Меню

Модуль для внешнего аккумулятора



Модуль для внешнего аккумулятора

СмартПульс — держите руку на пульсе высоких технологий! Новости, статьи, обзоры мобильных устройств, компьютеров, комплектующих, радиолюбительских конструкций

Главная — DIY (Радиолюбителям) — Плата контроллера внешнего аккумулятора ( power bank) — тест и обзор

Плата контроллера внешнего аккумулятора (power bank) с Алиэкспресс — тест и обзор

Обзор посвящен плате (модулю) контроллера внешнего аккумулятора ( power bank) напряжением выхода 5 В и током до 0.8 А.

В обзоре будут приведены его технические характеристики, кратко описана схемотехника, сделаны тесты, представлены осциллограммы, сделаны полезные выводы и даны рекомендации по практическому применению.

(изображение с официального сайта AliExpress )

Перед тем, как привести технические параметры тестируемого модуля power bank, несколько слов о его «начинке».

На изображении с официального сайта видно, что в модуле применена микросхема SW2808S. Найти её характеристики не удалось, но удалось найти характеристики её полного аналога — микросхемы HT4928S .

Эта микросхема производится китайской компанией «Hotchip» , характеристики (datasheet) HT4928S можно посмотреть на официальном сайте компании «Hotchip» ( PDF, китайский язык).

Именно на этих характеристиках и основана последующая таблица.

Плата контроллера внешнего аккумулятора (power bank)- технические характеристи ки:

Напряжение выхода 5.1 В (4.95. 5.25 В)
Максимальный ток выхода 0.8 А
Напряжение зарядки 4.5. 5.5 В
Ток зарядки до 0.8 А
Максимальное напряжение заряда батареи 4.2 В
Управление Автоматическое включение и выключение
Пороговый ток автоматического включения / выключения 60 мА
Ток покоя 13 мкА
КПД (при разряде) до 91%
Частота преобразования 1 МГц
Защита От перезаряда, переразряда, перегрузки по току и др.
Размер индикатора 21 x 17 x 11 мм (Д х Ш х В)

Цена на Алиэкспресс на момент составления обзора — около 200 российских рублей ($2.7) за 5 шт. (!) с учетом доставки в РФ (ссылка). Цена может меняться в любую сторону.

Теперь приступим к детальному изучению объекта обзора.

Внешний вид и констру кция платы (модуля) power bank

Плата стоит настолько дёшево, что по одиночке её даже и не продают. Купить можно только комплект сразу из пяти штук, и всё равно получается недорого.

плата контроллера (модуля) power bank с Алиэкспресс

(кликнуть для увеличения)

Сразу столько контроллеров нам не надо. Поэтому выламываем одну штуку; далее её и будем всесторонне тестировать.

Так выглядит верхняя часть платы с выходным полноразмерным разъёмом USB :

контроллер power bank - тест и обзор

Кроме разъёма USB здесь расположен только ещё один элемент: миниатюрный светодиод (красный цвет свечения) в корпусе SMD (для поверхностного монтажа).

Рассмотрим эту сторону вертикально сверху:

модуль power bank - тест и обзор

Здесь хорошо видно, что на плате есть два посадочных места под светодиоды ( LED1 и LED2) , но реально припаян только один ( LED2). Сэкономили!

Теперь взглянем на обратную сторону, самую насыщенную элементами:

плата power bank - тест и обзор

Здесь (снизу вверх) расположены: разъём микро- USB ( для зарядки), микросхема контроллера (без маркировки) и её обвязка, дроссель схемы повышения напряжения.

Схема этого контроллера power bank — проста, как хозяйственное мыло (взята из документации на микросхему):

Схема контроллера power bank на микросхеме ht4928s (SW2808S)

На схеме надо обратить внимание, что вход и выход запараллелены, т.е. являются одновременно и тем, и другим. Микросхема — «умная», и сама разбирается, отдавать ей энергию или принимать. 🙂

Такая схема хороша тем, что плата может работать в режиме «сквозной зарядки», то есть можно зарядным устройством одновременно и заряжать аккумулятор, работающий с этой платой, и питать устройство, подключенное к плате.

Но есть «тонкость»: в этом случае зарядное устройство должно быть рассчитано на ток выхода, способный одновременно обеспечить двух потребителей энергии. То есть, предельный ток зарядного устройства желателен не менее, чем в 1.6 А.

И, наконец, посмотрим на всю систему (power bank) вместе с аккумулятором в сборе в процессе зарядки:

В качестве аккумулятора для этого повербанка использован оставшийся в живых аккумулятор от сгоревшего планшета.

