Один из моих читателей увидел мой комментарий по поводу платы низковольтного ИБП и предложил сделать обзор, для чего прислал мне данную плату.
В текущих условиях данные устройства стали снова актуальны, потому я конечно согласился, тем более мне самому это было очень интересно.

Напоминаю, чтобы быть постоянно в курсе новых тем в блоге, рекомендую подписаться на мой инстаграмм, где я буду выкладывать уведомления о всех новых темах и возможно писать просто о чем-то интересном - ссылка на аккаунт

Также подписаться на обновления и новые статьи можно в телеграм канале - https://t.me/KirichBlog

Думаю все знают, что у нас рядом долбанутый сосед вкупе с диктатором хозяином, которые решили что надо срочно освободить Украину от электростанций, подстанций и ЛЭП, а недавно и от телевидения. Например так выглядит одна из крупнейших ТЭЦ недалеко от Харькова.


А вот тут наверное тоже было военное производство или сидели наблюдатели? Кстати через неделю ТВ вещание восстановили полностью.
Просто любопытно, россияне вправду верят в ту ахинею что им вещают всякие путины, скабеевы, соловьевы и прочие уголовники?


А так выглядел Харьков 22-23 марта, да, двое суток без электричества, интернет еле ползает, позвонить вообще почти нереально, это наверное тоже "освобождение", в том числе от людей, которые даже скорую вызвать не могут.


Правда справедливости ради стоит сказать, что основываясь на опыте предыдущего года, как минимум харьковчанам было наплевать и на путлера и его преспешников и вообще на весь рашастан скопом, потому как:
1. Магазины без проблем работали от генераторов, даже большие супермаркеты и мало того, даже освещали прилегающую территорию.
2. В отличие от прошлого года, когда связь и инет ложились полностью, теперь худо-бедно, но работало и то и другое, правда прозвониться было очень сложно, а инет ползал как в нулевых.
3. Работали все пункты незламності, людей правда там было довольно много, но тем не менее.
4. Лично у меня двое суток прошли вообще нормально, израсходовал около 25% емкости батарей. Кстати, пока не было света я получил заказ на электронную нагрузку, собрал ее, а уже когда дали электричество, откалибровал и проверил (можно было и не ждать, просто так удобнее), так что пока слабо россиянам киричу помешать работать.
5. Военным вообще не то что насрать на это, так они еще и вкатили потом по БНР.

И вот собственно вопрос, так с кем в итоге борется путлер? Вот с этими людьми? Силен мужик....
У нас в феврале-марте 22 даже мусор регулярно вывозили, и кто-то хочет сломать этих людей отключив им свет и ТВ? Ломалка пока не выросла.



Да, я много раз слышал байку, мол это обстреливают предприятия работающие на оборонку, но каким надо быть идиотом, чтобы обстреливать на третий год войны в надежде что это как-то повредит военным?
Поясню, если речь не о плавке металла в промышленных масштабах, то вполне реально обойтись генераторами, например газотурбинный генератор на 1.8МВт не такой и большой. Кто-то скажет, да сколько их надо, а вот сколько надо, столько и есть, скажу больше, если у нас даже в супермаркете стоит генератор субъективно минимум на 1МВт, что стоит поставить для военных что-то помощнее?
Кроме того, сеть восстанавливают и угадайте, кого первым запитают? А теперь вопрос, против кого воюет россия если военным пофиг на эти пропадания электричества?



Вот собственно мы и подошли к теме обзора. Автономное питание это хорошо, но например если ваши устройства имеют низковольтное питание, а сюда входят разные, мини ПК, роутеры, точки доступа, коммутаторы, оптические терминалы, хранилища, то преобразоывать 12-230-12 как-то совсем нерационально и более правильно сразу питать все это от батареи.
Но как это часто бывает, "есть один нюанс", во первых хорошо чтобы это все работало само по себе, т.е. заряжало батарею, контролировало, стабилизировало и т.п.. а во вторых, батареи выдают обычно что-то типа 10-14 вольт или еще хуже, 10-16.8 вольта, не всем устройствам такое понравится.

Обозреваемое устройство решает большую часть вопросов, хотя и не лишено недостатков, да и цена не радует, зато оно однозначно стоит внимания.

Представляет из себя небольшую платку.


