Powerbank Epilot E4 под 4х18650 с функцией сквозной зарядки

Сколько уже раз я начинал со слов — у меня уже был обзор подобного товара, и вот снова то же самое. Примерно полтора года назад я выкладывал обзор несколько своеобразного повербанка под 4 аккумулятора 18650 с независимым зарядом, а также возможностью сквозного питания. Сегодня в обзоре очень похожее устройство, хотя и с несколькими отличиями.


По большому счету все подобные повербанки в большей или меньшей степени являются клонами повебранков фирмы TOMO, а так как у меня есть один обзор одного из клонов, то я буду периодически ссылаться на него, тем более что отличия с обозреваемым есть и даже в лучшую сторону.

Упакован повербанк в черно-желтую коробочку, которая навевает сходство с еще одной фирмой — Nitecore.
Кроме повербанка в комплекте была инструкция на английском языке, где указаны технические характеристики и краткое описание как пользоваться данным устройством.


Повербанк продается в двух вариантах цвета корпуса, черном и белом, мне достался черный.


Производителем заявляется:
Заряд — 5 Вольт 2 Ампера
Выход — 5 Вольт 2 Ампера
Вес — 85 грамм
Размеры устройства — 100х84х27мм


Как и в прошлый раз кнопка управления одна, но в данном случае она вынесена на верхнюю плоскость корпуса, то же самое касается и дисплея.


На одном из торцов корпуса расположили:
1. Один microUSB разъем подключения питания
2. Два полноразмерных USB разъема для подключения питаемых устройств.
3. Как и положено каждому китайскому устройству, теперь у повербанка есть фонарик :)

Выходные USB порты помечены как 2 и 1 Ампер.

На втором торце просто название и характеристики устройства.


Управление повербанком простое —
Длительное нажатие кнопки — включение или выключение
Короткое нажатие — включение фонарика, сначала светит непрерывно, при повторном нажатии моргает SOS.


Габариты стали немного меньше, думаю отчасти потому, что дисплей перенесли на верхнюю крышку корпуса. Установка аккумуляторов производится также как и раньше, крышка корпуса сдвигается и становятся доступными четыре отсека для аккумуляторов. В отличии от предыдущей версии крышка более тугая.


Допускается установка аккумуляторов длиной до 69мм. Пробовал вставлять защищенный аккумулятор, влез без проблем, хотя я не знаю зачем сюда ставить такие аккумуляторы так как устройство имеет собственные защиты.
Что длинные, что стандартные аккумуляторы держатся нормально и не вываливаются даже при открытой крышке корпуса.


Дисплей внешне похож на тот, что был раньше, но изменили графику (дисплей графический). Хотя дисплей теперь расположен более удобно, считывать информацию стало хуже, яркость ниже чем была ранее. В свете вспышки индикацию вообще почти не видно, собственно примерно то же будет при яркой солнечной засветке.
Зато теперь добавили индикацию температуры, правда я очень слабо понимаю, зачем она здесь нужна, позже посмотрим где хоть расположен термодатчик и температуру чего он контролирует.


Примеры индикации. Повербанк может отображать примерный заряд аккумуляторов, сам процесс заряда, отсутствующие или неправильно установленные аккумуляторы в слотах, температуру, выходное напряжение, выходной ток и срабатывание защиты по каждому выходу независимо.
Во время заряда и в режиме ожидания заряда каждого аккумулятора отображается независимо, в режиме разряда только общее состояние.


При подключении двух устройств выводится ток нагрузки каждого канала, общее выходное напряжение и примерный заряд повербанка.


Крышка отсека аккумуляторов имеет фиксатор, но при большом желании ее можно снять полностью, что собственно я и сделал. Снимается тяжело, для снятия надо отогнуть ее в центре чтобы обойти фиксатор.


Но так как мне было интересно что внутри, даже наверное более интересно чем то, что снаружи, то я вскрыл корпус полностью. По бокам и с одного из торцов присутствуют довольно тугие защелки. Вообще подгонка половинок корпуса неплохая, все выглядит аккуратно и держится очень прочно.


В сравнении с предыдущим вариантом плата явно претерпела значительную доработку. Ширина силовых дорожек стала немного больше, да и схемотехника изменилась, это видно даже при беглом взгляде.


Причем что интересно, на странице товара показана явно старая версия платы, это видно по шести мощным диодам (4+2), которых нет в обозреваемой версии.