Светодиод светится непрерывным красным светом при работе на нагрузку и по окончании процесса заряда аккумулятора; в течение самого процесса заряда мигает примерно раз в секунду.

Кроме того, светодиод мигает ещё в двух случаях: если ток нагрузки недостаточен для стабильного включения устройства (менее 55 мА); а также, когда заряда в аккумуляторе осталось менее 10% (частые мигания).

Испытание модуля power bank

Осциллограммы снимались с вывода 6 микросхемы (т.е. точки соединения микросхемы с индуктивностью).

Осциллограммы снимались при трёх значениях тока: ниже порога автоматического включения, немного выше порога включения, вблизи максимально-допустимого тока выхода.

Осциллограмма # 1 — ток выхода выше нуля (35 мА), но ниже порога стабильного включения повербанка (55 мА):

Осциллограмма на дросселе power bank

На осциллограмме видно, что при таком токе нагрузки power bank периодически то включается, то выключается. Иными словами — режим не рабочий.

Осциллограмма # 2 — ток выхода равен 56 мА, что немного (на 1 мА) выше порога включения:

Читайте также:  Что может случится при зарядке автомобильного аккумулятора

Осциллограмма на индуктивности power bank

На осциллограмме заметна небольшая «полочка», когда микросхема проявляет желание уйти в режим покоя. Но всё-таки она этого не делает; режим — полностью рабочий.

Осциллограмма # 3 — ток выхода равен 700 мА, что близко к максимально-допустимому току выхода (800 мА):

Осциллограмма на индуктивности power bank

На этой осциллограмме — классическая картина для повышающего преобразователя с индуктивностью. Хоть в учебники вклеивай!

Теперь — результаты замеров.

Ток стабильного перехода во включенное состояние — 55 мА.

Ток срабатывания защиты от перегрузки по выходу — 1.2 А. После срабатывания защиты для восстановления работоспособности необходимо полностью снять нагрузку (просто снизить её — не достаточно).

Максимальное напряжение, до которого заряжается подключенный аккумулятор — 4.16 В.

Минимальное напряжение, до которого разряжается аккумулятор — 3.0 В

Ток потребления холостого хода — 9.5 мкА

Окончательный диагноз модуля (контроллера) power bank (внешнего аккумулятора)

Протестированная миниатюрная плата power bank показала себя с наилучшей стороны, полностью подтвердив заявленные параметры.

В целом плата подходит для создания и ли ремонта power bank- ов (внешних аккумуляторов) и систем автономного питания небольшой мощности для устройств с напряжением 5 В и током до 0.8 А.

В качестве недостатка следует упомянуть, что различных модных систем «быстрой зарядки» протестированный модуль не поддерживает.

При выборе контроллера для power bank- а пользователю необходимо особое внимание уделить минимальному току нагрузки, при котором он сохраняет работоспособность. Многие маломощные устройства (наушники, смарт-часы и т.п.) с малым током потребления могут отказаться заряжаться от внешнего аккумулятора со слишком большим током включения (либо зарядятся не полностью). Для таких устройств необходимо внимательное изучение технических параметров и/или обзоров (если они есть).

Где купить: например, у этого продавца на AliExpress ( $ 2.7 за 5 шт. с доставкой). Если у других продавцов эта же плата будет стоить дешевле, то тоже можно брать (товар одинаковый, но следите за стоимостью доставки!).

Вступайте в группу SmartPuls.Ru Контакте! Анонсы статей и обзоров, актуальные события и мысли о них.

Искренне Ваш,
Доктор
17 апреля 2020 г.
Последнее обновление страницы — 16.03.2021.

Порекомендуйте эту страницу друзьям и одноклассникам

В комментариях запрещены, как обычно, флуд, флейм и оффтопик.
Также запрещено нарушать общепринятые нормы и правила поведения, в том числе размещать экстремистские призывы, оскорбления, клевету, нецензурные выражения, пропагандировать или одобрять противозаконные действия. Соблюдение законов — в Ваших же интересах!

