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Test du ToughShield R500+

Le smartphone Toughshield R500+ est un smartphone durci  double carte SIM  muni une touche spécifique rouge , facilement accessible, pour un éventuel d’appel d’urgence.

La  fiche technique fournisseur précise les autres caractéristiques de ce produit typiquement professionnel.

Photo R500+

 

Deux batteries sont proposées, la modèle standard de 1500mAh et un modèle à 3600mAh qui nécessite un cache arrière spécial ( voir la photo de droite ci-dessus )

Versions testée:

Config R500+

Observations

1°) L’écran  est deux fois plus  lumineux que celui de mon Galaxy Nexus. J’ai effectué cette comparaison sur un fond blanc à luminosité maximale à l’aide de la cellule de mon appareil photo. C’est un point positif pour un usage en extérieur

2°) L’appareil photo de 5Mp est AutoFocus ce qui permet de lire les codes à barre contrairement la version précédente R500

3°) Le fix du GPS est très rapide ( quelques secondes)

4°) Analyse de la batterie de 1500mAh et de l’indicateur de charge.

La capacité de la batterie a été mesurée à 1450mAh dans la plage des tensions utilisées par le smartphone, sous réserve de laisser le chargeur connecté au smartphone environs 20mn après le signal de fin de charge ( basculement de la led du rouge au vert). On comprend mieux ce qu’il se passe sur l’enregistrement suivant: la tension de la batterie continue à augmenter alors que la charge est annoncée complète à 100% ……

Fin de charge Fr

 

Analyse de la décharge de la batterie à courant constant : cet essai est réalisé avec l’application GPS test et l’écran réglé à la luminosité maximale. Cette même expérience réalisée sur d’autres smartphones confirme bien qu’on obtient ainsi une décharge à courant constant.

Décharge à courant constant

 Cet enregistrement met en évidence que le %  charge  affiché est assez éloigné de la courbe théorique ( en rose ), en particulier en fin de décharge où la valeur de 1% reste affichée pendant 35mn….

5°) Identification des chargeurs

Type de chargeur Identification par le R500+
Lignes de données en court-circuit  (R< 200 Ohm)  »AC »
Lignes de données en circuit ouvert ( R> 200Ohm) « Wireless »
Port  USB 2.0 sur PC ou Hub  »USB »

Les smartphones choisissent le niveau de courant de charge en fonction du type de chargeur qu’ils identifient. Cette identification se fait grâce aux lignes de données.  Quand les lignes de données sont en circuit ouvert , les smartphones, habituellement, identifiaient le chargeur comme une source à faible courant ( < à 500mA) désignée  »USB » . Le R500+ l’identifie comme une source  »Wireless »  ( nouveau type de chargeur sans fil ) à fort courant. 

6°) Les boutons de commande sont très mal éclairés ce qui rend l’utilisation du smartphone difficile dans l’obscurité

boutons de commande

7°) Le flash de l’appareil photo s’active pour aider à la mise au point en ambiance sombre, par contre il reste à la même puissance à la prise de photo, ce qui est un niveau beaucoup trop faible pour assurer une exposition correcte.

8°) La connexion USB latérale  peut poser un problème sur les supports de voiture habituels

Bouton SOS

 

Brodit à sorti une support adapté  pour solutionner ce point délicat

.Brodit support

9°) Le chargeur secteur fourni avec le smartphone présente du jeu entre la prise française amovible et le bloc chargeur, ce qui provoque des coupures d’alimentation aléatoires.


Charger sa tablette….. suite

La mise à jour de la tablette Samsung Galaxy Tab 2 10.1 (modèle GT-P5110 ) de la version Android 4.0.3  à la version Android 4.1.2 change complètement les conditions de charge sans qu’on s’en aperçoive, si on n’utilise que  le chargeur fourni d’origine à savoir le modèle ETA-P11JBE délivrant 2 A

Il arrive sur le marché des chargeurs tant secteur que  »voiture » et des Hub USB délivrant jusqu’à 2A et plus. On peut constater essayant de charger la tablette Tab 2.0 que malgré leur aptitude à fournir des courants élevés ils ne sont pas reconnus et la charge se fait à faible courant. Certains se disent aussi compatibles Apple. Bref il devient difficile de s’y retrouver. 

