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車上USB 電源供應及充電器 (USB power supply) DIY


現在可由 USB 供電的電子產品越來越多了, GPS 導航機, 行車紀錄器, 手機, MP3,....等等,
因此車上中控台僅有的一個點菸座已經不敷使用了. 買個一對多的延長線覺得很大一個, 而且很醜,
再來就是 USB 插座頂多就是兩個, 電流輸出也最大只有 500mA.
之前改裝了一個 GPS 用的電源線, 可提供兩個 USB 電源輸出,
只是接上 GPS 導航機和 行車紀錄器後就很喘了, GPS 只能一般運轉,
幾乎無法同時充電,
也因為只有兩個USB 插座, 所以就無法同時給手機充電了.
用了一段時間後, 開始想來做一個 4-port 的 USB power supply,
 而且也能充女王的 iPhone 4, 這樣就皆大歡喜啦.



這是做出來的樣子. 還算簡潔吧!
到電子材料行買個萬用塑膠盒 (NTD$ 35), 帶LED的點菸插頭 (NTD$25),
和一段多芯線, A-Type USB 母座 (NTD$25) x2.
只有這樣嗎?
呵呵! 當然不是囉!  其他的東西在裡面...







就因為是 "萬用盒", 所以孔要自己挖囉...
動用到的工具有: 美工刀(畫切割線用的), 鋸子, 尖嘴鉗(用來扳斷塑膠板), 銼刀, 鋼尺, 斜口鉗, 電鑽
底座 USB 孔用鋸子鋸開後, 用美工刀劃出切割線, 然後用尖嘴鉗直接將不要的塑膠部份扳斷,
之後就用銼刀磨平整, 上蓋部份無法用扳斷的方式, 所以改以電鑽鑽孔將不要的塑膠部份鑽出型來,
再以斜口鉗順著孔位將塑膠剪斷, 最後用銼刀磨平整. 有點小複雜, 其實還好啦!
一時不察, 上蓋的 USB 孔給他用銼刀銼過頭了, 有點難看...





另外還有一個電源 LED.






另一側則有一個 DC jack, 可用來從外部輸入電源, 也可 當輸出,
將來也許會用到, 反正多了也不礙事







打開上蓋, 裡面其實也沒什麼特別的東西,
網路上買來的兩個二手的 3.3V/3A DC-CD converter, 最大可連續輸出 3A 的電流,
各用一個 10K 的電阻將輸出改為 5V, 每一個 converter 負責兩個 USB 輸出.

用 7805 這類的 linear regulator 也是可以用的, 但是效率較差, 容易發熱. 而且輸出電流也較小.
 
3A 電流供應就不是一般市售產品看得到的了, 兩組 3A 的 DC-DC converter,
推四顆 2.5" 的 USB 行動硬碟絕對沒問題
用什麼方法來固定勒?  當然就是用無敵的 熱熔膠 囉!   雖然不好看, 但是非常簡單實用,
就直接給他 狗上去就對了! 不用想太多.
USB 座要狗稍微多點膠, 免得插座插拔個幾次就脫落了.







為了能讓女王的 iPhone4 也能在車上充電, 所以在兩個 ports 上做了一點加工,
四顆精密電阻, 讓挑剔的 iPhone 可以用 500mA 的電流來充電.
當然也可以改變電阻值以 1000 mA 電流來充, 但是我覺得保守一點比較好, 也比較不容易發熱.
iPhone 充電的改法可參考 這個網頁:

The mysteries of Apple device charging







2011-12-9  updated.

所使用的 DC-DC converter 是基於 MP2307 step-down converter 的電路.
網路上可以找到其 datasheet.  線路還不算複雜.
轉換效率至少也有 80%. 比起一般的 linear regulator (如 7805) 要好得多.
底下這張電路圖是原廠建議應用電路, 實際用的應該跟這大同小異