Блок питания (зарядное устройство) CHOETECH Q4004 c поддержкой PD 60W

Второй товар от магазина Choetech, присланный мне для обзора и теста. И в этот раз я буду разбираться с зарядным устройством (блоком питания) мощностью до 60Вт и поддержкой Power Delivery соответственно с выходом USB Type-C.
Как обычно, осмотр, тесты, разборка и выводы.



Вообще на странице магазина есть вариант дешевле указанной в заголовке цены, но без переходника под евро розетки, также есть вариант и дороже, в комплекте с кабелем.
Чем мне интересен был именно такой вариант блока питания и почему я заказал именно его. Да все просто, мне он был бы удобен как для заряда смартфона, так и для питания паяльника TS100. Конечно во втором случае 24В было бы интереснее, но блоков питания QC/PD таких нет, а просто БП менее функционален и имеет такой же размер.

Упакован в картонную коробочку, внутри которой лежит в лоточке, за это небольшой плюсик, меньше шансов повредить при доставке.


Кроме зарядного в комплект входит инструкция и небольшая бумажка, которая мне даже пригодилась, но об этом в самом конце обзора.


Что на коробке, что в инструкции хоть и приведены характеристики, но без деления на QC и PD, что может немного запутать.


Корпус из матового пластика, за что также небольшой плюсик производителю, следы пальцев хоть и видны, но очень слабо.

На самом блоке питания также указаны характеристики и опять сложно понять, что он может в режиме QC.
Евровилка представляет собой переходник, устанавливаемый поверх плоских штырей, производитель позиционирует такое решение как более удобное для поездок, спорить не буду, вариант в принципе неплохой и относительно надежный.
При включении в розетку корпус блока не перекрывает доступ к соседним розеткам/выключателям.
Разъем для подключения нагрузки один, Type-C.


Выше приведены габариты в сравнении с коробком спичек, на странице магазина есть полные размеры.


Ну а дальше собственно тесты.
Проверка поддержки разных протоколов.

1, 2. Мой основной тестер показал что поддерживается всё кроме QC 20V, при этом второй тестер с ним не совсем согласен и закрасил красным половину списка.
3. Power Delivery, поддерживается версия 2.0 при максимуме в 20В 3А.
4, 5. QC 3.0, здесь от 4 до 12В, при этом если пытаться выставить напряжение еще ниже, то оно снижается на шаг в 0.2В, но сразу возвращается обратно. У других контроллеров мне попадалась регулировка от 3.6-3.8В.
6. Samsung AFC 9В, выставляется без проблем.
7, 8. Huawei SCP, регулируется в диапазоне 4.00-5.53В, не сильно широкий диапазон, я видел контроллеры регулирующие от 2.98 Вольта.
9. Huawei FCP 9V, есть, только в реальности не 9, а 8.91В.


Вроде бы все красиво, если бы не одно но. Дело в том, что на странице магазина было заявлено про поддержку PD 3.0, а выше я показал что видел только 2.0. Не сказал бы что это прям вот критично, но все таки протокол версии 3.0 более гибок и позволяет менять напряжение не по фиксированному списку 6/9/12/15/20В, а с шагом в 20мВ.

Кстати, как-то странно смотрится розетка на стене. Если кто не понял, судя по картинке она установлена вертикально :) Так конечно установить реально, но делается очень редко, потому чаще ваш блок питания будет устанавливаться как на фото выше, т.е. горизонтально.


Нагрузочные тесты.
Так как у меня нет подходящего переходника для подключения нагрузки, то пришлось припаивать провода прямо к USB тестеру. Грубо, но по другому никак, тем более мне надо было подключаться до токоизмерительного резистора.


Сначала базовое напряжение, которое используется пока большинством устройств — 5В.
Без нагрузки 5.14В, но по мере роста нагрузки поднимается и составляет 5.32 при заявленном токе 3А, максимум составил 3.5А, дальше сработала защита.

