Powerbank AILI - dezasamblarea și prelucrarea fișierelor
Am scris acest articol pentru Mussa. dar a decis să facă o copie pentru istorie.
Prezentarea generală a acestei încărcări acumulate acum a fost. În articolul meu, vreau să mă întorc la el din nou și să vă spun despre testarea detaliată, o mică dezasamblare a circuitelor și unele modificări făcute.
Continuăm dezasamblarea.
Capacul din spate al compartimentului bateriei se schimbă cu ușurință, dar nu este nimic interesant. Placa este sub capacul frontal, care nu este scos, deoarece nu este fixat pe prindere și pe știfturi care sunt arse din compartimentul bateriei. Ei bine, ceea ce nu poate face de dragul curiozității - i-am rupt, am scos capacul și am ajuns la bord. Placa este atașată la 2 știfturi, le deșurubăm și ajungem la "umplere".
În aspect, totul este destul de curat, există o lipire și mai rău, toate componentele necesare sunt în loc, economii evidente la prima vedere nu pot fi văzute. Aici și acolo lipsesc câteva detalii, să vedem cât de critică este. Pe jetoane nu există nici un marcaj. Cei vicleni chinezi se ascund - este neclar, se pare că este MK și OU. Am revizuit tabla și am apelat la urmele componentelor principale, pe cât posibil. În fotografie le-am marcat interesant.
Ce se poate spune despre schemă pe baza rezultatelor sondajului și a măsurătorilor de fugă
- există protecție împotriva polarității inverse a bateriilor, scurtcircuit la ieșire, suprasarcină, supraîncărcare. Și protecția este făcută pe MOSFET-uri bune, suficient de puternice pentru a menține curenții de descărcare înalți cu mici pierderi. Nu este nimic de plâns.
- Booster-ul este de asemenea realizat pe un tranzistor decent într-un pachet SOIC-8 și o diodă de 5 amperi, ar putea fi mai rău. Cred că nu ar trebui să existe probleme cu puterea.
- condensatoarele de la intrare și ieșire nu au o capacitate foarte mare, dar sunt evitate de ceramică mică, care este și în băncile cu pluse
- Circuitul de încărcare controlează nu numai tensiunea de ieșire, ci și curentul. Comutatorul de pe partea laterală a băncii limitează curentul de încărcare a ieșirii (în mod natural, prin scăderea tensiunii de ieșire). Nu voi spune că constrângerea este calibrată foarte precis, dar în ordinea reglementării. Curentul este considerat a fi în ambele porturi în ansamblu, și nu în fiecare port și la ieșirea de mai mult de 2 amperi banca nu va da - nu contează pe un port sau ambele. Și nu dăruiți nu pentru că puterea nu este suficientă, ci pentru că nu va da o schemă actuală de limitare. Nu consider acest lucru un dezavantaj. la curenți în jurul valorii de 2A, eficiența dispozitivului scade rapid, curenții bateriilor pot depăși, în general, 3 amperi, pierderile de căldură în fire și diodă cresc. Este mai bine să încărcați mai mult cu mai puțin curent, dar cu o eficiență mai mare.
- Nu am putut identifica cipul de rapel PWM, are marcajul M3LJ, dar în Google nu am găsit nimic. Am aflat că mă măsoară la o frecvență destul de ridicată de aproximativ 340 kHz și are o intrare de feedback cu o tensiune de referință de 1,25 volți.
- porturile de ieșire de încărcare, deși sunt alimentate de un singur rapel, sunt configurate diferit. Aproape de comutatorul curent este destinat dispozitivelor cu Android cu date de contact închise. Iar cea care, sub butonul principal - pentru dispozitivele Apple, le dă tensiunea slave pentru a detecta încărcarea "din rețea".
- circuitul este construit astfel încât atunci când este conectată sursa externă, banca se poate încărca și poate încărca ceva conectat la ea. Nu văd nici un sens special în asta. acest lucru necesită un curent foarte ridicat.