Источник

Модуль для повербанка с самым высоким КПД на TPS61088A

  • Цена: 160 руб. без доставки
  • Перейти в магазин

4,5 в, очень подходит для полимерной литиевой батареи 3,7 в
Выходное напряжение: по умолчанию 5 В, запуск быстрой зарядки после 4,5 В

12 В согласно протоколу.
Входной номинальный ток: 8A
Выходной ток: 5V3A, 9V2A, 12V2A.Выходной ток адаптивный.
Выходная мощность: до 24 Вт.
Поддержка соглашения: QC2.0, QC3.0, huawei FCP, DCP соглашение
Эффективность до 93%, с типичным значением 90%.
Размер модуля: 47,5 (длина) * 16,5 (ширина) * 8 (высота) мм (включая USB)
Вес нетто модуля: около 7 г

Чип FP6601Q интегрирует протокол быстрой зарядки HiSilicon и протокол быстрой зарядки Qualcomm QC2.0/3.0USB, который может быстро заряжать устройства, поддерживающие протоколы FCP и QC2.0/3,0.Помимо поддержки стандарта USB BC1.2, он также поддерживает устройства Apple и samsung.Чип может автоматически определить, является ли подключенное в настоящее время устройство устройством QC2.0/3,0 или FCP для автоматической регулировки напряжения.

Особенностью продукта:
1. поддерживает FCP напряжение и текущий Выходной протокол.
2. Поддержка Qualcomm QC2.0/3,0 classA 5 В, 9 В, 12 В выход напряжения.
3. автоматически распознавать протокол быстрой зарядки FCP и QC2.0/3,0.
4. Поддержка оборудования протокола китайского Телеком предприятия YD/T 1591.

Его сердцем является TPS61088A синхронный повышающий преобразователь (TPS61088 10A Fully-Integrated Synchronous Boost Converter) полный список характеристик можете посмотреть в даташите, но самое основное он имеет минимум двойной запас по максимальному току в 10А. А также FP6601Q выделенный контроллер заряда для быстрой зарядки и QC 2.0 / 3.0.

Габаритные размеры: 47,6*16,7 *8,3мм

Толщина текстолита 1,7мм, монтаж односторонний, обратная сторона является общим минусом.

Перейдём к тестам
Тестовый стенд:
Измерители: два мультиметра на входе старенькая DTшка в качества вольметра, и Proskit в качестве амперметра, на выходе китайский usb тестер.
Нагрузка китайская USB нагрузка из двух мощных резисторов.
Источник питания модуль на XL4016E1, ток выставлен на максимум, напряжение регулировалось чтобы нивелировать падание напряжение на шунте амперметра.
Устройство для теста QC3.0 Xiaomi Mi5
На холостом ходу потребление модуля 1.15mA, которое можно снизить до 0,43mA ампутировав резистор, идущий на светодиод. При таком потребление запаять можно напрямую на акб (защитой от переразряда не стоит пренебрегать)

Тест на «прочность»:

При подаче на вход напряжение больше 5,2V на выходе напряжение тоже начинает подниматься, мой вариант выдержал 9V, но только потом я увидел, что максимально питание для FP6601Q 6,5V.

Читайте также:  Какой надо аккумулятор для мотоцикла иж

На заряженном акб (

4.2V)

(5.07V*1.04A)/(4.21V*1.31A)*100%=95,6%
(5,04V*2.22A)/(4,22V*2.86A)*100%=92,7%
(5.03V*3.24A)/(4.16V*4.35A)*100%=90,1%

На разряженном акб (

3V)

(5.07V*1.06A)/(3.01V*1.92A)*100%=93,0%
(5.05V*2.26A)/(3.03V*4.33A)*100%=87,0%
(4.15V*2.68A)/(2.99V*4.35A)*100%=85,5%

График КПД для визуального восприятия:

Тест КПД в режиме QC3.0 провести не удалось, значения постоянно прыгают, и крутить входное напряжение подстраиваясь под ток не очень безопасно, а тестера для активации режимов QC не имею. Поэтому прикладываю фото с самым большим током что я наблюдал, с оригинальной зарядки в принципе больше и не видел.

Тест нагрева.
Два основных источника нагрева это сам преобразователь и его дроссель, максимальные температуры, зарегистрированные после теста больше 5 минут 54°С преобразователя и 46°С дросселя. Плата имеет омедненный слой снизу что позволит установить её на радиатор через термопрокладку.

Итог
Плата преобразователя оправдала мои надежды и за свою стоимость полностью оправдывает свои возможности. TPS61088 стоит в повербанках от Xiaomi, что внушает доверие.
Установлю две платы преобразователя в алюминиевый корпус с платой зарядки TP5000, если выйдет годное выложу отдельную статью с тем, что получилось.
Если найду осциллограф у кого-то, то добавлю значения пульсаций, но не обещаю)
PS Точность измерения возможно имеет погрешность, но измерения температур даже тактильные ощущения подтверждают высокий кпд преобразователя.