С одной стороны все неплохо, есть компенсация падения напряжения на кабеле, но с другой, напряжение вышло за пределы стандартных 5% на 70мВ. Не скажу что это сильно критично, тем более что эти 70мВ легко упадут на сопротивлении кабеля, но факт остается фактом.


Дабы не перегружать обзор, все остальные тесты убраны под спойлер.


Пульсации проверены в четырех режимах работы, без нагрузки и при максимальных токах в 3.3А для трех напряжений, 5, 12 и 20 Вольт.
1. Без нагрузки ШИМ контроллер переходит в «зеленый режим», т.е. снижается частота следования импульсов управления. К сожалению это приводит к хоть и небольшому, но характерному звуку, больше похожему на зудение, полностью пропадающему при мощности нагрузки более 6-7Вт.
2, 3, 4. Размах пульсаций составляет около 200мВ и почти не зависит от нагрузки. Для напряжения 5В это многовато, для остальных режимов нормально.
Есть короткие выбросы в виде «иголок», но в данном случае они не критичны так как осядут на RC фильтре образованном кабелем и нагрузкой.


Температура.
Был проведен 40 минутный тест с нагрузкой 60Вт, температура корпуса через 20 и 40 минут от начала теста показана ниже. Так как корпус пластмассовый, то по ощущениям, не сильно горячий, хотя 68 градусов это прилично, а кроме того нагрев сосредоточен в одном месте.


Разборка
Конечно не обошлось и без осмотра внутренностей, правда были некоторые сложности при разборке, впрочем даже положительные.
Дело в том, что сначала я открывал одну крышку, увидел печатную плату и решил что надо было открывать вторую, после того как снял вторую, выяснилось что там просто пластмасса основной части корпуса. Пришлось снять и ту что начал снимать первой.
В итоге разобрал зарядное полностью.


На трансформаторе есть квадратик теплопроводящей резины, отводящей тепло на пластмассовую часть основной части корпуса, что очень странно так как между боковой крышкой и этой частью есть воздушная прослойка, т.е. теплоизолятор. На мой взгляд производитель мог вполне сделать внутреннюю часть металлической, при этом не ухудшив электробезопасность, но улучшив охлаждение за счет лучшего распределения тепла.

Внешне выглядит аккуратно, почти вся плата залита неким подобием герметика, что отчасти распределяет тепло более равномерно уменьшая локальные перегревы.


1. На входе установлен полноценный фильтр, при этом есть правильный предохранитель, но защитного варистора нет.
2. Есть термистор, нормальный диодный мост, Y-конденсатор. По выходу установлено три конденсатора с суммарной емкостью около 2000мкФ. что также нормально.
3. Входных конденсаторов два по 47мкФ.
4. Меня смутила указанная на входных конденсаторах емкость, так как в таком размере чаще попадаются фирменные максимум на 22мкФ, ну возможно на 33, здесь же указано 47. Измеренная емкость составила 83мкФ, или 41.5 на каждый, правда измерялось без выпаивания потому реальная может быть немного больше. Для 60Вт и 230 Вольт входного отлично, для 115 Вольт маловато, я бы сказал что на пределе.


Управляет работой зарядного контроллер WT6615F, рядом с ним расположен транзистор синхронного выпрямителя.


В интернете нашел описание этого контроллера и оказалось, что в реальности он действительно поддерживает режим Power Delivery версии 3.0 и странно что USB тестер определил его как 2.0.
Кроме того, данный контроллер имеет не только режим CV (стабилизация напряжения), а и СС (стабилизация тока), т.е. на его базе можно строить именно зарядные устройства в полном понимании этого смысла.

При этом он обеспечивает защиту от — повышенного и пониженного напряжения, перегрузки по току и перегрева.


Но для реализации указанных выше функций защиты необходим транзистор, отключающий выход на нагрузку, здесь же я его не нашел. Не увидел я и термодатчика, впрочем и то и другое может быть мелким и его просто не видно под слоем герметика.


