Світло вимикають, а вайфаєхарчування без біганини по хаті хочеться? Тоді ця стаття для вас. А ще, кажуть, зима скоро.
Перш за все невеличкий тл:др вступ. Перший варіант цієї замітки я писав ще в червні і кидав своїм друзям, але з кожним другом вилізало все більше і більше нюансів, стаття росла, а зрозумілість падала, тому я вирішив одразу, тутже, сразу викласти посилання на робочий сетап, а якщо вам цікаво як воно працює чи як спаяти власну версію то читаєм далі.
Так а що нам треба?
Для того щоб зробити живлення роутера від павербанки без маніпуляцій руками треба:
Інтернет провайдер який надає інтернет коли у вас відсутнє світло. Без цього нічого не буде.
Роутер, очевидно) Неочевидно буває ще окремий модем. Вони у вас вже є, і як правило з живленням 12В, їх ми і маємо заживити.
Павербанка з так званим наскрізним заряджанням і умінням в 12В.
Блок живлення з розетки на USB, з можливістю видавати напругу більше 5В, якщо вміє 12В ідеально.
Кабель-перехідник з USB на штекер роутера. Може бути покупний може бути саморобним, головне щоб з трігером. Це ті самі “UBS кабелі для роутера”, про них теж далі.
Звичайні кабелі щоб все з’єднати, скоріше за все валяються в коробці з кабелями.
Посилання в списку вище не є афілійованими, це просто варіант “що купити готове” який робе, все куплялося за свої гроші.
А тепер друга частина статті про нюанси
Варто пояснити, що насправді є декілька рішень проблеми “заживити роутер без світла”: спеціальний ДБЖ, морока з павербанками (ручна біганина ногами і автоматична), кабель від зарядної станції чи АКБ, і далі скільки фантазії вистачає. В цій статті я розбираю саме мороку з павербанками автоматичну по наступним причинам:
ДБЖ для роутера виглядають як лютий оверпрайс за свою ціну і ємність. У них є плюс це повна неперервність живлення роутеру, але в домашніх умовах це не є вимогою, ну пропаде вайфай на 10 сек як світло пропаде, від цього навіть транслація на твіч не обірветься.
Зарядні станції (кекофлов) є не у всіх, вони дорогі, а вайфайхарчування хочеться зараз. Плюс кидать переноску до роутера від станції не завжди зручно.
Рішення на павербанках дозволяє взяти готові, вільні в продажу, девайси і поєднати їх в систему, а не видумувати з нуля всю схемотехніку від 230VAC до 12VDС.
Принцип роботи цієї “мороки з павебанками”
Головна задача всіх цих приколів це зробити систему резервного живлення з якою не треба ногами ходити до роутера щоб перетикнуть кабелі, включить павербанку кнопочкою, оце все. Схема має працювати без втручання людини. Для цього павербанка має бути включена постійно в блок живлення в розетці, і з павербанки має бути заживлено роутер. Одна проблема - всі павербанки які я бачив при появі/зниканні напруги на вході - перезапускаються/вимикаються, саме тому нема прям безперебійного живлення. Далі постає питання що вимкнена банка роутер не заживить, отже треба щоб павербанка запускалася сама і давала живлення роутеру. Для цього треба щоб щось активно просило у банки живлення, в нашому випадку це трігер плата всередині кабеля або припаяна до нього, головний герой всієї системи.
Так, можливо і припаяна, що то таке і з чим його їдять я писав отут. Цей варіант описаний ближче до кінця статті.
Для довідки: В це Вольт, напруга. А це Ампер, струм. Вт це Ват, потужність. Вт*год це кількість енергії, в даному випадку збереженої в банці. Всі величини для постійного струму.
Так а що нам треба?
Повторю список вище
Інтернет провайдер який надає інтернет коли у вас відсутнє світло.
Роутер опціонально модем, їх треба заживити. Типово мають живлення 12В.
Павербанка з так званим наскрізним заряджанням і умінням в 12В.
Блок живлення з розетки на USB, з уміння в більше 5В
Кабель-перехідних з USB на штекер роутера з трігером
Звичайні кабелі щоб все з’єднати.
Опціонально мати USB тестер і мультиметр для перевірки струмів напруг, тощо.
Як вибрати павербанку:
Для павербанки у нас є декілька умов. Перше це наскрізне заряджання, тобто коли ти павербанку втикаєш в зарядку, вона заряджала девайси підключені до неї. Це не часто пишуть продавани, але більшість гарних павербанок вміє. Друге це можливість і отримувати і віддавати 12В. І третє це її потужність має бути більша за споживача (у нас це роутер та якщо є, модем. Ємність це питання взагалі останнє, дивіться 37Вт*год (10А*год) і більше. Маючи потужність споживання можна прикинути скільки годин хвате конкретної банки.