Источник

Плата для сборки Powerbank на базе аккумуляторов 18650

Артикул: 24327370

  • Описание
  • Вопрос-ответ (36)
  • Гарантии и возврат
  • Наличие

Плата с разводкой для создания собственного powerbank на основе аккумуляторов 18650

На плате имеются все необходимые светодиоды, которые показывают текущий статус заряда и режим работы. Оснащена защитой от перегрузки, низкого напряжения и тд.
Два USB выхода для зарядки устройств: на 1A и на 2A

Размеры: толщина 8 мм * ширина 32 мм * длина 69 мм.
Зарядка производится с помощью MicroUSB порта (5V). Для зарядки рекомендуется сила тока выше 1A

Аккумуляторы должны быть подключены параллельно, напряжение общее 3.2 — 4.2V и крайней не рекомендуется смешивать новые и старые литиевые аккумуляторы

Попробовать еще раз

Наш магазин работает в соответствии с Законом РФ «О защите прав потребителей».

В соответствие с п. 4 ст. 26.1 ФЗ «О защите прав потребителей» и п. 21 Постановления Правительства РФ «Об утверждении правил продажи товаров дистанционным способом» потребитель (покупатель) имеет право отказаться от товара (в том числе и надлежащего качества) в любое время до его передачи, а после передачи – в течение 7 дней. При этом, обмен товара надлежащего качества возможен только в случае, если:

  • товар не включен в перечень товаров надлежащего качества, не подлежащих возврату утвержденный Постановлением Правительства РФ №55 от 19.01.1998 г.
  • товар не был в употреблении
  • сохранены фабричные ярлыки, гарантийные талоны, техническая документация, комплектующие детали
  • сохранена упаковка товара
  • в наличии документы, подтверждающие факт и условия покупки указанного товара (Ст. 25 Закона «О защите прав потребителей»).

В случае отказа от товара возврату подлежит уплаченная сумма, за исключением расходов на доставку товара, а также других расходов интернет-магазина, подлежащих компенсации за счет Покупателя (Ст. 26.1 Закона «О защите прав потребителей»).

Возвратом и обменом товара занимается тот филиал, в котором была совершена покупка

Источник

Power Bank своими руками на 18650

Повер банк для телефона своими руками сделать довольно просто. Для этого потребуются ненужные аккумуляторы от планшета / телефона или аккумуляторы 18650, заказанные на Али Экспресс. Также потребуется смастерить корпус и собрать схему power bank с использованием модуля зарядки TP4056 с защитой от переразряда. В этом обзоре вы узнаете, как самому сделать повербанк из батареек для телефона.

Мощный повер банк своими руками 18650

Многих не устраивают заводские внешние аккумуляторы из-за малой емкости, а мощный powerbank будет стоить довольно дорого. В этом проекте мы разместили информацию, о том, как самому сделать недорогой power bank с большой емкостью. Устройство также можно использовать в качестве зарядного устройства для литиевых аккумуляторов или в качестве источника бесперебойного питания Arduino Nano.

Как сделать повер банк своими руками

  • Li-ion аккумуляторы 18650;
  • модуль зарядки TP4056 с защитой;
  • повышающий модуль DC-DC MT3608;
  • самодельный корпус для powerbank;
  • USB порты;
  • светодиод и резистор;
  • провода, стальной провод, термоклей, паяльник и т.д.

Файлы для печати корпуса повер банка на 3D принтере можно скачать здесь одним архивом. Если возможности 3D печати у вас нет, то можно подобрать пластиковый контейнер подходящего размера и разместить всю начинку и электрическую схему устройства в нем. Количество аккумуляторов 18650 можно брать произвольное, от этого будет зависеть лишь емкость (мощность) вашего внешнего аккумулятора.

Читайте также:  Аккумуляторы для шуруповертов штурм 12в

Повер банк своими руками: схема и описание

Количество Li-ion аккумуляторов в схеме можно увеличивать, повышая ёмкость (мощность) внешнего зарядного устройства для телефона. Модуль зарядки TP4056 защищает аккумуляторы в устройстве от переразряда отключая заряд батарей при достижении напряжения 4,2 Вольта, а также от излишнего переразряда, отключая внешнюю нагрузку при падении напряжения на аккумуляторах до 2,9 Вольт.

