我的相機因為經常要長時間拍攝,所以就買了一個假電池,所謂假電池就是外型和原廠電池完全一樣,只不過它本身並不是真的電池,而是將電池接點透過電線拉到外面接外部電源,這樣相機就可以用很久。雖然立意良善,但還是會遭遇 相機斷電 的窘境。
因為外接電源的接頭可能會被踢到,相機就會瞬間斷電,為了降低假電池的供電風險,我在市面上找到一款名叫Case Relay的中繼電源,如下圖。這個東西它內部有個小型的鋰電池,以接線來看它位於假電池與外部電源中間,萬一電源端被踢到,它自己還有電池可以對相機穩定供電。

中繼電源有問題
其實Case Relay這個中繼電源的概念滿好的,雖然它可以插USB的AC充電器,但我對於USB的AC充電器有點害怕,因為AC電源有時會冷不防的來個突波,我實在很怕相機會因此而故障,所以基本上我傾向於使用行動電源來對Case Relay充電,接線很簡單如下圖,只要把Case Relay的USB插入行動電源,並且按下充電鈕就好了,接著Case Relay的右上角有個綠色燈會亮,表示外部電源有供電,但是它卻9秒鐘之後熄滅並中斷充電,這明顯不是我要的結果,這到底是甚麼原因?

於是我拿出USB的AC充電器,直接和Case Relay連接,說也奇怪一切正常,右上角的燈就從來沒有熄滅過,如下圖。

相機斷電 原因在這裡
為了進一步確認Case Relay的充電狀況,我拿了一個USB電表串接在充電器與Case Relay之間,它可以觀察USB上的電壓與電流狀況,當我把電源打開的時候,電表螢幕上出現5.08V與0.754A如下圖,電壓電流都存在,表示充電器正在供電中,Case Relay的綠燈也亮了,表示正在受電中,目前看來一切正常。

約莫過了一陣子之後,電流突然降為0A,電壓仍維持5.01V的水準,原來是Case Relay充飽電了,不再需要電流,但充電器仍有電壓存在。所以我想如果供電端即便是電流為0A,只要供電能力都還在,就能持續提供5V,Case Relay的燈應該就能持續亮著。

於是我將USB充電器換成行動電源,觀察電壓電流的變化。而行動電源有個地方和USB充電器很不同,當我把受電裝置插上行動電源的時候,它不會馬上充電,我需要再按個鈕才能充電,所以我就把充電鈕按下,觀察電壓電流的變化。
結果當然不意外,與剛才一樣,過一陣子Case Relay的綠燈熄滅了,這時候我發現除了電流變成0A之外,電壓也同時變成0V了。由於Case Relay是受電端,即便充飽了讓電流下降,也無法讓外部電壓變成0V,能讓電壓變成0V的東西,只有行動電源這個供電端。

所以我終於可以拼湊出整個故事了,Case Relay充飽電之後,充電電流會驟降,但這麼一來,行動電源就認定對方不再需要供電,於是基於供電安全的理由,它就把電源整個從USB端移除了,因此我們就看不到5V出現在USB孔,Case Relay的燈當然就熄滅了,除非我再把供電鈕按一次,於是整個拍攝過程我都得不斷的按充電鈕,這非常的惱人。
相機斷電-解決方案發想
既然裝置充飽電的低電流會導致行動電源斷電,那是否我只要在Case Relay這個中繼電源的輸入端並聯一個小負載,讓它可以持續抽一點電流,如此一來行動電源應該就不會斷電了。
為了驗證這個想法是否可行,我拿了一個USB hub當作電源的分流器,一個孔接Case Relay,另一個孔接小型負載,而這個小型負載目前我就拿那個USB電表來充數,它有螢幕有背光,應該會吃不少電流,所以整個接好之後就如下圖。

上電之後Case Relay的綠燈亮了超過9秒,雖然上圖碼錶顯示21秒,但實際上我讓它跑了超過一分鐘,行動電源都沒有斷電,這表示我的想法是可行的,只不過我需要把想法落實。畢竟我不能浪費一個USB Hub和USB電表來做這種事情,我需要找個便宜的解決方案。
於是我買了個一分二的USB充電線,用來取代USB Hub,畢竟USB Hub內部的電源也是並聯出來到每個Port的,另外我還買了51 ohm/1W的電阻,用來取代USB電表,我們就來把電阻接到其中一個USB接頭上,試看看到底能不能成功。

為了讓電阻能插上USB線,我還買了一個能DIY組裝的USB A type公頭,可直接串接了兩顆電阻在上面,如下圖,這樣電阻就有102 ohm,若以100 ohm來算的話,在5V的環境下應該能產生5/100=50mA的電流,看看是否能讓行動電源持續供電。

把USB充電線和102ohm的小負載接上去,按下充電鈕之後,我看到Case Relay的綠燈都還亮著超過9秒鐘,嘴角不禁上揚了一下,內心頗得意的。只是好景不常,到了一分多鐘的時候,綠燈就熄滅了如下圖,這表示102 ohm電阻所產生的電流,還不足以讓行動電源認定”有東西在充電”。

相機斷電-最終解決方案
為了讓行動電源能持續維持供電狀態,我只得加大電流,方法就是把電阻變小,既然電阻一顆是51 ohm,我最小也就只能放51 ohm了如下圖。

把改好的小負載放上USB分接線再試一次,這一次就跑了超過兩分鐘了,Case Relay的燈都還是亮著的如下圖,很明顯這就表示我的解決方案成功囉,以後我再也不用怕相機中途斷電了。

不過由於電阻51ohm的關係,在5V的環境下大約會產生0.5W的熱能,這個功率佔了電阻額定功率的1/2,摸起來有點燙。所以萬一將來有超過5V的情況,例如快充的9V/12V/20V,就需要使用大一點的電阻了,否則目前的電阻功率太小,會燒掉的喔。
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