Попутно нашел описание зарядного устройства мощностью 90Вт с использованием того же контроллера, из чего могу заключить, что сам по себе контроллер интересный, но используется в сильно урезанном режиме работы.


Цвет платы и вид маркировки очень похож на менее мощную модель, которую я также разбирал. Выглядит как-то просто, но вполне аккуратно, плата чистая, выводы ровно обрезаны, причем до пайки, а не после.


1, 2. Первичная часть, контроллер имеет маркировку 362J52, бегло посмотрел что это, но как-то даташита не встретил.
3, Контроллер синхронного выпрямителя LN5S03.
4. Чтобы рассмотреть транзистор, его пришлось выпаять, решил что может быть полезным в случае ремонта.


Я как-то писал, что для более корректного измерения температуры лучше смотреть именно температуру компонентов, так как одно дело нагрев снаружи и совсем другое — внутри, хотя конечно они связаны.
Для этого я припаял к плате кабель, как мог собрал коробку и приступил к тесту.


Тест проходил при максимальной заявленной мощности в 60Вт, длительность один час, ну почти час :)


В результате я получил 61 градус на корпусе, 97 на плате и 100 на самом горячем компоненте — трансформаторе.
Лично на мой взгляд температура хоть и в допустимых пределах, но на максимуме. Тест проходил при относительно невысокой температуре воздуха в 25-26 градусов, но охлаждение было ухудшено за счет того, что будучи включенным в настенную розетку, охлаждение все таки лучше чем когда он лежит на столе.


Измерение КПД
Данный тест скорее является дополнительным, но на мой взгляд он позволяет оценить мощность уходящую на нагрев блока питания и возможно пригодится для сравнения с другими, возможно более «продвинутыми» устройствами, например построенными с применением GaN компонентов.
КПД измерялся в диапазоне токов нагрузки от 0.3 до 3.3А, или от 10 до 110% мощности.


Проверялись три ключевых режима работы, 5, 12 и 20 Вольт, ниже показания ваттметра без нагрузки и с максимальной (3.3А) в трех указанных режимах.


И в виде графика, по горизонтальной оси единица отсчета соответствует нагрузке в 10%.
В основном КПД держится на уровне около 85-87%, поднимаясь до 90 при максимальной нагрузке (20В 3.3А) и опускаясь до 64 при минимальной (5В 0.3А).


Ну а дальше, используя несколько струбцин, немного клея и бумажки входящие в комплект (о них я писал в самом начале), собираем все обратно. Конечно следы есть, особенно они были заметны снизу, но пользоваться вполне безопасно, да и внешне не так все плохо.


На этом можно сказать что с тестами все и можно подвести итоги.
Блок питания работает, при этом работает стабильно, обеспечивает на выходе как заявленные 60Вт, так и максимально до 70.
По протоколам есть некоторые вопросы, например почему тестер отображает PD версии 2.0, хотя в заявлениях производителя как устройства, так и контроллера указано 3.0. Кроме того есть вопрос к Huawei SCP, где он обычно работает несколько иначе. Остальные протоколы работают корректно.
Есть компенсация падения напряжения на кабеле, но при выходном 5 Вольт возможно превышение стандартных 5.25В до 5.32В.

Схемотехника включает в себя как относительно нормальный контроллер, так и синхронный выпрямитель, но функционал контроллера урезан, реально он может больше.
Нагрев в допустимых пределах, но без запаса, беспокоиться об этом стоит только при длительной работе и максимальной мощности.

Если коротко, то имеет право на жизнь, но больше подходит именно для заряда, чем для длительного питания устройств, но последнее относится только к максимальной мощности. Имеет свои небольшие недостатки, но в целом все «в пределах допуска».
В магазине сейчас работает спецкупон алиэкспресс на 2/15, соответственно можно купить такое зарядное в комплекте с метровым Type-C кабелем за $13.31


На этом у меня все, если есть дополнительные вопросы, с удовольствием отвечу.