Mă voi întoarce la deficiențe puțin mai târziu, la început am testat ce a ieșit din cutie. Am verificat modul în care încărcarea păstrează încărcătura, tensiunea în fire și în bancă și, în general, am planificat multe lucruri. Ca sarcină, am folosit un set de rezistențe ceramice, combinând care am verificat lucrul pe curenți de la 0,5 la 2A.
Unele fotografii din teste
Limitarea curentului la 0,5 și 1 A, se observă cât de puternic este tensiunea în sarcină și sarcină limitată.
Măsurători cu limitare curentă
Sarcina de 2,4 ohmi, este văzută ca tensiune "sagged", dar nu din cauza limitarea circuitului, ci din cauza pierderilor în fire și pe shunts.
Încercarea de a stoarce 2A
În general, nu am fost mulțumit de pierderea tensiunii. Circuitul de amplificare în sine produce exact 5 volți cu o precizie de + -50 mV și practic nu se îndoaie sub sarcină. Acest lucru nu se poate bucura, deci rapelul în sine nu este supraîncărcat și dă puterea necesară. Însă se declanșează pierderi suplimentare, pe care circuitul de monitorizare nu le ia în considerare - scăderea tensiunii pe șuntul curent, scade contactele, conductorii plăcii și cablul USB de la bancă la dispozitivul alimentat. Pe șunt, nu se coboară atât de mult - aproximativ 100 mV la curentul maxim de 2A, dar pierderile din fire erau pur și simplu catastrofale. Am testat mai multe cabluri USB pe care le-am găsit acasă - în medie, pierderile într-un cablu convențional de 1,8 metri au fost de aproximativ 300-350 mV pe ampere. Și acestea nu erau cele mai grave cabluri - micro-USB nativ de la HTC și Nokia. C situația mini-USB, deși a fost puțin mai bună, dar în general rezultatele sunt de așa natură încât cablul USB este sursa principală de scădere a tensiunii în încărcare. Puteți face câteva concluzii dezamăgitoare:
- cablurile USB uzuale complete nu sunt proiectate pentru transmisie curentă mai mare de 1 A și un punct.
- pentru încărcare ar trebui să încercați să utilizați cabluri scurte speciale
- dacă încărcarea nu dă 2 amperi, aceasta nu înseamnă că este rea și că problema nu este în altă parte.
Pe scurt rezultatele măsurătorilor
Rload Vin Iin Vusb Vbot V Rload I Rload Eficiență% Eficiență%
10 3,28 0,79 4,87 4,89 4,70 0,47 87,9 84,6
5,00 3,48 1,57 4,93 5,00 4,62 0,93 84,5 78,1
2,81 3,34 3.04 4,93 4,35 1,55 75 66,3
2,19 4,15 2,84 5,00 4,19 1,91 81 68,0
unde
Rload - rezistență la sarcină,
Vin-in tensiune
Iin - curent
Vusb - tensiune pe soclul USB al băncii
Vboost - tensiunea la ieșirea rapelului
V Rload - tensiune pe rezistențele de sarcină după pierderile de fire
I Rload - curent în sarcină
Eficiența% - eficiența dispozitivului ca diferență între puterea de la cutie și ieșirea din rapel, fără a ține seama de pierderile de pe fire,
Eficiența% este eficiența netă a dispozitivului ca diferență între puterea de a consuma cutiile și puterea eliberată pe sarcină.
După cum puteți vedea, eficiența dispozitivului este destul de bună și se află în intervalul de 75-90%. Eficiența scade odată cu creșterea curentului de ieșire și a diferenței de tensiune între intrare și ieșire - totul este destul de logic. Eficiența maximă duce la descurajare, iar alte 3 până la 15% sunt destinate încălzirii firelor. De la cabluri lungi și curenți mari este necesar să scăpați, trăgând 2 amperi de la o bancă de paveri este un deșeu.