Заявлены следующие характеристики, перевод со страницы товара:
Диапазон входного напряжения: 10-28 В
Максимальный входной ток (ограничение входного предохранителя): 15 А
Ток в режиме ожидания: 95%
Характеристики регулирования выходного напряжения
Выходное напряжение: 2-28 В, плавная регулировка.
Выходной ток: 8,3 А
Выходная мощность: 100 Вт
Эффективность преобразования: > 95%
Выходная пульсация: <80 мВ (пик-пик)
Точность стабилизации: 2%




Плотность компоновки платы относительно умеренная, т.е. монтаж плотный, но без фанатизма.


На одну сторону вынесены клеммники для подключения батареи и блока питания, на противоположную, клеммник подключения нагрузки.


Снизу ничего интересного.


Посмотрим, на чем же все это собрано.
1. Чип контроллера заряда, уже видно что схема не примитивная, так как имеется полноценный контроллер, правда с затертой маркировкой. Зарядное ШИМ, причем применен синхронный выпрямитель.
2. Какой-то защитный диод, судя по всему от переполюсовки со стороны БП, стоит параллельно питанию.
3. Узел коммутатора входного питания, здесь вверху пара транзисторов управляют подачей питания со входа блока питания, ниже четыре штуки включены встречно и стоят в цепи батареи. Ну и предохранитель на 15 ампер.
4. Все электролитические конденсаторы на плате одинаковые, 470мкФ 35 вольт.


Описывать принцип работы особого смысла нет, он примитивен как мозги тех, кто пришел к нам в страну.
Есть батарея, есть вход от БП, есть зарядное. Батарея и БП объединены через встроенные диоды полевых транзисторов, чтобы снизить нагрев, транзисторы в нужный момент открываются, на выходе получаем либо напряжение батареи, либо напряжение блока питания.
Дальше все это "грязное" питание поступает на вход универсального преобразователя, который уже дает то, что мы выставим и обеспечивает попутно защиту от перегрузки.
Вот и получается, что понятия "время переключения" нет и быть не может, а так как преобразователь универсальный, то и напряжение можем иметь стабильно независимо от того что на входе, даже если оно ниже требуемого.

Собственно это примерно то же решение, которые я предлагал к моему ИБП.


Управляет всеми процессами какая-то мелкая Tiny24A, она отвечает за пороги напряжений, таймеры и прочую сервисную фигню.


В качестве универсального преобразователя выступает классика, LTC3780, которую я уже как-то описывал.
Данный преобразователь умет работать как в режиме понижения, так и в режиме повышения, дальнейшим продолжением данного принципа идет уже обратимый универсальный преобразовать, который умеет не только повышать/понижать, а и делает это в обе стороны, применяется в современных повербанках.


Как можно видеть, на плате имеется относительно большой радиатор, посмотрим что под ним.
А под ним для начала имеется термопаста, причем довольно жиденькая, потом я ее смыл, и заменил на свою.


Под радиатором мост из четырех транзисторов AOD4184A, 40 вольт, 50 ампер, 7мОм.


Регулировки тока и напряжения аналоговые, для чего имеется аж пять построечников.
Вверху один, регулируем выходное напряжение. Дальше слева направо:
Регулировка порога отключения по разряду аккумулятора
Регулировка порога включения по напряжению на аккумуляторе
Установка напряжения заряда
Установка тока заряда.

В принципе все просто кроме настройки пороговых напряжений выключения/включения, об этом позже.


Если коротко, на плате имеются две контрольные точки ТР3 и ТР4, которые отвечают соответственно за установку каждого из порогов и находятся рядом с соответствующими подстроечными резисторами.
Принцип предельно прост, отключения это VUVP=VTP4×4 (V), для автоматического включения соответственно VSTART=VTP3×4 (V).
Т.е. если нам надо выставить порог отключения при 10 вольт, то соответственно требуется чтобы в точке ТР4 было 104=2.5 вольта, если надо отключать при 9 вольт, то это будет 94=2.25 вольта.
Для включения процедура аналогична, если включаем при 12 вольт, то выставляем в точке ТР3 12/4=3 вольта.


Для облегчения задачи на странице товара есть две таблички, в первой указано при какой конфигурации батареи какое напряжение окончания заряда выставлять и какой блок питания использовать, так как зарядное работает только на понижение.


