Alla ricerca di alimentatori USB che non esplodano

Jun 29, 2023

Gli alimentatori USB sono super economici e onnipresenti. Sono i Triboli della mia famiglia. Ma non sono tutti uguali e alcuni di essi potrebbero addirittura essere pericolosi. Dovevo procurarmi alimentatori USB per un prodotto e non è stato facile. Ma il lato positivo è che ho dovuto smontarli tutti e controllare i loro progetti.

Per essere legittimo, è opportuno (ma non obbligatorio per legge) che un alimentatore abbia l'approvazione UL. Alcuni rivenditori, uffici e amministratori di edifici lo richiedono e alcune compagnie di assicurazione potrebbero non pagare i risarcimenti se si scopre che il danno è stato causato da un dispositivo non approvato UL. L’approvazione UL, tuttavia, non è un processo facile ed è dispendioso in termini di tempo e denaro. La buona notizia è che se stai sviluppando un prodotto CC a bassa tensione, puoi accoppiarlo con un alimentatore approvato UL e sei a posto senza ulteriori test necessari.

Se si richiede l'approvazione FCC e si eseguono test sulle emissioni involontarie (il che è più probabile di quello UL in quanto è un requisito legale per i prodotti che soddisfano determinate qualifiche), il test deve essere eseguito sull'intera soluzione, quindi l'alimentatore deve essere incluso anche nel test.

L’approvvigionamento di elettronica a basso costo in grandi quantità di solito finisce in Cina, e in particolare in Alibaba. Innanzitutto, abbiamo iniziato con una soluzione “quanto in basso puoi arrivare”. Non era nemmeno un alimentatore; era un potente "adapteP" e l'intero lotto era stampato male. Il controllo di qualità non potrebbe essere una priorità elevata. Dopo averlo aperto, non era terribile e aveva tutte le parti necessarie. È stato sorprendente quanto fosse passante, il che indica che l'assemblaggio è stato effettuato principalmente da persone. Ciò accade quando le fabbriche sono più economiche, assumono manodopera poco costosa, non investono in tecnologia e non si preoccupano tanto della qualità.

Ci sono alcune cose che dovresti cercare in un alimentatore per determinare il livello di rischio:

Quindi questo primo adattatore? La distanza di isolamento andava bene perché si trattava di due schede separate, ma non c'erano fusibili né nastro protettivo tra i componenti. I connettori erano tutti sicuri, ma l'etichetta non faceva alcuna promessa. Per quanto riguarda le prestazioni, l'uscita a 5,34 V sotto il carico del mio prodotto significava che era leggermente al di fuori delle specifiche USB (limite di 5,25 V), ma non pericoloso. Sul telescopio squillava con un picco di 5,5 V a 4 kHz.

Naturalmente, procurarsi questa fornitura per un secondo lotto si è rivelato complicato e volevamo che la presa USB uscisse lateralmente anziché frontalmente in modo da avere un profilo più sottile contro un muro. Inoltre, avevamo bisogno dell'approvazione UL per un cliente. Il nostro secondo tentativo ha avuto un successo sorprendente. Questo adattatore aveva la certificazione UL, con un numero da cercare. Tieni presente che avere solo un numero non è sufficiente; molte aziende inseriscono semplicemente il numero di qualcun altro sul proprio prodotto e presumono che nessuno si preoccuperà di controllare. Quindi, quando lo cerchi e trovi un produttore diverso, un contenitore diverso e sembra più un frigorifero che un alimentatore USB, non essere troppo sorpreso. Ma no, questo in particolare è stato fantastico! L'etichetta riportava il nome dell'azienda, il numero del modello, le specifiche e le certificazioni che potevano essere verificate. Apriamolo!

Dolce carne di silicone all'interno di un guscio in ABS! Componenti avvolti in nastro protettivo, due PCB per l'isolamento e persino uno speciale pezzo in plastica stampata a iniezione per aggiungere ulteriore protezione. I componenti sono etichettati, e cos'è questo, un circuito integrato per controllare l'oscillazione invece di un avvolgimento di feedback sul trasformatore? Fantasia! È abbastanza chiaro che questo alimentatore è buono e mi fiderei di questo.

Confrontando questo con gli altri, c'erano così tanti piccoli dettagli evidenti che sono importanti e chiaramente pensati. Prendiamo ad esempio la connessione tra i poli e il PCB. Nella scheda precedente era realizzata con fili saldati a mano. Solido, ma dispendioso in termini di tempo e soggetto a guasti o problemi di qualità. Questo adattatore è dotato di contatti metallici che si incastrano saldamente nella custodia in modo che i poli non possano allentarsi. La connessione al PCB avviene tramite l'elasticità del metallo, ma si noti che il PCB è dotato di cuscinetti appositamente progettati per massimizzare la superficie di tale connessione. Sul prossimo PCB non vedrai tale sforzo.