J’ai regardé de plus près certains d’entre eux et je vous donne ici quelques unes de mes observations. 

1°) Rappel des normes de chargeurs et de la connectique USB associée.

Lorsque les ^premiers chargeurs secteur ou voiture qui assuraient la charge via les connexions USB  ont été introduits , il est vite apparu qu’il fallait que le smartphone puisse distinguer une connexion vers un PC  (notée  »USB » et limitée à 500mA)  d’une connexion vers un simple chargeur fort courant (notée  »AC »). Une norme des Télécom chinoises, adoptée progressivement par tous les fabricants sauf Apple, a proposé que l’identification d’un chargeur fort courant se fasse de la manière suivante: les deux fils de données sont mis en court-circuits ( résistance inférieure à 200 Ohm) et restent flottant par rapport à l’alimentation. La situation était trop simple pour en rester là……

Apple a décidé d’identifier les sources à sa manière:

    – Chargeur faible courant (   »USB »  <500mA) : fil DATA + = 2,0V     ; fil DATA- = 2,7V

    – Chargeur fort courant ( »AC »  jusqu‘à 2,1A) :  fil DATA + = 2,7V ; fil DATA -  =2,0V

Depuis est arrivée la norme USB 3.0 qui fixe à 900mA la limite de courant que doit être capable de fournir un PC via la prise USB correspondante.

On commence à voir apparaître sur le marché des Hub USB avec connectique USB2.0 ou USB3.0 conformes à la norme USB BC1.2, annoncés capables de délivrer jusqu’à 2,1A ( la norme exige 1,5 A minimum) tout en assurant une communication de données: autrement dit il s’agit d’un  »super USB ». Ces Hub seront très utiles aux développeurs d’applications sur les tablettes, en effet l’écran d’une tablette consomme nettement plus que ce que délivre la sortie USB2.0 d’un PC en conséquence il  est donc nécessaire de temps à autres d’interrompre le développement pour recharger la tablette……
Les matériels conformes à cette dernière norme sont censés communiquer entre eux et identifier tous les cas possibles : norme Telecom Chine, norme Apple ainsi que les nouvelles configurations décrites dans cette norme, dont les Hub USB de puissance ……  Mais ce n’est pas fini…….

Qualcomm a lancé deux nouveaux protocoles de charge: QuickCharge 1.0 et 2.0, compatibles avec l’USB BC1.2. La version QuickCharge 1.0  ne concerne que la gestion du courant de charge de la batterie au niveau du smartphone ou de la tablette, elle est déjà utilisé sur certains matériels. La version 2.0 mettra en oeuvre des chargeurs spécifiques capables d’augmenter leur tension de sortie sur demande du smartphone ou de la tablette. Les premiers chargeurs sont prévus pour début 2014.

2°) Analyse de quelques chargeurs récents:

      a) Chargeur secteur Samsung ETA-P11JBE  fourni avec la tablette Galaxy Tab 2 10.1 et compatible avec certains autres modèles Samsung…… pas tous ….ce serait trop simple!!!! :

Chargeur Samsung 2A red2 

 

           Courant maximal annoncé :  2A

           Tension DATA+ et DATA- = 1,2V . Résistance entre DATA+ et DATA- : court-circuit. C’est un protocole                     spécifique Samsung…….

.    

 

 

 

b) Chargeur secteur Portapow crystal

Chargeur Portapaw

 

 

 

            Courant maximal annoncé: 4,2 A en cumul sur les 4 sorties .

