Procurando por fontes de alimentação USB que não explodam

Jan 08, 2024

Fontes de alimentação USB são super baratas e onipresentes. Eles são o Tribble da minha casa. Mas eles não são todos iguais, e alguns deles podem até ser perigosos. Tive que fornecer fontes de alimentação USB para um produto e não foi fácil. Mas o lado bom é que consegui separá-los e conferir seus designs.

Para ser legítimo, é bom (mas não exigido legalmente) que uma fonte de alimentação tenha aprovação UL. Alguns varejistas, escritórios e gerentes de prédios exigem isso, e algumas seguradoras podem não pagar as indenizações se o dano for causado por um dispositivo não aprovado pela UL. A aprovação da UL não é um processo fácil, porém, é demorado e caro. A boa notícia é que, se você estiver desenvolvendo um produto CC de baixa tensão, poderá emparelhá-lo com uma fonte de alimentação aprovada pela UL e estará pronto sem a necessidade de mais testes.

Se você está buscando a aprovação da FCC e está realizando testes de emissões não intencionais (o que é mais provável do que UL, pois é um requisito legal para produtos que atendem a certas qualificações), o teste deve ser feito em toda a solução, portanto, a fonte de alimentação deve ser incluído no teste também.

O fornecimento de eletrônicos baratos em grandes quantidades geralmente acaba na China e, especificamente, no Alibaba. Primeiro, começamos com uma solução de quão baixo você pode ir. Isso nem era um adaptador de energia; foi um power "adapteP" e todo o lote foi impresso incorretamente. O controle de qualidade não poderia ser uma alta prioridade. Depois de abri-lo, não era terrível e tinha todas as peças necessárias. Surpreendeu o quanto era passa-furo, o que indica que a montagem foi feita principalmente por pessoas. Isso acontece quando as fábricas são mais baratas, contratam mão de obra barata, não investem em tecnologia e não se preocupam tanto com a qualidade.

Há certas coisas que você deve procurar em uma fonte de alimentação para determinar o nível de risco:

Então este primeiro adaptador? A distância de isolamento era boa porque eram duas placas separadas, mas não havia fusível e nem fita protetora entre os componentes. Os conectores estavam todos seguros, mas a gravadora não fazia nenhuma promessa. Quanto ao desempenho, a saída de 5,34 V sob a carga do meu produto significava que estava um pouco fora da especificação USB (limite de 5,25 V), mas não era perigoso. No osciloscópio, tocava com um pico de 5,5 V a 4 kHz.

Obviamente, fornecer esse suprimento para um segundo lote provou ser complicado e queríamos que o plugue USB saísse pela lateral em vez da frente, para que tivesse um perfil mais fino contra a parede. Além disso, precisávamos da aprovação UL para um cliente. Nossa segunda tentativa foi surpreendentemente bem-sucedida. Este adaptador tinha certificação UL, com um número a ser pesquisado. Observe que apenas ter um número não é suficiente; muitas empresas simplesmente colocam o número de outra pessoa em seus produtos e assumem que ninguém se incomodará em verificar. Portanto, quando você pesquisar e encontrar um fabricante diferente, um gabinete diferente e se parecer mais com uma geladeira do que com uma fonte de alimentação USB, não se surpreenda. Mas não, este em particular foi ótimo! A etiqueta tinha o nome da empresa, número do modelo e especificações e certificações que podiam ser verificadas. Vamos rasgá-lo!

Doce doce carne de silicone dentro de uma casca de ABS! Componentes envoltos em fita protetora, dois PCBs para isolamento e até mesmo uma peça especial de plástico moldado por injeção para adicionar proteção adicional. Os componentes são rotulados, e o que é isso, um IC para controlar a oscilação em vez de um enrolamento de realimentação no transformador? Chique! Está bem claro que esta fonte de alimentação é boa e eu confiaria nela.

Comparando este com os outros, havia tantos pequenos detalhes perceptíveis que são importantes e claramente pensados. Tomemos, por exemplo, a conexão entre os pinos e o PCB. Na placa anterior ela era feita com fios soldados à mão. Sólido, mas demorado e propenso a falhas ou problemas de qualidade. Este adaptador tem contatos de metal que se encaixam na caixa de forma muito sólida para que os pinos não se soltem. A conexão com o PCB é por meio da elasticidade do metal, mas observe que o PCB possui almofadas projetadas especificamente para maximizar a área de superfície dessa conexão. No próximo PCB você não verá tal esforço.