А вот во второй табличке указаны напряжения отключения по переразряду и соответствующее им напряжение старта, очень удобно.


Также на плате есть несколько джамперов, при помощи которых задается режим работы платы. На самом деле джамперы ставятся только в 5 из 6 мест, тот что ближе к подстроечному резисторы, является выходом на управление материнской платой, если такое необходимо, остальные пять задают режим работы.


Пояснение конечно весьма непонятное, особенно с учетом того, что отмечены джамперы как J4, J5, J6 и J7, т.е. как бы четыре, а на плате их 6. Это все потому, что джампер J6 состоит из трех, где при помощи комбинации положения перемычек можно задать разное время задержки.

Если простым языком, то у меня получилось так:
J4, он же MBSW, с краю платы -, внутри +, появляется логический сигнал с уровнем 5 вольт, но сигнал кратковременный, активный 0.
J5, выключатель питания платы, замкнут, плата работает, разомкнут, переходит в спящий режим.
J7, автостарт, если джампер установлен, то если после отключения по переразряду поднимется напряжение выше порогового, плата запустится снова, если не установлен, то будет ждать пока вы выключите/включите кнопку включения, подключенную к J5.
И вот здесь кроется проблема, причем детского уровня. У вас по сути есть два варианта, либо плата после отключения будет снова сама включаться, потом отключаться, потом снова включаться, либо вам каждый раз после автоотключения придется идти и тыкать кнопу включения. Сделать функцию, когда плата после переразряда отключится, но не включится пока не подали питание с БП, видимо для китайцев слишком сложно... идиотизм, честно...
J6, задержка причем двойная, попробую пояснить на конкретном примере:
Если выставить 5/30 сек (положение 1), то будет работать так -
Напряжение снижается ниже 12 вольт (пороговое напряжение включения), через 5 сек команда выкл по выходу MBSW.
Через 30 сек выход платы отключается.
Когда напряжение поднимется выше 13 вольт, то на выходе MBSW снова появляется команда, но теперь это включение.
Т.е. получается так, батарея разряжается, когда разрядилась ниже порогового уровня, плата выдает команду компьютеру выключиться, потом через определенное время обесточивает его, как только питание поднялось, то проходит команда на включение. Но в купе с тем, что плата может сама стартовать (см выше), то функция по моему так себе.
Табличка с режимами функции управления питанием материнской платы есть на странице товара. еще рядом с джамперами есть место вод разъем вентилятора, не знаю нужен он кому-то или нет, но он подключен параллельно выходу платы.



Перейдем к тестам. Для начала я просто подал питание на вход платы, при 12 вольт немного светился только светодиод выхода и светодиод в центре платы. Кстати я так и не понял, за что отвечает центральный светодиод, он у меня иногда моргал, иногда засвечивался, но чаще был погашен.
Потребление платы около 5мА, при условии что на выход подается напряжение, весьма неплохо.
Поднял напряжение с 12 до 20 вольт, засветился синий светодиод, ток подрос до 40мА
Снизил снова до 12 вольт, стал моргать зеленый светодиод, при этом менялось и потребление платы.

Да, по поводу светодиодов, их на плате пять штук, один в центре, зачем, непонятно, один около места под разъем вентилятора, показывает что на выходе платы есть питание и еще три, между подстроечными резисторами.
Вот эти три светодиода означают:
Синий - наличие напряжения на входе платы.
Красный, по центру - батарея заряжена
Зеленый - батарея заряжается.

Собственно это был не особо и тест, просто на начальном этапе пришлось разбираться, что вообще плата делает и потребляет. А вот что я точно забыл, так это измерить ток потребления от батареи после срабатывания защиты от переразряда....


На начальном этапе для тестов я использовал батарею от старого шуруповерта, и просто и достаточно и есть плата защиты.


Дальше настраиваем зарядное согласно конфигурации батареи, сначала выставляем что-то около 16.8 вольта, можно чуть меньше.
Затем подключаем мультиметр в режиме измерения тока последовательно с разряженной батареей и выставляем ток заряда.
В обоих случаях напряжение на входе платы должно быть заведомо выше напряжения заряда, хотя бы на 3-5 вольт, а батарея разряжена.

Если не путаю, у платы вращение данных подстроечников по часовой стрелке - меньше, против - больше.


По умолчанию выход настроен на 12 вольт, в принципе да, это самое используемое напряжение в данных системах.