В прошлый раз я жаловался на сильный нагрев этих диодов, здесь они заменены полевыми транзисторами что должно положительно сказаться на КПД и нагреве.


А вот собственно измененный узел поближе. В узле защиты используется связка Р-канальной сборки полевых транзисторов APM4953 и сдвоенного компаратора LM393.При этом каждый такой комплект обслуживает по два аккумулятора повербанка.

В данном случае производитель произвел полезное изменение так как сопротивление каждого транзистора сборки составляет 53 мОм, что при двух даже полностью разряженных аккумуляторах и выходном токе в 2 Ампера дает падение около 0.1 Вольта. А если поставить все четыре аккумулятора, то падение снизится до 0.05 Вольта. В предыдущем обзоре я ставил мощные диоды Шоттки, но вариант с полевыми транзисторами еще более выгоден и он уже есть изначально.


Идея использовать полевой транзистор для защиты от переполюсовки аккумулятора не нова, я в прошлый раз показывал эту схему. но тогда же написал, что в таком виде применять в повербанке ее нельзя так как наличие напряжения после защиты не даст закрыться транзистору.


В данном устройстве применен доработанный вариант этой схемы где транзистором управляет компаратор. Он следит за напряжением до транзистора и после и если напряжение на аккумуляторе становится ниже чем на остальной схеме, отключает его. Снижение напряжения может быть вызвано как сильным разбалансом напряжения на аккумуляторах (разряженные+заряженные), так и неправильно установленным аккумулятором. Но надежность подобной защиты немного ниже чем у варианта с диодами так как если перевернуть наоборот уже установленный аккумулятор, то может быть бросок тока.
Кроме того на этот узел подается блокировка питания от аккумуляторов на время заряда. Питается компаратор после схемы защиты, на начальном этапе питание поступает через внутренний паразитный диод полевого транзистора (на схеме включен параллельно транзистору).


В качестве повышающего преобразователя применена MT5033, а в узле защиты от перегрузки выходов сборка N-канальных полевых транзисторов 9926A.
В плане защиты также произошли изменения, но в данном случае в худшую сторону. Дело в том, что раньше сборок было две, по одной на каждый выход, при этом по каналу 2 Ампера стоял шунт 0.05 Ома, а по 1 Ампер — 0.1 Ома. Теперь же все обслуживает одна сборка и по обоим каналам стоят одинаковые резисторы шунтов 0.1 Ома.
В итоге имеем повышенное падение на USB выходах, так как раньше общее сопротивление цепи составляло 0.03/2+0.1=0.115 Ома для канала 1 Ампер и 0.065 Ома для канала 2 Ампера.
В данном случае мы имеем уже 0.03+0.1=0.13 Ома по каждому из каналов, и если по каналу 1 Ампер разницы почти нет, то по каналу 2 Ампера сопротивление получается в 2 раза больше чем было раньше.
Соответственно при токе 1 Ампер падение составит 0.13 Вольта, а при 2 Ампера 0.26 Вольта и это довольно много.


В повербанке применен довольно неплохой повышающий преобразователь MT5033, частота работы 800 кГц, ток до 2.5 Ампера даже при входном напряжении 3 Вольта (полностью разряженные аккумуляторы).


1. Управляет всем микроконтроллер Atmega168, раньше был PIC16F1933, субъективно время включение/выключения, а также обновления информации на экране стало немного ниже.
2. За заряд отвечают четыре контроллера с маркировкой 55b6. Не искал полное наименование, но по сути это все те же TP4055 и ожидаемый ток заряда 0.4-0.5 Ампера на каждый канал.
3. Стабилизатор питания дисплея и микроконтроллера.
4. Транзистор, выполняющий функцию термодатчика.


Устройство поддерживает сквозное питание, при этом аккумуляторы отключаются от преобразователя благодаря цепи блокировки на диоде D2, питание при этом в нагрузку поступает на преобразователь через диод D3.
Т.е. нагрузка процессу заряда не мешает, но преобразователь работает всегда, либо от аккумуляторов либо от внешнего входа.

Канал защиты от переполюсовки и заряда показан для одного канала, остальные идентичны.


Как я писал выше, внутри повербанка есть термодатчик, вот только я не понимаю зачем он там нужен, так как он не контролирует ни температуру преобразователя, ни аккумуляторов и по сути отображает насколько греется печатная плата…
Ради интереса прогрел его паяльником, после 99 градусов полезли непонятные кракозябры :)


С обратной стороны печатной платы находятся только разъемы, светодиод и дроссель преобразователя.



