Archive pour décembre, 2015

USB meter Drok : testeur de source USB

Ce petit équipement est muni d’une prise mâle USB de type A et d’une prise femelle USB de type A aussi . Il s’installe donc en série entre une source USB : PC , Hub , chargeur et un récepteur USB : clé USB , cordon relié à un smartphone, une tablette , un disque dur externe , un lecteur de DVD externe….etc….

Sur l’une des faces l’étiquette recouvre un petit interrupteur repéré sous le cercle jaune libellé  »KEY »  Cet interrupteur sert à opérer quelques réglages sur lesquels je reviendrai plus loin.

Drok 1

Sur l’autre face il y a un afficheur

Drok 2

qui s’active lorsqu’on cet appareil est connectée à une sortie USB qui peut fournir un minimum de courant: Il consomme au repos environs 10mA ( annoncé dans la notice technique et que j’ai pu confirmer).

Au moment du branchement il affiche temporairement la marque de fournisseur :Drok 3

Puis indique un ensemble de valeurs :

Drok 4

Sur la ligne du haut on peut lire une tension : ici 5,09V : il s’agit de la tension côté sortie  ( sur la prise USB femelle ), puis la puissance délivrée ici 0,061W et enfin un troisième chiffre : ici 2 : c’est le numéro de la mémoire dans laquelle sera conservé automatiquement la dernière valeur de la charge ( exprimée en mAh) quand on le déconnectera de sa source d’énergie ou quand on sélectionnera une autre mémoire .

Sur la ligne du bas on dispose du courant délivré en sortie sur la prise femelle : ici 0,012A.  Les 10mA consommés par l’appareil n’apparaissent pas. Le dernier nombre représente la charge transférée depuis la dernière remise à zéro de cette valeur ici 518mAh.

J’ai comparé ces valeurs affichées par rapport à ce que je peux obtenir avec mes multimètres: j’ai trouvé un très bon accord largement dans les tolérances annoncées, tant sur la tension , sur le courant que sur la capacité en exprimée mAh.

Les liaisons de données entre les deux connecteurs USB mâle et femelle sont assurées par cet appareil , ce qui fait qu’il peut se placer entre un PC et un disque dur externe , la transmission des données fonctionnera normalement. Cette caractéristique permet donc à cet appareil d’être aussi compatible avec les protocoles de charges qui utilisent les fils de données : Apple,  USB BC 1.2 et  Quick Charge 2.0 de Qualcomm.

J’ai pu le vérifier par exemple  avec ma tablette Sony et le chargeur Aukey  fonctionnant sur le protocole Quick Charge 2.0 (déjà décrit ici) :

Drok 5

On voit que la tension du chargeur Aukey s’est automatiquement calée à 9,04V

Rem : il y a un petit triangle blanc après le V : il signifie que la tension de sortie est supérieure à la valeur maximale normalisée de 5.3V et qu’il peut y avoir un danger pour l’appareil connecté, si ce dernier n’est pas compatible avec cette tension.

Commentaires :

Ce petit accessoire est très commode  pour rechercher l’origine d’un problème de charge de smartphone ou de tablette. Il permet aussi de comparer les performances de divers chargeurs ou câbles.

Il faut quand malgré tout conserver à l’esprit que cet appareil perturbe un peu le circuit de charge : en effet il introduit une chute de tension en aval du chargeur que j’ai pu évaluer à 0.13V sous 1A et 0.2V sur 2A. Cela  aura pour conséquence de faire apparaître le chargeur testé moins performant qu’il n’est en réalité quand on n’insère pas cet appareil. Il ne faut donc l’utiliser qu’a titre de comparaison, les performances réelles des chargeurs restent celles qu’on peut obtenir des données que communique le smartphone ou la tablette…… quand on y a accès……

 

Données techniques ( résumé) :

Tension : précision +/- 0,2% ; plage de mesure 3,7V à 13V

Courant : précision +/-0,8% ;plage de mesure 0A à 3A

 Actualisation des données: 2 fois par secondes

 Un appui court sur le touche  »KEY » permet d’incrémenter le numéro de la mémoire. La mémoire 0 remet à zéro le compteur de charge ( en mAh ou mWh)  chaque fois qu’on connecte l’appareil à une source de tension. Les autres mémoires, de 1 à 9 accumulent les mAh ou les mWh tant qu’on ne les remet pas intentionnellement à zéro.  Pour ce faire il faut passer sur l’affichage du contenu des mémoires en appuyant 2 fois rapidement sur la touche « KEY ». On obtient l’affichage suivant:

Drok 6

 

Il suffit alors de sélectionner la mémoire à afficher et appuyer environ 2 secondes sur la touche « KEY »

Un appui de 4 secondes environ sur la touche « KEY » fait allumer une petite Led jaune , si on relâche la touche pendant que cette Led est toujours allumée, l’affichage tourne de 180°, si on relâche aussitôt après, l’affichage passe de mAh en mWh.