             – 1 sortie  »Ipad Fast »  Tension DATA+ et DATA- = 2,7V . Résistance entre DATA+ et DATA-:  46 kOhm

                – 3 autres sorties  Tension DATA+ et DATA- : flottant  Résistance entre DATA+ et DATA-: 0 Ohm

 

 

 

 

c) Chargeur voiture SCN-0056

Chargeur voiture double

 

            Courant maximal annoncé: 2,1A

            Tension DATA+ = 2,7V ; Tension DATA- = 2V : Résistance entre DATA+ et DATA-:  53 kOhm

 

 

 

Caractéristiques électriques de ces chargeurs mesurées sur des charges résistives

 

Caracteristiques des chargeurs

Commentaires :

         a) Seul le chargeur de voiture SCN-0056 est conforme à la norme Apple quant à la signalisation des lignes de données, par contre, en pratique, il est incapable de délivrer les 2,1A annoncés en continu : il chauffe trop et la sécurité thermique interrompt son fonctionnement…….

         b) Le chargeur Samsung présente une caractéristique inhabituelle pour un chargeur: Sa tension de sortie augmente quand le courant augmente…. C’est un choix très astucieux  qui permet de compenser la résistance électrique du câble de liaison entre le chargeur et la tablette, à condition que cette résistance soit aux environs de 0,175 Ohm  .Dans le cas où la résistance est plus élevée, cela peut entraîner des conditions de charges très dégradées….( voir exemple plus loin)

         c) Le chargeur Portapow: Ses quatre sorties présentent la même caractéristique courant-tension, testées séparément. Seul le câblage des fils de données diffère entre la sortie  »Ipad Fast  » et les trois autres sorties  

Que se passe-t’il quand on connecte des smartphones ou des tablettes à ces chargeurs:

  Data en C.O.* Portapow  »Ipad » Portapow ‘autre » SCN-0056 Samsung
Samsung Galaxy S Android 2.2    »USB »    »USB »      »AC »     »USB »
   »AC »
Galaxy Nexus Android 4.0.4    »USB »    »USB »      »AC »    »USB »    »AC »
Galaxy Nexus Android 4.3    »USB »    »USB »      »AC »    »USB »    »AC »
Galaxy Tab 2.0 Android 4.0.3     »AC »        »AC »      »AC »
Galaxy Tab 2.0 Android 4.1.2    »USB »     »AC »
   »USB »
    »AC »    »AC »
ToughShield     R500+ Android 4.1.2  »Wireless »  »Wireless »
    »AC »
  »Wireless »
   »AC »
Rangerfone     S19 Android 4.2.2     »AC »
    »AC »
    »AC »
   »AC »
Nexus 5
Android 5.0.1    « USB »     »AC »
    »AC »
    »AC »
   »AC »
Sony Xperia Z3 Tablet
Android 4.4.4    « USB »     »AC »
    »AC »
    »AC »
   »AC »

* Les lignes DATA sont considérées en Circuit Ouvert (C.O.) si la résistance entre ces deux lignes est > 200 Ohm

 »Wireless »  : Option de charge sans fil dont la détection semble liée à l’impédance entre les fils de données. Norme Android ??

Remarque importante :  les smartphones et les tablettes choisissent les conditions de charge en fonction du type de chargeur qu’ils ont identifiés  et non en fonction  des performances du chargeur connecté.

La configuration Apple fort courant n’est pas reconnue par les smartphones Android testés par contre elle est reconnue par le Galaxy Tab 2.0 au moins dans la version Android 4.1.2

Pour tirer parti des forts courants disponibles sur les chargeurs type Apple avec les smartphones testés il faut utiliser :
           – Soit un câble USB spécifique de charge ( dont les fils DATA ont été mis en court-circuit à la fabrication)
Adaptateur USB fast charge
           – Soit en utilisant un adaptateur comme le propose entr’autre Portapow ( photo ci-jointe)

 

 

 

 

 

Selon la norme US BC1.2  la tension de sortie des chargeurs doit se situer  entre 4,75V et 5,25V . La tension de la batterie à charger atteint 4,2V en fin de charge. L’écart entre ces deux niveaux est faible, il faut donc veiller à réduire au maximum les résistances parasites  surtout quand on veut pouvoir recharger sa batterie à plus de 1A.

