[心得] USB充電器評測 — 廉價充電器你真敢用?

[nowitzkixd (十元作家)]

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※文長 慎入
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大量學理燒腦
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所有數據僅為當前測試環境所測量之結果
不保證其他環境的使用狀況

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為了實測廉價的USB車充效果如何
特地去海鮮網拍買了一組200元以內 銷量最好的USB車充

雖然說最後含運只花了108元
https://meee.com.tw/1Y3MYNF.jpg
但這價格基本上還是花了我將近半個月的工資


你各位阿 好好讀書  拚個十年八年的
有朝一日也能跟我一樣 擁有屬於自己的一顆 USB車充




https://i.meee.com.tw/IPCP8H4.jpg
簡單的靜電袋包著產品就送來了

https://meee.com.tw/bnpBsLN.jpg
正極線有一顆玻璃保險絲

https://meee.com.tw/V21AI1K.jpg
本次購買的是帶電壓錶的雙孔款式
輸出標示為5V 2.1A
有附上防水蓋 密合度使用上還算不錯

https://meee.com.tw/EZnvuEO.jpg
背面標示+-極

https://meee.com.tw/ldi9SGQ.jpg
https://meee.com.tw/BlTFKEf.jpg
使用power-z 查看快充協議
掃不到任何快充協議 基本就是一個DC-DC模組



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接下來會進行一些測試

https://meee.com.tw/tNLY6DO.jpg
這邊我自己做了一個小小的USB轉接線
等等的測試都會使用到他




首先是電壓顯示部分


https://meee.com.tw/Icv9TFb.jpg
使用的儀器為正點原子的DP100可調電源

https://meee.com.tw/DEtvgIO.jpg
空載狀態下 電壓錶於4.1V啟動顯示
輸出為4.1V
顯示為4.1V

https://meee.com.tw/C0H6PLz.jpg
5V USB電源輸出於10.1V啟動
輸出為10.1V
顯示為10.1V

https://meee.com.tw/I99BRZn.jpg
輸出為12.0V
顯示為12.1V


https://meee.com.tw/o4WQfR9.jpg
輸出為14.5V
顯示為14.6V

開路電流約0.02~0.03A


電壓錶的顯示還算蠻精確的
電壓顯示項目通過

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接著是無負載狀態下的5V USB輸出精度
使用工具為Hioki的DT4261

https://meee.com.tw/IEwo9QL.jpg
10.1V下輸出為5.125V

https://meee.com.tw/C0OxXgl.jpg
12.0V下輸出為5.126V

https://meee.com.tw/BGBxTWR.jpg
14.5V下輸出為5.126V


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使用正點原子的EL15電子負載儀 製造一個標稱最大值的2.1A固定負載
量測負載狀態下的5V USB輸出精度

https://meee.com.tw/DDSM0kq.jpg

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https://meee.com.tw/RKDFdBn.jpg
10.1V下輸出為5.015V

https://meee.com.tw/XnKqLLB.jpg
12V下輸出為5.023V

https://meee.com.tw/ul3IIfC.jpg
14.5V下輸出為5.032V



基本上不論是負載下還是無負載下
USB充電器的電壓輸出精度都在3%以內

而USB規範是在5%(4.75V~5.25V)以內

電壓輸出項目通過

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再來是輸出的平穩度 也就是紋波測試

對於任何電源輸出 肯定是越平穩越好
但是在現實世界中 因為各種因素 所以不存在這種完美電源
因此我們可以利用儀器來檢查電壓上下浮動的值

https://meee.com.tw/bPJtLk3.jpg
https://meee.com.tw/Ry8gC94.jpg
https://meee.com.tw/HXp42h7.jpg
紋波的測量會使用到示波器
這邊使用的示波器型號為Siglent SDS824X HD