Но плата позволяет выставить на выходе напряжение в диапазоне от 1.6 до 28 вольт и я напомню, это напряжение не зависит от того, на какое напряжение у вас батарея или какой блок питания. Напряжение блока питания привязано только к напряжению батареи, а напряжение батареи можно быть в диапазоне 6-21 вольт. Да и то, напряжение блока питания должно быть выше на несколько вольт чем напряжение окончания заряда вашей батареи, но никто не мешает использовать с 7.4 вольта батареей блок питания на 24 вольта.


Кстати насчет заряда, проверил его корректность.
Сначала идет заряд током около установленного (немного упал ближе к концу заряда), потом по естественным причинам ток постепенно падает, когда снизится ниже определенного предела (около 1/10 от заданного), плата отключит заряд и включит красный светодиод, батарея полностью заряжена и отключена от зарядного.


Важный нюанс, плата при работе от батареи не передает питание на вход с блока питания. Это важно, потому как часто у блоков питания по выходу стоит нагрузочный резистор, который нужен для стабильной работы и при работе от батареи он может разряжать ее, здесь такой проблемы нет.


Так как плате без разницы, от чего питаться, от БП или батареи, то нагрузочный тест и оценку КПД я производил от блока питания, где можно регулировать напряжение в широких пределах, но на всякий случай подключил его ко входу батареи, потому как там знать КПД более важно, тем более так будет отключено зарядное устройство.


Вообще сначала была проверка зависимости выходного напряжения от тока нагрузки, изначально установлено 12 вольт, питание от батареи 4S.
При небольшом токе нагрузки напряжение слегка просело, но дальше держалось очень стабильно.


И при питании от БП 24 вольта, здесь почему-то в начале был небольшой пик в 12.13 вольта, уже и не помню почему, но дальше все также как от батареи, напряжение просело и почти не зависит от тока нагрузки, потому возможно имеет смысл выставить на выходе изначально чуть выше или настраивать напряжение под хотя бы небольшой нагрузкой.



КПД оценивался при трех уровнях нагрузки в диапазоне 6-21 вольт, т.е. 6 это полностью разряженная батарея в минимальной конфигурации, а 21 это полностью заряженная в максимальной конфигурации, на выходе было 12 вольт.
Ток нагрузки был 4, 8 и 10 ампер, т.е. я даже превысил заявленные значения в 8.3 ампера.

Пара оговорок, при токе 8 ампер плата минимально смогла работать до 7 вольт, а при 10А и того меньше, минимально 8 вольт. Но все это обусловлено тем, что например при 12 вольт и 10А это 120 ватт, соответственно при 8 вольт на входе ток даже без учета КПД будет 15 ампер.
Второе, при токе нагрузки 8 ампер и напряжении 8 вольт было небольшое снижение выходного напряжения, то же самое произошло и при токе нагрузки 10 ампер, но снижение началось с 10 вольт на входе.
Вообще КПД платы нормальный, как на мой взгляд, особенно с учетом потерь на предохранителе, узле коммутации и проводах к БП.



Так выглядело снижение выходного напряжения при перегрузке, слева при токе 8А, справа при 10А.


Проверка теплового режима при питании от 4S батареи, а так как она имеет не очень большую емкость, то и тест длился около 10 минут.
1. нагрузка 50 ватт
2, 3. нагрузка 100 ватт, фото сверху и крайнего транзистора преобразователя.

На мой взгляд все отлично.


После этого я провел куда как более интересный тест, нагрузка была около 100 ватт, входное напряжение 9 вольт, время теста более получаса.
Данный тест показывает, что будет если питать плату от батареи 3S, которая почти разряжена и при этом нагрузка максимальна. Тест окончен по моей инициативе, а не платы :)


1. Температура в районе дросселя около 106 градусов
2. Транзистор сбоку платы, 93 градуса.
3. Транзистор ближе к центру платы, 91 градус.

Как по мне тоже вполне нормально, но я бы не стал использовать плату в таком режиме если она установлена в корпусе, либо надо обеспечить хотя бы минимальное движение воздуха.