 Samsung chargeur Rs

L’exemple ci-dessus montre que simplement  insérer  une rallonge entre la câble standard de la Galaxy Tab 2.0 et le chargeur  a pour conséquence de réduire sensiblement le courant de charge. Il faut donc surveiller l’état des connecteurs du câble, de la tablette et du chargeur et ne pas hésiter à changer de câble en cas de problème.

Par ailleurs la consommation en courant de l’écran de la Galaxy Tab 2.0 est sensiblement plus élevé que le courant de charge en configuration  »USB » ( faible courant: <500mA)  . Cette situation rend momentanément impossible le démarrage de la tablette quand la batterie s’est trouvée complètement déchargée et qu’on ne dispose pas de chargeur reconnu comme  »AC » ( fort courant); en effet dès qu’on branche un chargeur l’écran s’allume pus s’éteint faute de suffisamment  de courant disponible et ainsi de suite…. Il faut arriver à arrêter la tablette pour que la charge puisse être réalisée.

A noter aussi que, en cas de mauvais contact sur les lignes DATA la tablette se met en configuration de charge   »USB »  comme le montre le tableau ci-dessus ( colonne DATA en C.O.)  avec l’inconvénient qui vient d’être décrit décrit  si la batterie est complètement déchargée.

 

3°) Le Hub ORICO UCHA-60W  7 ports USB

ORICO-UCHA-60W red

 

 

 

Courant max annoncé: Ports 1 à 4 : 2,1A  sur chaque ports 

                                      Ports 5 à 7: 2,1A  en cumulé sur l’ensemble de ces trois ports

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Relevés électriques réalisés sur des charges résistives :

Chargeurs Samsung & Orico courbe

La tension de sortie est dans la limite inférieure de la plage de tension normalisée. Cela peut  limiter sensiblement le niveau de courant disponible pour la charge à courants >1A selon la qualité du câble USB utilisé.

 

 Connexion de smartphones et tablette à ce hub

 

    Hub UCHA-60W
Samsung Galaxy S Android 2.2   »AC »
Galaxy Nexus Android 4.0.4   »AC »
Galaxy Nexus Android 4.3   »AC »
Galaxy Tab 2.0 Android 4.1.2  »USB »
ToughShield R500+ Android 4.1.2  »USB »
RangerPhone S19
Android 4.2.2  »USB* »
Nexus 5
Android 5.0.1  »USB* »
Sony Xperia Z3 tablet compact
Android 4.4.4  »USB* »

La notation « USB* » est utilisée ici pour indiquer qu’il est possible de à la fois charger de smartphone à fort courant ( >500mA) avec une connexion USB 2.0 et de transmettre des données au travers de cette liaison. Ce Hub répond donc bien à la norme USB BC 1.2  à laquelle il se réfère. Il faut donc disposer aussi de smartphones et tablettes récents compatibles avec cette même norme, comme le RangerFone S19,   le Nexus 5 ou la Tablette Sony Xperia Z3  pour en tirer le meilleur parti

La tablette Samsung Galaxy Tab2.0 reconnait ce hub en tant que tel, par contre le courant d’alimentation de la tablette reste dans la plage <500mA , ce qui ne résout pas le problème de la décharge de la tablette pendant la connexion au PC , écran allumé…… A l’opposé la tablette Sony, elle, se charge rapidement sur ce Hub ( article détaillé à venir)

Les smartphones Rangerphoner S19 et Nexus 5 ( article détaillé à venir) reconnaissent ce Hub comme une connexion de données USB  et un chargeur fort courant

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