Мульти USB переходник или грустная цифирь о контактах

В обзоре USB type С кабель с падением напряжения и диспутом
я использовал обозреваемое устройство и думать не думал писать отдельный обзор про такую мелочь. Но умные камрады в комментах задали справедливые вопросы — а правильно ли я пренебрёг сопротивлением этого переходника? Решил потестить и результат меня, признаться, озадачил.

Но обзор есть обзор, всё по порядку.

Доставка

05 июля 2017 заказано, 25 июля получено. Russian Air. Трек был, включая РФ.

Упаковка

Адекватна. Стандартный жёлтый пакет, в ПЭ пакет толстой плёнки с застёжкой. С лица прозрачный, с тыла белый.

Спецификация и Описание

Габариты 55х35х14
Масса -17 г

Как видно на картинке продавца, приходит изделие единым куском. Пользователь сам по перфорации отламывает USB тип A мама и папа разъёмы.




Исчерпывающее описание на картинке —

С одной стороны основной платы USB 2.0 тип A мама разъём. В центре — синий светодиод. С другой стороны — двухпроводная линия под винт, и (все мама) мини USB 2.0, micro USB 2.0, USB type С 2.0 и порт современных iOS устройств.
Отломленные платы — USB 2.0 тип A мама и папа на 4-проводной винтовой зажим.

В зажим подключил 0.5 мм многожильный медный силовой провод.

Измерения

Ну вот, обязательная программа исполнена, перехожу к заинтересовавшему меня моменту.

Напомню, при измерении кабеля я подключал тестер и переходник до и после кабеля, пренебрегая сопротивлением и переходника и тестера.


И получил сопротивление кабеля 0.22±0.03 Ом

Сегодня будем измерять без кабеля


На картинке 5 точек измерения
1 — контакты на выходе USB тип А папа, обратная сторона платы
2 — контакты на основной плате переходника, после повода и двух пар винтовых зажимов
3 — контакты на входе в USB тип А мама, обратная сторона платы
4 — показания тестера
5 — контактные площадки на плате USB нагрузки, обратная сторона платы

Фото используемого железа под спойлером


План эксперимента следующий
1) Устанавливаем ток по USB тестеру 1.0A, мультиметром измеряем напряжение в точках 1-3 и 5, записываем показание тестера в т 4
2) То же на токе 2.4 A (предельный паспортный ток используемой зарядки)
4) Выбрасываем тестер, повторяем 1 и 2 уже без точки 4, естественно.
5) Выбрасываем и сам переходник, подключая нагрузку непосредственно к зарядке, измеряем точку 5

Прим 1 Так как токовых клещей на эффекте Холла (и даже второго дешманского мультиметра) у меня нет, нагрузку выставлял по току, фиксируемому USB тестером, который затем отключал. Такая методика вносит, конечно, некоторую погрешность. Во-первых подключение на подключение не приходится. Ослаблялось многократными измерениями с усреднением. Во-вторых, как мы увидим, сопротивление тестера заметно. Но всё же более чем на порядок меньше сопротивления нагрузки даже на максимальном токе.

Прим 2. Точность в худшем случае оцениваю в +-2 единицы последнего значащего разряда (а не половину единицы как обычно молчаливо предполагают). Связано прежде всего с контактными вариациями. При многократных подключениях циферки скачут.

Прим 3. Все измерения проводились только после гашения тестером табло. Вряд ли там заметное потребление, но чем меньше, тем лучше.

Прежде всего — хорошая новость. В точках 1, 2 и 3 мультиметр во всех случаях показывал 5.04 B. То есть разъёмы под винт, короткие провода 0.5 мм диаметром и разводка на печатной плате переходника не вносят погрешностей в пределах точности измерения. Вы скажете — и так понятно. А то! Вот только когда я в первой попытке использовал первые попавшиеся провода их ящика с хламом, падение напряжения на них было :(

Результаты измерений и расчёт (желтым)


Расчётные циферки пляшут, что более чем ожидаемо — в числителе-то у нас разница напряжений. Но общий вывод легко просматривается.

На каждую пару USB тип A приходится около 0.12 Ом контактного сопротивления.

При том, что прошлый раз я суммарное сопротивление кабеля (два разъёма и провод между ними) 0.22 Ом намерил :((

Для справки, рассчётное сопротивление двух метров (две же линии) провода 28AWG составит 0,426Ом, а 26AWG — 0,268Ом. Если китайцы их вдруг сделают из меди.

Из сравнения этих циферок следует, что любая методика оценки «качества» кабеля, не принимающая в расчёт контактные сопротивления на разъёмах сродни попытке измерения шага резьбы портновским сантиметром. В частности ранее использованная мной методика. И это ещё измерялось контактное сопротивление на относительно габаритном USB тип A разъёме. Что-то подсказывает, что на миниатюрных microUSB или type С будет больше.

С другой стороны, производитель и телефона, и зарядки и даже кабеля справедливо предполагают, что в условиях реальной эксплуатации между зарядкой и телефоном будет ровно два разъёма — и учитывают этот факт. Зря что ли на холостом ходу напряжение на выходе выше 5 вольт. На использованной зарядке 5.09. Что даёт ещё одну попытку, по цифрам из 5 и 6 столбцов таблицы, рассчитать контактное сопротивление разъёма — выходит 0.16 и 0.13 Ом, что бьётся с предыдущими цифрами.

Вероятно, годная методика тестирования кабеля на сопротивления должна учитывать оба эти факта. Не внося в измерительную цепь лишних контактов и не забывая учитывать использованные.

Возможно, годная методика будет заключаться в сравнении испытуемого кабеля (рыжего на картинке ниже) с неким эталонным

Вот только на роль эталонного моя поделка из силового кабеля не годится. Нужно как минимум то же число разъёмов, что у настоящего кабеля.

UPD Методику я всё же придумал, см QC 3.0 зарядка Floveme и влияние проводов во второй части, про провода. /UPD

Вывод о товаре

USB переходник — пусть простой, но измерительный инструмент. И попытки некорректного его использования — это не проблема продукта, это проблема методики. К товару претензий нет, всё работает как рекламируется. А вот методика…

PS И ещё один мне аргумент использовать по возможности QC3.0 устройства. В этом случае потребитель сам видит, сколько вольт получил, сам заказывает сколько хочет — и получает. А сколько там долей ома лишних на кабелях и разъёмах упало — кого волнует…

PPS Раз уж зашла речь о рыжем, не мог пройти мимо такой морды