當然如果真的不會使用示波器的話 市面上也有很多懶人儀器可以使用
如power z本身有內建紋波測量功能 但精度就沒辦法這麼高


https://meee.com.tw/URpp9Hf.jpg
這邊我使用X1探棒搭配接地彈簧
示波器使用設定為AC與20M帶寬限制以符合工業規範測量紋波的條件

https://meee.com.tw/HiqIUh4.jpg
量測方法也很簡單 直接用探棒去點V+跟GND即可
量測手法皆為先通電 探棒再點

這邊我會量測10.1V 12V 14.5V  在0.2A 2.1A 與3.5A過負載的數據


首先是0.2A組

10.1V
https://meee.com.tw/yXWWr5e.jpg
Vpp當前值為394.792mV


12.0V
https://meee.com.tw/JuCDD00.jpg
Vpp當前值為420.833mV


14.5V
https://meee.com.tw/qOlESdt.jpg
Vpp當前值為433.750mV


基本上這個紋波是有點異常大的
一般來說紋波控制盡量是在200mV以內會比較恰當

如果是充一些比較敏感的設備 或是在濾波上處理得比較不好的設備
就會開始有ㄧ些問題產生



再來是2.1A組

10.1V
https://meee.com.tw/BBuKGaR.jpg
Vpp當前值為377.292mV

12.0V
https://meee.com.tw/yf1U2DK.jpg
Vpp當前值為417.917mV

14.5V
https://meee.com.tw/olPmISS.jpg
Vpp當前值為459.538mV



最後是3.5A 超負載組

10.1V
https://meee.com.tw/79N3ygM.jpg
Vpp當前值為364.375mV

12.0V
https://meee.com.tw/TU0gC1d.jpg
Vpp當前值為436.250mV

14.5V
https://meee.com.tw/268JkmM.jpg
Vpp當前值為507.292mV


基本上所有負載情境下都是放飛自我的狀態
尤其14.5V 3.5A的情境下 直接飆升到500mV以上



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再來是動態響應率的部分

現實生活中
可能會遇到負載突然加大 或是輸入電壓突然變化的狀況
這時候充電器會有什麼反應就很重要了


https://meee.com.tw/oxYWdtA.jpg
負載儀設定為每1mS 負載從1A跳變到2.1A 再回到1A無限循環

https://meee.com.tw/gFfFGkq.jpg
10.1V

https://meee.com.tw/AMREEps.jpg
12.0V

https://meee.com.tw/RlMBPiN.jpg
14.5V


可以看到在跳變的負載下 電壓也隨之跳變劇烈
對於設備端的考驗還是比較大的



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上電波型

上電波型是指說你USB剛插入的那瞬間(或是插著負載 打開電門的瞬間)
所反應出來的波型

https://meee.com.tw/PsHwdfY.jpg
這邊我找來了一個廢電瓶 非常簡易的綁了一個小開關 連接2.1A的負載
當按下開關導通的瞬間 USB端會反應出怎樣的波型
示波器設定為Single單次捕獲

https://meee.com.tw/6fnKoDE.jpg
可以看到上電瞬間 有一個6.47917V的過衝
整個完整的上電震盪時間為1.19mS




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最後是一些相關的保護

https://meee.com.tw/r4WKpjZ.jpg
短路保護 有

https://meee.com.tw/Dfve0is.jpg
過流保護 有 限制在3.6995A

反接保護 無
商家有表明反接輸入電源會燒壞 不予保固

測試兩個USB孔之間的隔離度
https://meee.com.tw/2V7vyYM.jpg
https://meee.com.tw/fR6kEqH.jpg
這邊使用信號產生器
信號產生器型號為Siglent SAG1021I
產生1MHZ 1Vpp 占空比50%的方波

一邊插入A通道
示波器量測B通道

https://meee.com.tw/6nP6gcU.jpg
測得Vpp 16.17708mV的方波
具有不錯的隔離
這16mV也有可能是兩接口太近而導致的耦合誤差