Внутри светодиода видно пятнышко люминофора, светит так себе, разве что подсветить что-то мелкое на столе, либо как небольшой дежурный свет.


Для теста я подключил повербанк к электронной нагрузке минуя разъемы. В реальности напряжение будет несколько ниже из-за сопротивления контактов, но так как разные кабели имеют разъемы разного качества, то я решил исключить из теста данный узел и проверить на что способен сам поверанк.


Тест выхода с заявленным током 2 Ампера, при токе 2.1 Ампера напряжение снизилось до 4.83 Вольта, а при дальнейшей попытке увеличить ток устройство ушло в защиту.


Со вторым каналом результаты абсолютно те же самые, что в общем было предсказуемо так как защита каналов полностью идентична и отличие разъемов заключается только в том, что по каналу 2 Ампера линии данных подключены к резистивным делителям, а в канале 1 Ампер соединены между собой.


Напряжение на линиях данных для выхода 2 А и 1 А соответственно.


Но мне больше было любопытно попробовать нагрузить оба канала одновременно, для этого я спаял выходы защиты вместе и выставил максимальный ток нагрузки в 4 Ампера и дискретой увеличения тока 0.1 Ампера. При 3.9 Ампера напряжение просело до 4.63 Вольта, а при токе 4 Ампера отработала защита повербанка, преобразователь при этом работал нормально, но я бы не рекомендовал так делать.


Устройство имеет индикацию выходного тока, я прогнал один из каналов чтобы посмотреть насколько она корректна, ниже результаты для тока нагрузки 0.5, 1.0, 1.5 и 2.0 Ампера. Во всех случаях индикация немного занижает значение относительно реального тока нагрузки.
При этом отображаемое напряжение выхода почти не меняется так как оно берется до узла защиты и падение на транзисторах не учитывается, если не путаю, то в прошлый раз было то же самое, потому в данном случае это скорее «показометр» из разряда — смотрите как я могу.


Снимать осциллограммы пульсаций в данном случае особого смысла не имело, но решил проверить и это. Осциллограф был подключен параллельно нагрузке без дополнительных фильтров перед щупом.


Соответственно размах пульсаций при токе нагрузки 0.5, 1.0, 1.5 и 2.0 Ампера. Не скажу что размах пульсаций маленький, но как по мне, то даже полученные 100мВ при максимальной нагрузке вполне терпимы.


В прошлый раз проверял эффективность, т.е. емкость аккумуляторов в Втч и сколько можно получить из них на выходе, в данном случае я провел тот же тест, с той же нагрузкой и теми же аккумуляторами.
В итоге имеем — емкость двух аккумуляторов 14.6 Втч, на выходе получил 11.95 Втч, итого КПД составляет 81.8%, у предыдущего этот параметр был 78.5%. Среднее выходное напряжение при этом было 4.91 Вольта, а у предыдущего 4.97 из-за более правильной схемы защиты.


Основной «вредитель», снижающий КПД, тот же, стальные пружины, в этом плане ничего не изменилось, да и вряд ли изменится.


Собственно эти пружины я и буду дорабатывать, но в этот раз я разломал какое-то реле чтобы добыть из него провод повышенной мягкости, который попутно имеет силиконовую оболочку, хотя в данном случае это не имеет значения.
Сопротивление пружины составляет почти 0.1 Ома, что при токе в 1 Ампер дает 0.1 Вольта падение.
При этом сопротивление довольно длинного куска медного провода всего 6 мОм или 0.006 Ома, как говорится — почувствуйте разницу.


Так как длина провода мне показалась излишней, да и проводков у меня было всего три, то я пару разрезал пополам получив еще более короткие кусочки. Одну сторону зачистил коротко, вторую примерно на 5мм.


Залудил пружины поближе к той части которая контактирует с аккумулятором. Саму часть трогать лучше не надо.
Паяется покрытие отлично, я даже не использовал никакой флюс кроме того что в припое. затем загнул крючком длинную часть провода, зацепил за место которое залудил и припаял. Получились такие вот «хвостики».


Соответственно потому припаял короткие части к ровной части пружин, а сами провода убрал внутрь чтобы не торчали и не мешали последующей установке платы в корпус.
Кстати насчет установки, ставить плату в корпус гораздо сложнее, чем ее вынимать. В районе светодиода есть ребро, препятствующее вдавливанию светодиода внутрь, вот с ним придется помучаться.