Attention : un appui de 6 secondes  sur la touche « KEY » fait éteindre l’afficheur. La petite Led jaune clignote alors pour rappeler que l’appareil est en fonction.   

 

 

Vieillissement de batteries Li-Ion : Quelques observations

Les valeurs de capacités de batteries indiquées ici ont été obtenues relevant la totalité du  courant de charge des batteries. Je décharge d’abord  les batteries  sur une résistance de 5 Ohm jusqu’à ce que la sécurité interne de tension faible de la batterie s’active, puis je place la batterie à charger sur une alimentation de 5V et une résistance de protection de 2,5 Ohm pour limiter le courant de charge. La charge est arrêtée par la sécurité interne de tension maximale de la batterie. On obtient ainsi la valeur maximale de la capacité de la batterie. On peut vérifier cette valeur de la capacité de la batterie en effectuant de nouveau une décharge complète, c’est à dire jusqu’à activer de nouveau la sécurité de tension minimale de la batterie. On constate que les valeurs de capacité obtenues à la charge ou à la décharge sont très proches.

Quand la batterie est chargée , je fais un relevé de chute de tension aux bornes de la batterie entre l’état en circuit ouvert et quand je connecte une résistance de 5 Ohm, cela me permet d’évaluer la résistance interne de la batterie.

1°) Batteries du Galaxy S3 ( modèle EB-L1G6LLU capacité nominale 2100mAh)

J’ai récupéré la batterie d’origine d’un Galaxy S3 utilisé intensivement pendant 3 ans. J’ai comparé ses caractéristiques à celles d’une batterie neuve du même fabricant.

         Batterie d’origine ( date fabrication : 30/07/2012) : Capacité 1600mAh  ; Résistance interne: 350mOhm

         Batterie neuve   ( date de fabrication :28/10/2015): Capacité 2000mAh  ; Résistance interne: 150mOhm

2°) Batteries de Galaxy Nexus

          A) Batterie Mugen: j’avais acheté une batterie annoncée à 2000mAh de capacité pour essayer d’améliorer l’autonomie de mon Galaxy Nexus  ( voir article  ici)

           Relevé de capacité à réception ( début octobre 2013) :1800mAh

           Après l’avoir utilisé intensivement pendant 13 mois et laissée au repos jusqu’ à décembre 2015 la capacité est maintenant de 1550mAh , sa résistance interne est de 200mOhm

           B) Batterie Samsung d’origine fournie avec le Galaxy Nexus ( modèle EB-L1F2HVU date de fab 08/12/2011)

           Au cours des tests de la batterie Mugen , javais constaté des performances quasiment identiques entre la batterie Samsung neuve et la batterie Mugen neuve. On peut donc prendre pour hypothèse que la batterie Samsung utilisée intensivement entre Mai 2012 et septembre 2013 avait pour capacité initiale 1800mAh

          En cette fin décembre 2015  cette batterie au repos depuis septembre 2013 présente une capacité de 1450 mAh et une résistance interne de 240 mOhm.

3°) Commentaires

         En 3 ans d’utilisation intensive, la batterie du Galaxy S3 a perdu 20% de sa capacité. Celle du Galaxy Nexus a perdu aussi 20% de sa capacité bien qu’utilisée seulement 16 mois et laissée au 27 mois au repos. La batterie Mugen a perdu 14% de sa capacité après 13 mois d’utilisation intensive et 14 mois au repos.

       J’avais noté lors de l’analyse de la batterie Mugen que la batterie Samsung d’origine du Galaxy nexus n’avait perdu que environ 100mAh de capacité en septembre 2013, or depuis elle est resté au repose stockée partiellement chargée, ce qui ne lui a pas empêché de perdre 250mAh supplémentaires de capacité, sans être utilisée!!!!

    On peut donc se poser la question suivante: Quelle sont les contributions les plus importantes à la perte de capacité des batteries Li-Ion? le nombre de cycles de charges-décharges ou l’age de la batterie? Les résultats obtenus ne montrent pas un effet prépondérant de l’utilisant intensive des batteries, c’est à dire des cycles charges-décharges. Par contre l’augmentation sensible de la résistance interne de la batterie du Galaxy S3 comparée à celle des autres batteries, laisse à penser que ce paramètre pourrait être essentiellement sensible au nombre de cycles de charges-décharges.

4°) Avertissement

Le nombre d’observations effectuées ici est bien entendu bien trop faible pour en tirer des conclusions statistiquement significatives. Ces données ne sont qu’une modeste participation aux observations concernant la durée de vie des batteries Li-Ion, durée de vie dont on ne parle que trop peu, à mon sens.

Il n’empêche que je suis inquiet quant à la durée de vie de mon Nexus 5 dont la batterie n’est pas facilement démontable et qui dès le départ n’a pas montré une autonomie d’utilisation particulièrement remarquable.

 

  

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