BS301CV - мелкая плата под "павербанк" (почти UPS)

Всем привет! Вот и получил я еще одну партию преобразователей из серии LantianRC. Ранее был обзор на мелкие UPS модули, которые оказались довольно неплохи, если не учитывать падение напряжения на выходе при подключении внешнего питания. У обозреваемой модели другой недостаток, не зря же в заголовке я написал «почти UPS». Проблема в том, что при отключении основного источника, переключение на резервный занимает около 50 мс, что несколько многовато. В остальном всё довольно неплохо, под катом рассмотрим модуль со всех сторон и протестируем заявленные функции.

Характеристики.

Входное напряжение: 4.65V-5.5V
Ток зарядки: 0-2.1A
Ток покоя: 100 мкА
Полное напряжение заряда: 4,2 В ± 1%.
Ток разряда: 0-2.4A;
Ток покоя в режиме разряда: 50 мкА
Эффективность преобразования разряда: максимум 96%
Выходное напряжение: 5V
Выходной ток: 0-2.1A
Рабочая температура окружающей среды: от -20 ° до + 85 °
Размер: 25,2 x 16 x 4 мм
Вес: 2 г

Дополнительно:

Ограничение тока (OCP)
Защита от перенапряжения (OVP)
Защита от замыкания (SCP)
Защита от перегрева (OTP)

Распаковка и вешний вид.

Серый пакет

Пенополиэтилен

Пакетик с фирменной биркой

В комплект включены: пакетик с дополнительными комплектующими, 5 штук плат и инструкция

На схеме показаны 3 варианта использования: павербанк/зарядное устройство/преобразователь

В пакете кнопки и по 2 резистора на каждую плату

В конструкции используется контроллер IP5306

С обратной стороны платы элементов нет, только поясняющие надписи

Кнопку нужно припаивать самому, а можно вообще оставить как есть, позже напишу зачем она

Я решил разместить ее на лицевой стороне

Осталось припаять провода

Функционал.

Начну с кнопки.
Модуль прекрасно работает в автоматическом режиме, кнопка нужна только для:

— Пробуждения платы при отсутствии нагрузки. Например, для проверки уровня заряда аккумулятора.
— Принудительном выключении преобразователя(двойное нажатие) если что-то пошло не так.

При подключенном внешнем питании кнопка ни на что не влияет. Если аккумулятор разряжен, он будет дозаряжаться, нагрузка будет питаться от внешнего источника.

Я понятия не имею зачем нужны комплектные резисторы, еще и в количестве двух штук, т.к. при зажатии кнопки ничего не происходит ни в одном из вариантов подключения. Возможно есть какой-то вариант автоматизации, например, в качестве ключа использовать одну из линий входного напряжения. Если кто сталкивался с подобным конструктивом — напишите в комментариях )

Переходим к тестированию.

Для начала посмотрим просадку при внешнем питании. В это время дополнительно шел заряд аккумулятора.
Получилось такое тестирование в наихудших условиях сразу после подачи основного питания.

1 Ампер. 4.8 Вольта на выходе. Пульсации около 50 мВ.

2 Ампера. 4.6 Вольта на выходе. Пульсации аналогичные, только частота чуть возросла. КПД 96,7%

Переходим на резервное питание. 1 Ампер. 4.95 Вольта на выходе, пульсации 15 мВ, 1.37 МГц

2 Ампера. 4.9 Вольта на выходе, пульсации 28 мВ, 1.07 МГц

Выйдем за пределы выходной нагрузки. 2.9 Ампера. 4.7 Вольта на выходе, пульсации 45 мВ, 1.18 МГц

Заявленный максимум в 2 Ампера держит неплохо при резервном питании и на приемлемом уровне при внешнем.
«Пил» в осциллограммах не заметил, разброс напряжения небольшой.
При 3 Амперах нагрузки срабатывает защита по току и плата выключается.

Кстати, по поводу длительности переключения на резерв, как и говорил, составляет около 50 мс

Во время перехода с резервного питания на внешнее, все работает в штатном режиме, «провалов» нет.

Переходим к режиму заряда/разряда.

На старте ток заряда высокотокового аккумулятора был 1.9 Ампера, по мере заряда опустился до 1.5 А

Почти заряженный потребляет около 0.5 А. Не стал ждать, установил другой аккумулятор.

Процесс зарядки прекратился когда напряжение аккумулятора достигло 4.21 Вольта


Разряд идет где-то до 3.07 Вольта на аккумуляторе(при нагрузке 1А), после чего плата засыпает.


Энергопотребление.

Диапазон внешнего питания 4.5-6 Вольт
По факту плата работает вплоть до 3 Вольт, заряд аккумуляторов прекращается на 4.5 Вольтах

Защита от перенапряжения срабатывает при 6 Вольтах на входе.

Потребление в покое. Внешнее питание, аккумулятор отключен, нагрузки нет: 19-26 мА

Потребление в покое. Резервное питание. Нагрузки нет. Плата в режиме сна, заявлено 50 мкА

Принудительно запустил нажатием кнопки. 23.1 мА

Без нагрузки выход отключится через 30 секунд. Минимальная нагрузка для пробуждения — 50 мА.

КПД. Совсем забыл за него.

Выдирал кадры из видео, но вроде данные читаются нормально.
500мА = 96%.

1А = 96,13%

2А = 90.8% так же видно как резко просело напряжение на аккумуляторе(«шоколадка» от литокалы)

Ну и максимум, который превышает заявленный предел на 30%. 2.94А = 87.1%

Итоги.

Я считаю, что модуль вполне стоит своих денег (2.5$ за единицу) и полностью соответствует заявленным характеристикам.

+ Обещанные защиты аккумулятора и цепи в целом имеются и соответствуют заявленным показателям
Не удалось проверить только защиту от перегрева, т.к. при 1 Ампере на катушке можно спокойно держать палец, а при двух она нагрелась только до 50 градусов за 10 минут работы, контроллер до 65, но ограничение так и не сработало.
+ Токи держит без сильных просадок
+ Есть индикатор заряда в отличие от версии из предыдущего обзора

КПД соответствует заявленному при токе 1 Ампер, при двух уже идет просадка до 90%, но в характеристиках написано до 96%, так что особо не придерешься, к тому же роль может играть аккумулятор с не лучшей токоотдачей.

Но и без минусов не обошлось.

- Есть порог минимальной нагрузки при работе от резервного питания, который составляет 50 мА, то есть мелочевку питать не получится. Понятно, что это сделано для экономии заряда аккумулятора, но не всегда удобно. При внешнем питании этот порог отсутствует.

Так же есть провал напряжения при переходе на резервное питание. Напряжение падает в ноль на 50 мс. Проблем из-за такого поведения зачастую быть не должно, но взять питание тех же проектов на ардуине — при большой нагрузке этого времени вполне хватит для ребута системы, что может привести к сбросу внесенных настроек проекта к умолчанию, например часов и таймеров.
Не внес этот пункт в минусы, т.к. на странице магазина русским по белому написано:

3. Этот модуль не подходит для бесперебойного питания (ups)

Ну и загадкой осталось назначение резисторов. Сначала думал, что ими удастся обойти ограничение в 50 мА для сна, но подключение вместо кнопки ничего не дало, к тому же резисторов два, возможно их нужно использовать для введения пользовательских триггеров на контакт "KEY"

Ну вот и всё. Я всегда открыт для конструктивной критике в комментариях. Всем добра =)

UPD. Нашел купон на небольшую скидку до $12.31: BS301CV. В заголовке не стал менять цену.