Общее сопротивление пружин после переделки снизилось почти в 20 раз, с 0.1 Ома до 0.0055.


Уже скорее в качестве необязательного дополнения решил продублировать проводом некоторые дорожки.
1. От средних аккумуляторов, они самые длинные и огибают дисплей
2. Между транзисторами защиты
3. От защиты к самому преобразователю.

Дублировать дорожки от преобразователя смысла нет, падение там заметно ниже, кроме того из-за особенностей схемотехники многих зарядных устройств планшетов/телефонов это ничего не даст.


Но я бы не сказал, что изменение глобально повлияло на результат, в итоге я смог скачать примерно на 0.6 Втч больше и общий КПД составил 86% вместо 81.8 до переделки. У предыдущего повербанка я смог добиться 87.6%, думаю здесь также можно было бы повысить эффективность уменьшив сопротивление токоизмерительных шунтов, но увы это сделать нельзя.

Проверка проходила с двумя аккумуляторами, если поставить четыре, то КПД немного еще вырастет.


Но что любопытно, после переделки снизился нагрев повышающего стабилизатора, хотя измерял я температуру в самом конце разряда, соответственно минимальное напряжение и ток были одинаковы.
1. До доработки
2. После доработки
3. Температура в процессе заряда четырех каналов общим током 2 Ампера.


Одна из ключевых особенностей данных повербанков состоит в том, что они поддерживают сквозной заряда, т.е. могут одновременно заряжаться и питать потребителей. Т.е. по сути представляются собой некий блок бесперебойного питания.
Функция полностью работает и работает корректно, но ток потребления от блока питания будет весьма большим.
1. Собственный ток потребления во время заряда четырех аккумуляторов около 1.8 Ампера, т.е. ток заряда составляет по 0.45 Ампера на каждый канал.
2. Если подключить нагрузку, то ток выхода будет суммироваться с током заряда и может легко составить порядка 3.5 Ампера.


При использовании другого кабеля ток заряда составлял почти 2 Ампера, потому общий ток может достигать 4 Ампер.


Кроме того устройство имеет функцию автовключения и автовыключения. Автовыключение происходит при токе около 0.05-0.08 Ампера, ток при котором устройство стартует я определить не смог, но могу сказать что оно довольно чувствительное.
Но как вы понимаете, ничего не дается просто так и в итоге мы имеем собственное потребление в режиме ожидания около 2 мА.
Не скажу что это совсем уж много, сборка из четырех штук 2.5 Ач аккумуляторов будет полностью разряжена примерно за пол года, но и ничего хорошего в этом точно нет.


Если сравнить обозреваемое устройство с тем вариантом что я тестировал ранее, то заметны как улучшения в виде более высокого КПД, улучшенной схемы защиты от переполюсовки, уменьшенных габаритов устройства, опять же, наличия фонарика :)))
Но также есть и ухудшения, зачем-то убрали одну из транзисторных сорок по выходу и увеличили номинал шунта по каналу 2 Ампера.
Нейтрально — добавили термометр, ничего не изменили в конструкции пружин.

Сам же по себе повербанк вполне работает, выходное напряжение хоть и соответствует допускам, но могло бы быть выше, если бы производитель не «оптимизировал» выходную часть. Порадовала более эффективная в плане КПД схема защиты и неплохой выходной преобразователь. Даже без доработки работает нормально, доработка позволяет немного поднять КПД. Полезной является функция сквозного заряда, возможности оперативной замены аккумуляторов, а также использования повербанка в качестве зарядного устройства для 18650 аккумуляторов.
Фонарик и термометр по мне и даром не нужны, хотя фонарик может когда нибудь и пригодится.

Вот чего точно не хватает, так это функции быстрого заряда как по входу, так и по выходу. Причем на мой взгляд особенно по выходу. Думаю что если бы производитель добавил ее, то устройство стало бы заметно полезнее. Причем для этого есть как место внутри, так и микроконтроллер, на который можно возложить дополнительные сервисные функции.

В общем имеем по сути тот же ТОМО предыдущей версии, но в немного улучшенном варианте.
В комментариях дали информацию, что это по сути и есть ТОМО, ссылка на сайт производителя, там же есть небольшой видеообзор.


Магазин для обзора дал купон IT$LEDE4 с которым должна быть цена $11.99, а у меня на этом все, надеюсь что обзор был полезен.