Модуль MT3608 повышает напряжение на выходе устройства до 5 Вольт. По заявлению производителя на странице товара алиэкспресса данная плата может отдавать в нагрузку ток до 1 Ампера. Вместо батарей 18650 можно использовать старые литиевые аккумуляторы от телефона или планшета с выходным напряжением до 4,2 Вольт. После сборки power bank, остается аккуратно разместить схему в красивом корпусе.

Корпус для повер банка (внешнего аккумулятора)

Модель корпуса была разработана в программе Компас 3D, габариты корпуса без крышки 100 x 74 x 19 мм. Внутри корпуса внешнего аккумулятора предусмотрены сквозные отверстия для USB гнезд, а также для светодиода в качестве световой индикации зарядки аккумуляторов. Для параллельного соединения батарей 18650 предусмотрены места для креплений контактов, которые подключены к TP4056.

Сборка внешнего аккумулятора на батареях 18650

После сборки схемы и изготовления корпуса, остается лишь аккуратно собрать прибор. Контакты для параллельного соединения батарей в виде пружинок и стальной проволоки крепятся в специальных пазах в боковых стенках корпуса. Модуль TP4056 крепится в левом верхнем углу, где расположен проем для USB разъема. Повышающий модуль также размещается сверху и подключается выходящим USB портам.

Заключение. Мы рассмотрели, как самому сделать мощный powerbank для зарядки телефона или планшета на литиевых батареях 18650. В результате общая емкость устройства получилась — 4500 mA, что хватает на 2-3 полноценных зарядки телефона. Ток с нагрузкой составляет порядка 1,4 Ампер. А если у вас еще остались вопросы по данному проекту, вы можете оставить их в комментариях к этой записи.

Источник

Самодельный PowerBank на 24800 mah и кпд 85%

Не так давно задумался о хорошем power bank, чтобы был не китайский в*сер, а достойный источник питания, применимый в походных и экстремальных условиях. Габаритами решил пренебречь (в разумных, естественно, пределах). Построить устройство было решено с минимальным применением паяльника, дабы сохранять фабричный вид и не заморачиваться с корпусом, хоть я и люблю паять «с нуля».

На всем известном сайте поднебесной был найден бокс на 8 элементов 18650 по приемлемой цене и с неплохими характеристиками: 2 порта на выход, 2.1 и 1 ампер ( порты развязаны), 2 порта на вход ( параллель) + бонусом 2 светодиода 5 мм средней яркости и КПД на уровне 87-93 процентов ( по описанию у продавца). Бокс оказался вполне приличным, на надежных, правда одноразовых защелках и обошелся в 367 р. Вопрос стоял в аккумуляторах: заказывать с алиэкспресс — большая вероятность наткнуться на подделки, с других сайтов — или цена космическая, или по платежам обманывают.

Все решилось внезапно, когда на форуме Фонаревки ( известный сайт о фонарях и аккумуляторах) был найден обзор на самые популярные и емкие элементы 18650. Решил не мелочиться и заказать самые емкие NCR18650B производства Panasonic, Япония. В обзоре все элементы были протестированы на заряд/разряд и измерена их емкость, к каждому виду элементов прикреплялись ссылки на магазины.

Так я попал на сайт Гербеста, где и заказал все 8 элементов скопом по 536 р за 2 шт ( на алиэкспресс ценника ниже 760 за пару мне найти не удалось). Итак, месяц ожидания и в один день пришли и корпус и батареи. Проверил заряд — все как по линейке: по 3,64 на каждой банке. Ну а дальше никаких сложностей не возникало: установил элементы на законные места, защелкнул крышку и вперед! Первая зарядка устройства длилась больше суток ( с 34 до 100%), далее решил пробовать в деле.

Заряжал iPhone 4S емкостью 1430 mah с живой батареей через оригинальный провод в режиме автономности (чтобы чистоту эксперимента сохранить). Итог — хватило на 14,5 зарядок с уровня 1-2% до 98-100%. Результат считаю неплохим, т.к. потери были и в преобразователе power bank’a, и в контроллере телефона. Ток зарядки держался на уровне 0,8 А (просто телефон больше не брал, вообще токи с портов можно получить номинальные), напряжение 4,85 В.

Расчетная емкость составила (по даташиту элементов): минимальная — 24800 mah, максимальная — 27200 mah.

Реальная емкость с учетом потерь — 21025 mah. КПД на уровне 85%, что вполне приемлемо.

Недостатками такого устройства можно считать только неполный разряд элементов (до 2,96 В вместо 2,75 допустимых), все остальное вроде в порядке. Стоимость реализации устройства — около 2400 р.

Источник