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總結來說
基本的保護有

但紋波實在是太大了點
大到我實在不覺得能夠供應給敏感設備使用

如果說後端接的只是一些加熱手套 或是不那麼精密重要的設備
電壓顯示與電壓輸出還算不錯 算是可以使用的


但如果是接行車紀錄器 或是一些敏感設備
可能就要比較注意其衍生的相關問題如當機 紫屏 雪花等等
手機也可能會出現觸碰異常的狀況






以上

謝謝大家






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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 218.164.150.42 (臺灣)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/biker/M.1766535851.A.B49.html
推 simon1203: 家裡有示波器也太猛了吧XD
推 yak2573: 感謝分享。便宜的產品大概都長這樣。
※ 編輯: nowitzkixd (218.164.150.42 臺灣), 12/24/2025 09:01:40
推 james725twtw: 有PD協議的不知道會不會好一點
推 hangtenboy: 有PD協議的價格應該飆上去
→ hangtenboy: 那可以拿來充手機？
→ hangtenboy: 手機應該會保護自己XD
手機的耐受性其實很高
但我個人是不太喜歡拿這種東西充手機 畢竟手機裡面的資料很重要
行動電源可能還是比較保險
推 z2608002: 看完都好奇我現在用的三百塊有pd qc3.0
→ z2608002: 協議的會不會好一點呢
PD協議本身是一個協議晶片 這是我個人常使用的PD誘騙器
https://meee.com.tw/jAFY7tp.jpg
如圖 這顆晶片本身不具備濾波作用
主要還是其他周邊設計用料會帶來差異
※ 編輯: nowitzkixd (218.164.150.42 臺灣), 12/24/2025 09:29:43
※ 編輯: nowitzkixd (218.164.150.42 臺灣), 12/24/2025 10:02:49
推 Samuellu: 推一下
→ s860355: 目前用過的兩款品牌車充都沒問題，只有
→ s860355: 發現type c孔不適合插拔，頻繁用一個月
→ s860355: 多就接觸不良
→ JoyRex: 我之前也PO關於車充的#1eRfYjJS (biker)
→ JoyRex: 12V1.5A和5V1.5A對電瓶的輸出壓力一樣
不太懂這句敘述
推 nrsair: 電子垃圾
推 HsihHan: 我可以這樣結論嗎？
→ HsihHan: 一分錢一分貨 過濾效果不好 車電更髒
→ HsihHan: 便宜貨不適合充最需要電的紀錄器和手機
→ HsihHan: ...為什麼不測中高價的產品比較快？XD
主要還是沒錢 QQ
推 nrsair: 如果可以測主流價位的產品線當然是很好
→ nrsair: 但可能沒那麼多閒錢和時間吧
→ nrsair: 如果台灣USB車充廠商可以花些費用給狼大
→ nrsair: 測試就好了
※ 編輯: nowitzkixd (218.164.150.42 臺灣), 12/24/2025 10:47:31
推 doomerptt: 你不是工程師嗎? 沒錢==?
真的沒錢
→ JoyRex: 引擎不發動單靠電瓶供電會不會比較穩?
→ VL1003: 引擎不發動靠電瓶供電這假設沒意義阿，那
→ VL1003: 真的不如拿行動電源，還不用擔心電瓶虧電
會比較穩 畢竟電瓶本身是穩定的DC電源
但應該沒人單純用機車用電瓶給手機充電 而且充電器的開關模組才是紋波主兇
輸入再乾淨 本身DC-DC沒做好也沒用
※ 編輯: nowitzkixd (218.164.150.42 臺灣), 12/24/2025 11:03:58
→ JoyRex: 看來只好單純充行動電源再轉充手機
推 podoioco: 所以點煙器那種車充會比較穩嗎？
接口只是輸出形式
本體裡面的才是穩不穩的關鍵
※ 編輯: nowitzkixd (218.164.150.42 臺灣), 12/24/2025 11:12:18
→ VL1003: 沒錢大概是財政部長抓著，拿少許零用錢買
推 nrsair: 所以這次測試只是用乾淨的直流電 如果真
→ nrsair: 的接上車發動後測試USB輸出的紋波應該更
→ nrsair: 大吧
理論上會引入更多不可控因素導致輸出平穩度更差
→ coneflwer: 紋波不穩炸四方
※ 編輯: nowitzkixd (218.164.150.42 臺灣), 12/24/2025 11:44:45