Як обрать блок живлення:
Так само як для павербанки, блок живлення має вміти видавати 12В (по протоколу PD чи QC), і мати достатньо потужності для одночасної зарядки павербанки і живлення роутера (і модема якщо є). Можливо такий блочок у вас вже є з якогось з телефонів/планшетів. Якщо вміє лише в 9В то можна спаяти рішення що працюватиме, про це в кінці.
Як понять потужність роутера:
Варіант 1 — подивитися на його блок живлення, там написана напруга скількись В і струм скількись А в графі Output Power чи щось таке. Множимо Вольти на Ампери отримуємо Вати. Система живлення такої потужності гарантовано заживить роутер без проблем. Але фактичне споживання роутера як правило менше.
Варіант 2 — заміряти фактичне споживання під час роботи в максимально навантаженому режимі. Саме в максимально навантаженому бо не хотілося б, щоб система вмерла якщо приєднається ще один телефон і почне качати відоси мертвої русні в телеграмі. Для цього треба вимірювальний інструмент (нас цікавить струм), придумати як його підключити, і приєднати до роутера стільки девайсів, скільки можна, і бажано на всіх поставити завантаження чогось. Подивитися струм, помножити на напругу живлення роутера і отримати потужність. Для модема (якщо є) все те саме.
В моєму випадку я мав UBS-C трігер плату яка вміла просити 12В і USB тестер, який показав мені фактичне споживання 0,4А на 12В, тобто десь 4,8Вт. Блочок живлення 18Вт, банка 22,5Вт, умови виконані. З ємністю моєї банки 74 Вт*год, навіть з урахуванням -20% на втрати, ємності повної банки хвате на 12 годин без світла. UPD: десь так і хватило до речі коли сиділи три доби без світла.
“Кабель для роутера”
Не всі покупні кабелі “USB 5В на роутер 12В" однакові. Тут є два типи і їхня різниця принципова. Такі кабелі всередині можуть мати або степ-ап схему яка перетворює 5В отриману з павебанки на 12В (вірогідніше, такі мають жирний корпус юсб штекера), або так звану трігер плату, яка “просить” щоб павербанка дала їй 12В. (в режимі наскрізного заряджання надавати нарпугу 12В буде USB блок живлення). Так от саме так звані трігер кабелі вміють “сказати” павербанці щоб вона запустилася і дала напругу, як правило вони з USB-C штекером/портом, але бувають і з USB-A. З степ-ап кабелями доведеться щоразу бігти до роутера і жать кнопочку щоб він запустився і це якраз те чого ми не хочемо. Яким чином кабель побудований продавці пишуть не завжди, але якщо гуглити “трігер кабель” то вірогідність найти правильний краща)
Ну і звичайно є DIY опція з гарантованою будовою кабеля - просто купити трігер плату і припаяти до неї кабель з штекером в роутер, воно і дешевше виходить, класіка дівайвая. Власне те що я зробив бо компоненти були на руках, але у мене це складніше, в кінці статті описано.
Приколи пов’язані з павербанками
Або сага про нюанси.
НЮАНС 1: Сучасні павербанки майже всі вміють видавати різну напругу, не тільки стандартні 5В, а ще 9В, 12В, деякі 15 та 20В. Проте павербанках з наскрізною зарядкою які я тестив напруга на виході завжди була тою ж що на вході (тобто від блочка живлення). Тобто якщо у вас блочок живлення не вміє в 12В, то в режимі наскрізної зарядки ви 12В не отримаєте. Також сама банка має вміти і видавати 12В і отримувати 12В, бо бувають варіанти різні. Працює це наступним чином: банка отримує запит 12В від девайсу (в нашому випадку трігер кабеля чи плати, в загальному випадку від телефона), контролер павербанки бачить запит на споживання 12В і в свою чергу робить запит 12В на джерело живлення, тобто USB блочок. Це працювало з усіма павербанками які я тестував, але не гараную що точно спрацює з вашою.
НЮАНС 2: Протоколи “швидкої зарядки” тобто яко отримати більше 5В по USB. Їх багато, але основні це USB PD це USB Power Delivery, де факто новий стандарт але працює тільки через USB type-C, QC це Qualcomm QuickCharge, старіший протокол, робе з звичайним USB-A, все ще загальнопоширений. В моєму сетапі ксшчаомє павербанка (а точніше її контролер) достатньо розумна щоб отримати запит від девайсу по QC але попросити у блочка по PD (бо він інше не вміє). Для друзів ми збирали варіанти коли вся система підтримує обидва протоколи на всяк випадок.
