В поисках USB-блоков питания, которые не взорвутся

Jan 08, 2024

Источники питания USB очень дешевы и вездесущи. Это трибблы моего дома. Но не все они созданы равными, и некоторые из них могут даже быть опасными. Мне нужно было найти источники питания USB для продукта, и это было непросто. Но плюс в том, что мне пришлось разобрать их все на части и проверить их дизайн.

Чтобы быть законным, хорошо (но не обязательно по закону), чтобы источник питания имел одобрение UL. Этого требуют некоторые розничные продавцы, офисы и управляющие зданиями, а некоторые страховые компании могут не выплачивать претензии, если выяснится, что ущерб был причинен устройством, не одобренным UL. Однако одобрение UL — непростой процесс, требующий много времени и денег. Хорошей новостью является то, что если вы разрабатываете продукт постоянного тока с низким напряжением, вы можете соединить его с источником питания, одобренным UL, и все готово без каких-либо дополнительных испытаний.

Если вы собираетесь получить одобрение FCC и проводите тестирование на непреднамеренные выбросы (что более вероятно, чем UL, поскольку это законодательное требование для продуктов, соответствующих определенным квалификациям), тестирование должно проводиться для всего решения, поэтому источник питания должен также быть включенным в тестирование.

Поставки дешевой электроники в больших количествах обычно попадают в Китай, в частности на Alibaba. Во-первых, мы начали с решения «насколько низко вы можете пойти». Это был даже не адаптер питания; это был силовой «адаптеП», и вся партия была напечатана с ошибкой. Контроль качества не может быть приоритетом. После того, как его разрезали, он оказался не таким уж и ужасным, и в нем были все необходимые детали. Удивительно, насколько большая часть была сквозной, что указывает на то, что сборка производилась в основном людьми. Это происходит, когда фабрики дешевле, нанимают недорогую рабочую силу, не инвестируют в технологии и не заботятся так сильно о качестве.

Есть определенные особенности, на которые следует обращать внимание в источнике питания, чтобы определить уровень риска:

Итак, это первый адаптер? Изоляционное расстояние было хорошим, поскольку это были две отдельные платы, но между компонентами не было предохранителя и защитной ленты. Все разъемы были надежными, но на этикетке не было никаких обещаний. Что касается производительности, выходное напряжение 5,34 В под нагрузкой моего продукта означало, что оно немного выходило за пределы спецификации USB (предел 5,25 В), но не опасно. На прицеле звенело с пиком 5,5 В на частоте 4 кГц.

Конечно, найти этот материал для второй партии оказалось непросто, и мы хотели, чтобы разъем USB выходил сбоку, а не спереди, чтобы он имел более тонкий профиль у стены. Кроме того, нам требовалось одобрение UL для клиента. Наша вторая попытка оказалась на удивление успешной. Этот адаптер имел сертификат UL, по которому нужно было посмотреть номер. Обратите внимание, что просто иметь номер недостаточно; многие компании просто наносят на свой продукт чужой номер и полагают, что никто не станет его проверять. Поэтому, когда вы посмотрите на него и обнаружите другого производителя, другой корпус, и он больше похож на холодильник, чем на источник питания USB, не слишком удивляйтесь. Но нет, именно этот был великолепен! На этикетке было название компании, номер модели и характеристики, а также сертификаты, которые можно было проверить. Давайте разорвем его!

Сладкое силиконовое мясо в оболочке из АБС-пластика! Компоненты, завернутые в защитную ленту, две печатные платы для изоляции и даже специальная литая пластиковая деталь для дополнительной защиты. Компоненты промаркированы, а что это за микросхема для управления колебаниями вместо обмотки обратной связи на трансформаторе? Изысканный! Совершенно очевидно, что этот блок питания хорош, и я бы ему доверял.

Сравнивая этот с другими, было очень много заметных мелочей, важных и четко продуманных. Возьмем, к примеру, соединение между контактами и печатной платой. На предыдущей плате это делалось проводами, припаянными вручную. Надежный, но трудоемкий и подвержен сбоям или проблемам с качеством. Этот адаптер имеет металлические контакты, которые очень прочно защелкиваются в корпусе, поэтому штыри не могут ослабнуть. Соединение с печатной платой осуществляется за счет упругости металла, но обратите внимание, что на печатной плате имеются контактные площадки, специально предназначенные для увеличения площади поверхности этого соединения. На следующей плате вы не увидите подобных усилий.