々高めの$1.49、PayPal決済で117円で注文、1週間後に自宅に届いた。届いた物のUSB端子側に貼り付けられている1000mA表記のラベルは次のもの。


内部を上部から見る。使われているコイルは、小さく100円ショップで買えるものと同様のサイズで、電流を流せば電圧低下が起きそうだ。


基板の裏を見てみる。チップ部品で小型化されている。左上に見えるR22(0.22Ω)の抵抗は、比較的小さいので、電流容量的に心配だ。何よりヒューズが見当たらない。


使われているICがMC34063で最大1.5A取り出すことができる。100円ショップのものやその他いろいろな自動車用チャージャーで使われているおなじみのもの。


回路を調べたところ、次のようなものだった。


回路では、USB端子の「D-」や「D+」は抵抗が2本使われているが、これはスマートフォンなどで充電モードにするためである。

うーん、100円ショップのUSBチャージャーとほとんど同じような部品が使われており、本当に1000mA流せるのだろうか不安になってきた。逆に100円ショップのものでも500mA以上取り出せるのではないかとも思われてきた。

■1200mA出力表記のPLANEX社「PL-UC04-CCSP」

実は上記の「TX013」との比較のため、定評のあるPLANEX 車載USB充電 シガーソケットチャージャー (1200mA) PL-UC04-CCSP 962円送料込(私が購入したものは旧製品PL-UC04-CCで送料込705円だが、実際の物はPL-UC04-CCSPであった)を購入してみた。

内部の基板の表から見てみると部品点数が非常に少ない。使われているコイルが大型で、使われている線も太く、これなら流せる電流も多く設計されているのがわかる。


基板の裏を見てみる。ヒューズが見当たらないと思ったが、右端に見える白いp15と書かれたチップは1.5Aのヒューズであることが、回路を追っていてわかった。右側に見えるSS34はショットキーバリアダイオードでデータシートによれば3A流せるもの


そしてこれに使われているICは、XLSEMI社のXL4002Eというもので、リチウムバッテリーチャージャー用として設計されているものである。データシートによれば電流は最大2A流せるもの


基板の部品を追ったりメーカーの回路例を元に、この回路を表してみた。


回路では、USB端子の「D-」や「D+」は抵抗が4本使われているが、これはスマートフォンなどで充電モードにするためである。

小型のチャージャーだが、両面基板が使われており、使われているICやコイルなど余裕があるので1200mAは十分取り出せそうだ。

■100円ショップmeetsで購入したもので500mA出力表記(?)のもの

100円ショップmeetsには、スマートフォンで使えるものが多数販売されている。そこで見つけたのが小型のシガライター用USBチャージャーで確かパッケージには500mA出力の表記があったと思う。上記の2つより多少長めだが、セリアなどの販売されているより小型なのが好感が持てる、。

内部の基板を上部から見る。使われているコイルは、eBayで購入した1000mA表記のものと同様なサイズで、500mA相応であろう。


基板の裏から見てみる。チップ部品により小型化されている。ヒューズは見当たらない。ICの右側に見える「R22(0.22Ω」の抵抗は、eBayで購入した1000mA表記のものと同サイズである。


使われているICはeBayと同じくMC34063。


回路を調べたところ、次のようなものだった。


PLANEXの物と同様に、USB端子の「D-」や「D+」は抵抗が4本によりスマートフォンなどを充電モードにするようになっている。

100円ショップのものだが、小型で作りはいいのではないかと思える。

■USBチャージャーの出力電流を調べる

安定化電源により13.5V(自動車の電圧は13V以上になることがあるだめ)をチャージャーに接続、USB端子にいろいろな値の抵抗をつなぎ、電圧がどの程度変化するのか計測、そのときの電流値はオームの法則で計算することした。


結果は次のようになった。×印は電圧がどんどん降下したため、使用不可と思われる。


TX013は800mA少々まで、meetsのものは700mA程度まで、PLANEXのものは電圧降下が気になるが少なくとも1100mA少々は取り出せる。meetsのものが健闘していると思う。

■3種類の考察

いずれもGalaxy S2では充電はうまくできる。ただし充電完了時間は調べていない。

USB端子のD-とD+の処理は、いずれのチャージャーでも施されているため、Galaxy S2はAC充電モードとなっている。Galaxy S2はこのようされていなくても、PCとのデータ通信モードでも充電できるが、処理されているためPCとのリンクをする云々のメッセージを発しないためうっとおしくない。

よくうまく充電できないと言われるiPod2やiPhone4などにも使えるであろう。ただしeBayで購入したものは回路が簡素化しているので、ほとんどバッテリーがない場合には、まったく充電できないか不安定になる可能性もあるかもしれない。

なお、今回は紹介していないセリアなどで販売されているものは、これらの充電モードにするための抵抗が見られないので、使えないスマートフォンなどがあるだろう。

また、PLANEXのものは使用部品も大電流に対応しており、使用されているICであるXL4002Eは比較的電流が取り出しやすいようだ。

MC34063はデータシートによると最大1.5A取り出すことができるが、実例を調べていると電流を多く取り出せている例が少ない。コイル(L)が小電力用で、電流制限用抵抗(R)によることが大きいが、MC34063そのものが思ったほど電流を取り出しにくいようにも思う。

簡単に電流を多く取り出すためには、大電力トランジスタを以下のように追加することで可能になると思う。これはMC35063のデーターシートに掲載されている回路を抜粋したもの。トランジスタ以外にはベースとGNDに1KΩ程度の抵抗も必要である。


このとき、Lはトロイダルコアを使った大きめのコイルに変更、Rは抵抗値を小さくして消費電力の大きなものを使う必要ある。今後、部品を追加や交換して試す予定である。

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Last updated  2013.01.02 19:22:26
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