În ce altceva m-am gândit - încărcarea este oprită la o tensiune de aproximativ 2,92 V, iar această valoare se deplasează puternic spre partea superioară pe măsură ce crește curentul. Este evident că tensiunea se măsoară în interiorul circuitului, chiar după MOSFET-urile de protecție și o parte a conductorilor. Dar acest lucru este chiar un plus - bateriile nu sunt amenințate cu supraîncărcare.
Condensatoarele indicatorului bec sunt ajustate destul de dur, am aflat că diodele se sting la următoarele tensiuni
100% - 4 v
75% - 3,8 v
50% - 3,6 v
25% - 3,45 v
Acum despre încărcarea bateriilor băncii în sine. Schema de tarifare este foarte simplă. Aparent, din motive de economie, un cip dedicat încărcării bateriilor Li-ion a fost decis să nu fie pus aici, iar tensiunea de intrare de 5 volți nu a permis utilizarea unui circuit cu control curent pe un tranzistor bipolar. Prin urmare, au făcut-o cum ar putea - încărcarea prin driver-ul de câmp și limitarea curentului la rezistori + un circuit de control al tensiunii care închide driver-ul de câmp atunci când atinge râvnitele 4,22 volți. Dar trebuie remarcat faptul că circuitul, în ciuda simplității sale, rezistă cu exactitate la pragul de prag superior al încărcăturii și deconectează complet încărcarea atunci când ajunge la 4,22V. Nu există reîncărcări cu curentul de jet, deci nu vă puteți îngrijora să încărcați din nou cutiile.
Asta am vrut să spun despre testele acestei bănci. În general, totul nu este rău, banca are funcționalitatea declarată, nu am găsit neajunsuri evidente. Rezultatul - puteți lua și utiliza și nu uitați să obțineți un cablu bun.
Deci, am decis să schimbe accelerația, să ridic puțin tensiunea de ieșire și să măresc în mod semnificativ curentul de încărcare.
Conform standardului USB, dacă nu mă înșel, tensiunea este permisă în intervalul 5.25V pentru USB2 și 5.5V pentru USB3. Având o creștere ușoară a tensiunii la ieșirea de încărcare, voi avea o marjă pentru ca aceasta să compenseze scăderea de tensiune a cablului și să permită dispozitivelor voracious să tragă curentul normal. Deci vom fi ghidat de 5.25-5.3V la ieșire.
În primul rând, am decuplat accelerația, pentru a nu interveni și a început să caute unde este reglată tensiunea de ieșire. Pentru aceasta, există 2 rezistențe R40, R41 lângă cipul PWM.
Rezistențele sunt instalate la 3 și 1 kOhm, care la 5 volți la ieșire dau 1.25V pe piciorul de control PWM. Am scos aceste rezistoare și în locul lor am lipit 2 alte denumiri de 15 și 4.7 kOhm, pe care le-am scos de pe o placă de bază veche.
Acum, clapeta de accelerație - senzorul de pe gantere este instalat într-un caz închis cu o valoare de 10 mH. În locul ei, am decis să pun un sufoc toroidal, ranit pe un inel cu aceeași placă de bază veche. Am prins un inel verde-albastru de fier pulbere. Aceste inele funcționează bine pe curenții mari și pe frecvențe de până la 0.5MHz - așa este. Conform calculelor pentru un inductor de 10 mcH, a fost necesar să se învârtă 18-19 rotații pe ea, am rănit 20 de fire de cupru, cu grosimea doar pentru a umple inelul.
De asemenea, am lipit dioda "uitată" D3 din partea superioară a plăcii la conectorul de intrare. Există oa doua diodă pe cealaltă parte a plăcii, se pare că acestea sunt conectate în paralel. Să fie și acest lucru, acest lucru va paraleliza curentul de intrare de la conectorul microUSB, care nu va interfera cu creșterea curentului de încărcare al băncii.