Для тестирования зарядного устройства пришлось взять батарею побольше, хотя на то же напряжение.
Ток заряда установил 5 ампер, по входу ближе к концу заряда (на батарее 16.7 вольта) было около 3.55А, мощность соответственно 85 ватт.
И здесь также без проблем, зарядное такой ток тянет легко, но собственно это обусловлено хорошим КПД, если на батарее было 16.7х5=83,5Вт, а по входу 85.3, то эффективность заряда составила 98%.


Пульсации оценивались в шести режимах. Слева при токе 4 ампера, справа при токе 8 ампер, а также при трех вариантах входного напряжения, 9, 12 и 16 вольт, на выходе при этом было 12 вольт, т.е. преобразователь работал как на повышение, так и на понижение напряжения.
Максимальный размах пульсаций р-р составил 240мВ, но только за счет "иголок", основная часть же составила максимум 50-100мВ, что вполне нормально.


Еще пару слов о регулировке напряжения отключения/включения платы, фотки нашел позже, потому не стал вставлять это в середину обзора.
Как я писал, использовалась батарея 4S, соответственно я выставил порог срабатывания защиты от переразряда как 12 вольт, а включения 12.8 вольта, в контрольных точках было соответственно 3 и 3.2 вольта. Напомню, в контрольных точках выставляем требуемое напряжение деленное на 4.
Реально получилось отключение при 12.03 вольта, т.е. погрешность задания напряжения таким способом весьма небольшая.
Кроме того здесь косвенно можно оценить потребление платы после отключения (последнее фото). В описании заявлялось что-то около 200мкА, я на текущий момент не могу этого ни подтвердить, ни опровергнуть, потому как те 2мА, что показывает блок питания, не могут быть точными, но субъективно, потребление платы в таком режиме скорее ближе к 1мА.


Добавление.
Купил для одного из заказов пару плат, вообще надо было одну, но две выходили по более выгодной цене. Причем заказ был сделан 5 мая, а получил я их уже 14 мая, т.е. через 9 дней, забирал в почтомате новой почты.
Упаковка на 5 баллов, замотано основательно, причем так, что одна плата никак не повредит другую, а коробке дополнительно был проложен пенопласт.


Платки такие же как в обзоре и покупались по той же ссылке. Насколько я вижу, это самая низкая цена за них на алиэспресс.


Но я бы не писал это добавление если бы не небольшой нюанс. На одной плате плохо затерли чип зарядного и немного проглядывала маркировка. Путем экспериментов со спиртом смог рассмотреть часть маркировки, потому начал искать что это за чип и оказалось что это не что иное как BQ2461. Там на самом деле в серии два чипа, BQ24610 и BQ24617, чем отличаются, не смотрел, то уже частности.


Более интересным оказалось то, что это по сути полный бесперебойник., собственно данный чип отвечает за корректный заряд батареи, а также коммутацию питания в нагрузку и подключение к блоку питания.
В итоге выходит что этот чип и чип универсального преобразователя и являются бесперебойником, а микроконтроллер скорее всего занимается контролем напряжения батареи и обработкой таймера отключения.



Выводы.
Лично на мой взгляд данная плата честно заслуживает 4+, немного снял за два нюанса:
1. Цена, все таки почти 40 долларов это не так и мало.
2. Отсутствие возможности блокировать автозапуск с возможностью автостарта после подачи питания с БП.

В остальном плата просто отличная, КПД на высоком уровне, мощность соответствует заявленной, а реально даже выше, куча регулировок, эффективное полноценное зарядное, возможность управления материнской платой ПК, компактный размер.
Если честно, то стоила бы она немного дешевле, хотя бы 25-30 долларов и не имела проблемы с автостартом, то я бы сказал - брать не раздумывая.

Но насчет недостатков дело такое, цена это понятие относительное, а автостарт, так он проявляется только если батарею высадить полностью, плюс можно сделать "финт ушами", это поставить порог автостарта повыше, а не такой как рекомендуется. Например для 12 вольт батареи можно запросто ставить не 12/12.8, а 12/13.2, тогда при подаче сети напряжение быстро подскочит до этого значения и плата корректно запустится, но не будет сама стартовать после отключения. Плюс еще сильно зависит какая у вас батарея, если у нее большая емкость, то она будет разряжаться относительно небольшим током (относительно емкости), тогда и "откат" будет меньше, чем у слабой батареи.

На этом у меня все, надеюсь что обзор был полезен, как всегда буду рад комментариям и спасибо за предоставленную для теста плату.