НЮАНС 3: Не кожна павербанка перезапускається від самої присутності навантаження на виході. В сетапі якщо в банку включено споживача, і сама банка заряджається від блока живлення, то якщо блочок живлення відключить — банка вимикається. Важливо щоб банка після цього запустилася знову побачивши що до неї хтось приєднаний і просить напругу. Без цього доведеться щоразу бігти до роутера і жать кнопочку щоб він запустився а це те чого ми намагаємося уникнути трігер платою.
НЮАНС 4: Я особисто не тестив, але у мого друга павербанка саломе при зникненні напруги зарядки не запускалася, якщо включено два штуки кабелів для роутера USB-12В (покупні, степ-ап, другий для модема), але з одним кабелем - запускалася. Я запропонував поставити спліттер на 12В штекерах. Або, альтерантивно, моя подруга вирішила задачу двома павербанками і двома кабельками маючи зарядний блочок на два тайпсі.
НЮАНС 5: Треба перевірити схему фактично, зібрану зовсім, на реальних навантаженнях, без тестерів, мультиметрів і всього такого. Чи все працює від павербанки без блочка. Чи павербанка не вийобується і не вимикається через хвилину (йобаний басеус). Чи працює все в режимі наскрізної зарядки. Чи нормально переходить павербанка з режиму наскрізної зарядки в самостійний режим (якщо витягнути USB блочок з розетки), чи нормально переходить назад (якщо вставити блочок в розетку). Ну і ультимативний тест це вже експлуатація.
Перша версія моєї схеми була на старому 5В блочку живлення який, як виявилося, не давав достатньо потужності для зарядки павербанки, а лиш трошки менше ніж треба для живлення роутера. Через пару тижнів, коли в розетці було світло, роутер вимкнувся бо павербанка розрядилася в нулину. Або наприклад павербанка басеуса просто вимикала напругу на роутер через пару хвилин, незалежно з живленням з розетки чи без, просто вимикає і все, саломе банка з тими ж кабелями працює місяцями без єдіного разрива. Маю репорт від друга що його павербанка басеус робить те саме але вже з телефоном — вимикає зарядку через пару хвилин.
О, ви вмієте паяти, от вам DIY рішення:
Ключове що можна зробити своїми руками це трігер кабель від павербанки до роутера. Це також дозволяє зробити схему навіть з 9В блочком. 5В/2А БЖ скоріше за все просто не потягне по потужності.
Щоб отримати 12В нам треба їх попросити у павербанки, для цього є трігер плата, наприклад ця. Вона вміє в багато протоколів: PD/QC/FCP/AFC. Про PD і QC я писав вище, FCP це костилі від хуавея, AFC це костилі від самсунга, останні два нас не цікавлять. В моєму випадку банка вміє в 12В, а блочок не вміє. Тому трігер плата налаштована на 9В (тобто і блок живлення і павербанка працюють на 9В), а на її виході тірег плати припаяна XL6009 степ-ап плата що піднімає з 9В до 12В. Виходить рішення якби комбіноване з двох поширених схем “USB кабеля для роутера”, але кращих вільних блочків я на руках не мав.
Мій сетап що робе з червня місяця дотепер:
Отже, по моїм вимірам тестером фактично роутер споживає 0,4А на 12В, тобто 4,8Вт.
В розетці стрирчить USB-С блок живлення від телефону, потужність 18Вт (2А в режимі 9В, та 2А в режимі 5В (10Вт)).
Павербанк саломе на 74Вт*год (20А*год), потужність 22,5 Вт з підтримкою наскрізної зарядки (є версія 18Вт має працювати аналогічно). Підключено рандомним кабелем USB-C—USB-C до вищезгаданого USB блочка. На цьому моменті протокол зарядки по факту PD. Модель павербанки обрана з наявних, тому що з басеусом 30 А*год не працювало (див. особливість 4), а інші не вміють в 12В.
Від роутера кабелем USB-A—USB-C підключено QC/PD трігер плату яка налаштована 9В (напругу що видає блочок). Протокол на цьому моменті вже по факту QC. В схемі трігер плата окрім запиту напруги ще для того щоб павербанка при вимкненні зарядки запускалася самостійно і давала напругу на роутер (див. особливість 2).
З трігер плати два проводочки плюса і мінуса припаяні на ДС степ-ап плату яка 9В перетворює в 12В. Якби блочок вмів в 12В то степ-ап не треба було б. В готовому варіанті все заховане в коробочку.
З коробочки (з виходу степ-ап плати) кабель йде напряму в роутер.