Sa dovedit ceva de genul acesta:
Încărcați acum. Așa cum am spus, totul este interesant cu ea. Curentul de intrare de la conectorul microUSB trece prin diodele de protecție și apoi prin rezistoare, iar MOSFET-ul este alimentat de bateriile bateriilor. Contra din toate acestea - o ineficiență teribilă. Tensiunea de intrare, după cădere pe cablu, pierde jumătate de volți pe diodă și o altă parte pierde pe rezistențe. Toate acestea se transformă în căldură. Rezistența nominală și curentă a acestor rezistori, aparent, este aleasă având în vedere faptul că acestea nu sunt prea fierbinți pentru SMD și nu există unde să scoatem căldura departe.
Tot ce trebuie făcut pentru a ridica curentul de încărcare este reducerea rezistenței la balast. Dar există un "dar" - puterea disipată pe aceste rezistențe este proporțională cu pătratul curentului de încărcare și aici principala nu este să o exagerăm. Am scos toate aceste tăieturi smd și în locul lor au sudat un rezistor de ieșire de film metalic, evaluat la 0.39 ohmi și 2 wați.
Măsurătorile au arătat că, la tensiunea normală deconectată la intrare, curentul de încărcare se află în intervalul de 2,3 A la începutul încărcării, când bateriile sunt înfometați. Și treptat curentul scade la aproximativ 1A la sfârșitul acuzației - în opinia mea, nu rău. Cu cele 4 baterii instalate, acestea nu sunt în pericol, curentul de încărcare va fi
0,6A la maximul băncii. Chiar mai mult pentru a ridica curentul nu are sens. Rezistorul este atât de încălzit, încât nu există multe încărcătoare portabile care să emită mai mult de 2A. Din sarcina slabă totul funcționează perfect - tensiunile de tensiune, curentul cade și totul în sine vine în echilibru. Încărcarea de către HTC printr-un fir normal a alimentat banca cu un curent de aproximativ 1 amp.
Încărcați curentul 2A
Pentru a proteja împotriva unei rezistențe puternice de încălzire, am lipit o bandă de folie de aluminiu pe capac, în locul în care a fost instalat. Nu este ideal, dar un pic ajută la distribuirea căldurii pe capac.
Am testat după toate modurile - impresiile generale sunt pozitive. Drumul de accelerație ma multumit - în sine nu se încălzește, nici măcar la sarcină maximă. Am sudat-o direct la ieșirea din dioda de rapel pentru a trage căldură de la ea la fir. Din diodă, se încălzește treptat, dar nu la fel de mult ca și suflul original încălzit.
Tensiunea la ieșirea rapelului sa dovedit a fi de 5.3V. Puțin mai mult decât mă așteptam, erori, dar nu mortale. În plus, 50-100 mV va cădea doar pe șunt. Tensiunea crescută este foarte favorabilă pentru compensarea pierderilor din cablu.
Colectăm, închidem, încărcăm ...
Măsurători deja după modificări
Rload Vin Iin Vusb Vbot V Rload I Rload Eficiență% Eficiență%
10,08 3,19 0,96 5,27 5,30 5,11 0,51 87,7 84,6
5,00 3,07 2,05 5,25 5,31 4,95 0,99 83,5 77,9
2,81 3,60 3.02 5,21 5,32 4,70 1,67 81,8 72,3
2.19 3.92 3.53 5.30 4.54 2.07 79.4 68.0
1,93 3,91 2,78 4,14 4,31 3,97 2,10 81,6 75,2
Ultima linie este orientativă: o bancă supraîncărcată coboară tensiunea pentru a limita curentul, dar în același timp eficiența este considerabil mai mare decât rezultatul anterior. Acest lucru am lipit cablul scurt la conectorul "plus" USB și, prin urmare, pierderile din cablu au fost reduse considerabil.
Ei bine și, în general, nu pare rău. Am câștigat mai multe procente din eficiență la curenți mari din cauza accelerației - o mică, dar drăguță
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: