EBC-A20, kolejne obciążenie elektroniczne od ZKEtech

Drugie obciążenie elektroniczne od ZKEtech, kupione całkiem niedawno, i trzecie urządzenie w moim parku przyrządów pomiarowych. Choć w tym przypadku nazwanie go przyrządem pomiarowym jest nieco na wyrost, ale nie pasuje też do niego w pełni samo określenie „obciążenie elektroniczne”, bo częściowo jest testerem akumulatorów. W każdym razie dziś recenzja wersji 20 A.


Poprzednia wersja, podobnie jak pierwsza (EBC-A10), miała maksymalny prąd obciążenia 10 A. Tym razem mowa o wariancie z prądem do 20 A, który lepiej nadaje się do testowania akumulatorów wysokoprądowych. I choć prąd obciążenia recenzowanego modelu jest dwa razy większy niż poprzednika, jego moc jest niemal dwukrotnie niższa: zaledwie 85 W wobec 150 W w EBC-A10H. Właśnie ze względu na mniejszą moc i brak zasilacza ten wariant jest wyraźnie tańszy: 39 dolarów za wersję „ekonomiczną” i prawie 47 za pełny zestaw.

Zestawy różnią się tym, że w pełnej wersji dostajemy kabel interfejsowy i zasilacz (z przewodem sieciowym). Kabel mam już od pierwszego obciążenia, a zasilaczy mam zdecydowanie pod dostatkiem, więc nie zamierzałem płacić za coś, czego nie potrzebuję, a co ważniejsze, także za wysyłkę tego do mnie.
Ostatecznie, po doliczeniu usług firmy przewozowej, kosztowało mnie to około 55 dolarów. A dokładniej: 128 dolarów kosztowały dwa obciążenia, adapter USB, cała masa opakowań, wysyłka i usługi pośrednika.
Na AliExpress takie obciążenie kosztuje 84 dolary w pełnym zestawie (obciążenie, przewody zasilające, kabel interfejsowy, zasilacz) — link.


Podstawowe parametry w moim tłumaczeniu z chińskiego
Zasilanie — 19–24 V, 4 A
Zakres napięcia wejściowego — 0,00–30,00 V, rozdzielczość pomiaru 0,01 V
Zakres napięcia wyjściowego — do 18 V przy napięciu wejściowym 22 V
Prąd obciążenia — 0,1–20,00 A, rozdzielczość nastawy 0,01 A
Prąd ładowania — 0,1–5,00 A, rozdzielczość nastawy 0,01 A
Tryb obciążenia — CC, CP
Tryb ładowania — CV
Błąd pomiaru napięcia:
Do 4,5 V — rozdzielczość pomiaru 0,003 V, błąd ±0,5%
Od 4,5 do 30 V — rozdzielczość pomiaru 0,01 V, błąd ±0,5%
Pomiar prądu — 0,1–20,00 A, rozdzielczość 0,01 A, błąd ±0,5%
Pomiar pojemności
Do 10 Ah — rozdzielczość 0,001 Ah (1 mAh)
10–100 Ah — rozdzielczość 0,01 Ah (10 mAh)
100 Ah i więcej — 0,1 Ah


W skład „ekonomicznego” zestawu wchodzą:
1. Samo obciążenie EBC-A20
2. Przewody zasilające
3. Instrukcja.



1. Instrukcja. Nic ciekawego — wszystko po „zrozumiałemu” chińsku, nawet obrazków nie dorzucili.
2–3. Za to przewody są całkiem niezłe: solidne miedziane krokodylki, a złącza też wyglądają porządnie. Zastanawia mnie tylko, dlaczego od razu nie przewidzieli tu możliwości użycia czterech krokodylków zamiast dwóch, skoro przy takich prądach aż się o to prosi. No cóż, da się to poprawić.


Kiedy wziąłem to pudełko do ręki, pomyślałem: „Czemu ono jest takie małe?”. Widziałem je wcześniej wiele razy na zdjęciach i zawsze wydawało mi się większe.
Cieszy, że producent zmienił jaskrawopomarańczowy kolor, przypominający ten, którym maluje się „czarne skrzynki”, na bardziej typowy szary.


Na górze znajduje się wyświetlacz i cztery przyciski: włącznik, wybór parametru oraz zmiana jego wartości w górę i w dół. Znowu zrobiono to „po chińsku”: przycisk w górę jest po lewej, a w dół po prawej. Tu można to już tylko przerobić samemu, choć, jak pisałem, z klawiatury nie korzystam.


Z przodu jest wentylator i para złączy do podłączenia przewodów testowych. Całość wygląda schludnie, jeśli nie liczyć szczeliny między pokrywą a obudową oraz dziwnego wykończenia krawędzi cięcia górnej części obudowy.


Po bokach są kratki wentylacyjne — logicznie i bez niespodzianek.


Z tyłu również znajduje się kratka wentylacyjna, a oprócz niej wejście zasilania, wyłącznik i złącze microUSB do podłączenia do komputera. Przypominam: to nie USB, tylko UART TTL, więc podłączenie tutaj kabla bezpośrednio jest wprawdzie bezpieczne, ale równie bezsensowne — można to zrobić tylko przez konwerter.


Tak jak poprzednio, jest plomba gwarancyjna (a karty gwarancyjnej, swoją drogą, nie ma) i gniazdo microUSB, tym razem bliżej.
Na spodzie nie ma nic poza nóżkami, nawet śrub mocujących wnętrze. Lakier położono starannie, widać, że się postarali.


Wnętrze — jakże mogłoby go zabraknąć w tak specyficznym urządzeniu :)
Rozbiera się je całkiem łatwo, ale nie da się od razu całkowicie rozdzielić obu połówek, bo łączą je przewody.


Po chwili szarpania rozdzielam obie części.


Dziwne, że nie podłączyli przycisków tak jak wyświetlacza, za pomocą długiej listwy pinów.


Z zewnątrz wygląda całkiem schludnie.



Tak jak poprzednio, wyłącznik podłączono za pomocą zacisków, a nie przylutowano.


Radiator jest zaskakująco mały, jego całkowita powierzchnia jest nawet nieco mniejsza niż w mojej A10. Wentylator wydmuchuje powietrze, co nieco obniża skuteczność chłodzenia samego radiatora, ale poprawia sytuację z nagrzewaniem ładowarki, a zwłaszcza bocznika pomiarowego. W moim starym urządzeniu bocznik chłodziło gorące powietrze z radiatora, co mogło zwiększać zależność prądu od mocy rozpraszanej na obciążeniu.


Nie ma chyba potrzeby przedstawiać płytki sterownika. Najpewniej stanowi ona bazę dla większości obciążeń tej firmy, a poszczególne modele różnią się konstrukcją stopnia mocy i oprogramowaniem.


Od spodu nic ciekawego


Większość przewodów podłączono za pomocą złączy, ale przewody zasilające są jednak przylutowane. Styki w złączach mocy są zdublowane: dwa z trzech służą do połączenia zasilającego, a jeden do pomiarowego.
Wnętrze obudowy jest trochę zakurzone i upaćkane, na zdjęciu po prostu tego nie widać przez błysk lampy.


Ładowarka — znowu nic nowego.


Obok widać trzy diody. Para po lewej chroni przed odwrotną polaryzacją. Z oznaczeń wynika, że to SR104 albo SR1040, ale to bez znaczenia — każda ma parametry 10 A, 40 V. Osobiście polecam wymienić je na mocniejsze, bo podczas pracy będą się wyraźnie nagrzewać, a poza tym dodatkowy spadek napięcia przy takich prądach jest zupełnie niepotrzebny.


Boczniki są połączone równolegle. Nie mierzyłem ich, ale w A10 rezystancja wynosiła 10 mΩ, więc tutaj najpewniej jest tak samo.
Po prawej widać przekaźnik zabezpieczający przed przeciążeniem przy włączaniu urządzenia z podłączonym akumulatorem niskonapięciowym.


Jak pisałem wcześniej, starsza wersja miała tendencję do przeciążania zasilacza i przełączania go w tryb zabezpieczenia przed zwarciem. Niedawno sam trafiłem na ten problem podczas testu pojemności akumulatora — dobrze, że byłem w domu.
W końcu na szybko zmontowałem najprostszy układ, który wprowadza krótkie opóźnienie, żeby zasilacz mógł prawidłowo wystartować, a dopiero potem podaje napięcie na obciążenie elektroniczne. Dzięki temu, że zasilacz pracuje normalnie, a jego kondensatory są już naładowane, ładowarka uruchamia się prawidłowo.


Ogólna jakość wykonania jest całkiem dobra. Powiedziałbym nawet, że przyjemnie wziąć tę płytkę do ręki — wszystko jest czyste i schludne.
Na wejściu znajduje się kondensator 220 µF 50 V, a na wyjściu ładowarki — 220 µF 25 V.


Stopień mocy mnie jednak zaskoczył. Szczerze mówiąc, spodziewałem się tu pary tranzystorów, bo prąd jest przecież duży, ale okazało się, że część mocy prawie nie różni się od tej w moim obciążeniu A10 o mocy 60 W.
Producent ewidentnie gdzieś zaoszczędził, bo 85 W na jednej obudowie TO-247 to naprawdę od cholery trochę za dużo. Poza tym rezystancja włączonego tranzystora IRFP260M wynosi 40 mΩ, a to oznacza, że przy prądzie 20 A obciążenie fizycznie nie będzie w stanie zapewnić napięcia roboczego wyższego niż 0,8 V. Jeśli doliczyć do tego spadek napięcia na diodach (około 0,5 V), boczniku (0,1 V) oraz przewodach i złączach, robi się tego całkiem sporo.

Tak jak poprzednio, termostat odpowiada za wymuszone włączenie wentylatora na wypadek awarii standardowego (programowego) sterowania. W tym trybie obroty są też wyraźnie wyższe.


Teraz można już przystąpić do testów. Pierwsza rzecz, na którą zwróciłem uwagę: zastosowano tu gniazdo zasilania 5.5x2.5, a nie 5.5x2.1 jak w starej wersji, więc musiałem jeszcze znaleźć w domu zasilacz z odpowiednią wtyczką.


Oprogramowanie i możliwości są mniej więcej takie same (jeśli nie większe) jak w mojej starej A10. To trochę dziwne, bo urządzenie jest przeznaczone właśnie do pracy z akumulatorami, a nie ma ani gotowych ustawień, ani trybu testowania akumulatorów niklowych.


Uradowany, zamiast od pomiarów zacząłem od prostego testu rozładowania akumulatora. I wtedy zrozumiałem, że przewody zakończone krokodylkami trzeba bezwzględnie przerobić. W przeciwnym razie po co kupowałem wcześniej porządny uchwyt na akumulatory?
Nie, same krokodylki są dobrej jakości, odpowiednio sztywne i dobrze trzymają, ale przy takich prądach błąd pomiaru będzie zależał od wszystkiego, a nie chcę tego lekceważyć.


Ustawiłem prąd rozładowania na 20 A, ograniczyłem czas do dwóch minut i uruchomiłem test. Nic się nie spaliło, moc rozpraszana wyniosła około 60 W. Po krótkiej zabawie uruchomiłem ładowanie — również bez żadnych niespodzianek: ładuje i się wyłącza.
Wentylator jest tylko dość głośny. Właściwie w A10H też hałasuje, a w miarę cicho pracuje tylko stara A10.
Wentylator włącza się po przekroczeniu określonej mocy, niezależnie od temperatury. Jeśli temperatura przekroczy 50 stopni, termostat włącza go na pełną moc.


A teraz testy.
Napięcie. Na początku wszystko szło świetnie, ale pod koniec zakresu różnica wyniosła 0,1 V. Chociaż nadal mieści się to w deklarowanym błędzie 0,5% (+-0,15 V), moim zdaniem to dużo. Można przeprowadzić kalibrację, ale nie planuję używać tego urządzenia przy napięciach powyżej 15–20 V.


Jest też problem z niską rozdzielczością przetwornika ADC, co objawia się dużą skokowością wyników pomiaru. Na przykład przy niektórych wartościach napięcia zmiana napięcia wejściowego o 0,01 V jest wyświetlana jako zmiana o 0,03 V.


Zanim oceniłem błąd pomiaru prądu, sprawdziłem, jaki prąd obciążenie pobiera z testowanego źródła. Przy 5 V wychodzi około 37 µA.


Prąd obciążenia. Niestety mogę go wiarygodnie sprawdzić tylko do 12,5 A. Multimetr ma wprawdzie zakres do 10 A, ale całkiem dobrze działa również przy 12–13 A.
W całym sprawdzonym zakresie obciążenie zaniża prąd, co przy pomiarze pojemności akumulatora daje wynik większy od rzeczywistego. Różnica nie jest duża, można też spróbować przeprowadzić kalibrację.
Dodatek — spróbowałem przeprowadzić kalibrację. Da się, ale skok kalibracji jest dość duży i niełatwo trafić dokładnie, choć jest to możliwe. Gorsze jest to, że kalibracja prądu rozładowania wpływa również na prąd ładowania, mimo że próbowałem kalibrować oba. Czyli jeśli prąd rozładowania był za niski i go podniesiemy, wzrośnie też prąd ładowania, a jeśli już był za wysoki, może wzrosnąć jeszcze bardziej.
Zwykle wystarczy skalibrować prąd rozładowania, ale na przykład w obciążeniu A10H prąd rozładowania i ładowania był przesunięty w tę samą stronę, więc tam kalibracja będzie znacznie prostsza.


W miarę nagrzewania prąd nieco spada, więc jeśli chcecie przeprowadzić kalibrację, lepiej najpierw rozgrzać urządzenie albo zostawić sobie niewielki „zapas” w górę.


Prąd ładowania.
Przy małych prądach wyniki są nieco gorsze niż przy rozładowaniu, ale przy większych — lepsze, miejscami wręcz „idealne”. Podczas testu prądem 2 A początkowo wskazanie było nieco wyższe, a potem dość szybko ustabilizowało się dokładnie na 2 A.


Co ciekawe, wyżej pokazałem, że przy prądzie 2 A rzeczywisty prąd nieco spadał, natomiast przy 5 A sytuacja była dokładnie odwrotna: początkowo prąd był trochę niższy, ale po pewnym czasie wzrósł do ustawionej wartości. Podejrzewam, że może działać tu jakaś cyfrowa korekcja, ale nie mam pewności.


Do podłączenia do komputera użyłem kabla od mojego starego obciążenia, a starą wersję podłączyłem przez zwykły konwerter USB-UART.


Co ciekawe, moje stare obciążenie ma osobne złącze oznaczone jako BTSD. Wygląda na to, że planowano bezprzewodowy interfejs albo jakiś adapter do zapisu na karcie pamięci, ale później z niego zrezygnowano. Przypadkiem odkryłem też, że na złącze wyprowadzono masę, RXTX i.... 12 V, a nie 5, jak można by się spodziewać. W mojej wersji podłączenie zwykłego kabla może uszkodzić nie obciążenie, lecz port komputera, choć sam już tak podłączałem.


Nie będę opisywał programu — jest dokładnie taki sam jak w recenzji A10H i niemal taki sam jak ten, który pokazywałem przy A10.


Zdziwił mnie natomiast brak automatycznego testu, a szczególnie zbiło mnie z tropu to, że zakładka znajduje się tam, gdzie był automatyczny test (co jest logiczne). Pomyślałem nawet: a gdzie jest okienko, w którym można wpisać program pracy? Ale nie, możliwość pracy według programu akurat zostawili.
Szczerze mówiąc, nie rozumiem, po co usunęli autotest.


Na liście trybów pracy są tylko CC, CP i CV (ładowanie), nie ma ustawień wstępnych.


Bardzo dziwnie działa (albo nie działa) też funkcja pomiaru rezystancji wewnętrznej akumulatora. Nie powiem, żebym jej potrzebował, ale sam fakt jest zastanawiający. Można wybrać dowolny prąd, ale przy próbie testu program traci połączenie z urządzeniem. Można je przywrócić tylko przyciskiem connectdisconnect.


Do dalszych testów odlutowałem przewody pomiarowe od krokodylków i przylutowałem je do małych zacisków, które znalazłem w domu. Muszę pochwalić wysokiej jakości, bardzo miękki przewód w silikonowej izolacji. Widziałem go osobno u sprzedawcy i żałuję, że go nie kupiłem.


Teraz podłączamy uchwyt jak należy, w pełnej konfiguracji czteroprzewodowej, i spróbujemy zmierzyć pojemność akumulatora przy maksymalnym prądzie.


Ustawiłem prąd 20 A, próg odcięcia 2,5 V i uruchomiłem test.


Poczekałem, aż akumulator całkowicie się rozładuje, zmieniłem dolny próg na 2 V i kontynuowałem test. Na znaczniku wykresu widnieje wartość 19,89 A. Wyszło tak przypadkiem, bo trafiłem na moment, w którym obciążenie zaczęło zmniejszać prąd zgodnie z programem. Widać to po końcowej pojemności zarówno na znaczniku, jak i w dolnym wierszu. Gdybym przesunął znacznik dosłownie o jeden piksel w lewo, byłoby równo 20 A. Zauważyłem to dopiero podczas przygotowywania zrzutów ekranu do recenzji.


Po zakończeniu rozładowania akumulator nagrzał się do 73 stopni. Pewnie zauważyliście, że leży obok kratki wentylatora — zrobiłem tak celowo, żeby trochę go chłodzić. Akumulator jest wprawdzie przystosowany do prądu do 30 A, ale ma już około 3 lat.
Po prawej widać całość. Widać też, że przewody również się nagrzewają.


Uruchomiłem ładowanie i tutaj również nie było żadnych problemów.


Korzystając z wbudowanej funkcji zapisywania danych, można za pomocą dołączonego oprogramowania tworzyć złożone wykresy. Na przykład tutaj zielony wykres przedstawia rozładowanie prądem 10 A, a niebieski — 20 A. Skok na końcu wykresu wynika z tego, że kontynuowałem test, zamiast przeprowadzić go za jednym razem. Identyczna pojemność w mAh to zwykły zbieg okoliczności.
Na wszelki wypadek: jeśli będziecie korzystać z funkcji zapisywania danych i nie będzie działać prawidłowo, zmieńcie w ustawieniach Windows separator dziesiętny z przecinka (domyślnie) na kropkę.


Teraz kilka słów o firmie ZKEtech i jej produktach.
Na początek pokażę, co mam obecnie. Pośrodku leży A10, z której korzystam stale i przez długi czas. Nie jest pozbawiona wad, ale działa bardzo niezawodnie. Po bokach odpowiednio dwa ostatnie modele, których recenzje już czytaliście.
Chciałem kiedyś kupić sobie ich obciążenie USB o mocy 35 W, ale głównie dlatego, że pozwala sterować ładowarkami z funkcją QC. Po zakupie bardziej zaawansowanych „testerów USB” zeszło to jednak na dalszy plan.


Dalej — pozostałe urządzenia produkowane przez tę firmę oraz wyjaśnienie oznaczeń ich modeli.
EBD — zwykłe obciążenie elektroniczne; do tej serii należy również EBD-USB.
EBC — obciążenie elektroniczne z wbudowaną ładowarką.
EBC-X — wielokanałowe obciążenie z wbudowaną ładowarką.

Następnie występuje indeks literowy:
A — seria niskonapięciowa, od 0 do 5 lub 30 V.
B — seria wysokonapięciowa, 9–88 V, przeznaczona do pracy z akumulatorami kwasowo-ołowiowymi, na przykład samochodowymi.
Pojawiały się też informacje, że obciążenia z indeksem A potrafią mierzyć rezystancję wewnętrzną, ale dzisiejsza recenzja pokazuje, że nie do końca tak jest.

Dalej podawana jest wartość prądu obciążenia:
05 — 5 A
10 — 10 A
20 — 20 A
40 — 40 A

W przypadku modeli wielokanałowych sprawa jest bardziej skomplikowana:
0501 — ładowanie 1 A, rozładowanie 1 A
0510 — ładowanie 5 A, rozładowanie 10 A
0510 — ładowanie 10 A, rozładowanie 10 A. To nie literówka — rzeczywiście mają ten sam indeks, ale istnieje też wersja X0510A o parametrach 10/10.

Na końcu może pojawić się jeszcze indeks:
H — zwiększona moc, na przykład A10 i A10H
L — nie wiem.

Obecnie rozważam dwa warianty rozbudowy swojego zestawu narzędzi:
1. Wersję 40 A do „ciężkich” testów.
2. Wersję wielokanałową o parametrach: ładowanie 5 A, rozładowanie 10 A.
3. Wariant 10/10 raczej mi się nie przyda (na zdjęciu wersja z wbudowanym uchwytem), a wariant 1/1 tym bardziej.
4. Dla większej wygody prawdopodobnie lepiej używać osobnych uchwytów, które są sprzedawane od razu w zestawach po 8 sztuk.

Przy okazji, wersje wielokanałowe mają większą dokładność. Podejrzewam, że zastosowano w nich osobne przetworniki ADC.


Na razie skłaniam się ku wersji wielokanałowej, która dobrze sprawdza się w testach żywotności, a jej oprogramowanie jest przystosowane do takich testów. Takie obciążenie kosztuje na Taobao około 270 USD (wersja 5/10), do tego trzeba dokupić uchwyty. W „budżetowej” wersji to kolejne 45 USD, a za coś porządniejszego trzeba zapłacić raczej 55–60 USD.


Podczas pracy wyszło na jaw kilka szczegółów, których wcześniej nie zauważyłem.
Na początek: kiedy włącza się wentylator?
Podczas rozładowywania — programowo, gdy moc przekracza 6 W, a „sprzętowo”, za pomocą termostatu, gdy temperatura przekracza 50°C.
Podczas ładowania — tylko programowo, gdy moc przekracza 5 W.

Wyszła też na jaw pewna ciekawostka: w chwili wyłączenia wentylatora podczas ładowania na wykresie prądu pojawia się takie oto wypłaszczenie. Nieco rozciągnąłem obraz.


Po jeszcze większym powiększeniu widać, że próg, przy którym się pojawia, pokrywa się z progiem wyłączenia wentylatora. Myślę, że gdzieś jest wspólny obwód pomiaru prądu i sterowania wentylatorem. Dlaczego sądzę, że chodzi właśnie o sterowanie? Gdy zadziała wyłącznik termiczny, takiego wypłaszczenia nie ma.



To właściwie wszystko. Spróbuję podsumować zalety i wady, które zauważyłem w tych dwóch obciążeniach (A10H i A20).
Zalety — producent wyraźnie się stara. Widać, że całość jest zmontowana dość starannie: nie idealnie, ale nieźle. Wprowadzane są też poprawki w konstrukcji, układzie elektronicznym i oprogramowaniu. Technicznie wszystko działa, a nawet mieści się w deklarowanych parametrach, co również jest na plus.
Wady — przez zastosowanie taniego mikrokontrolera i brak osobnych przetworników ADC dokładność jest gorsza, niż mogłaby być. Moim zdaniem stopień mocy pracuje na granicy możliwości. W wersji 20 A zastosowałbym dwa tranzystory zamiast jednego, nieco powiększył radiator i uzyskał co najmniej 120 W, jeśli nie 150 W. Koszt takiej modyfikacji byłby niewielki.
W A10H zrobiono właśnie tak, ale nie ma tam układu równoważącego obciążenie między tranzystorami, co nie wygląda najlepiej (a właściwie — wygląda zupełnie nie najlepiej). Na szczęście można to poprawić samodzielnie za pomocą małej płytki, o której już kiedyś pisałem.

Ogólnie mi się spodobało. Spróbuję napisać do producenta o swoich obserwacjach i propozycjach ulepszeń — może coś z tego będzie. Ewentualnie mógłby sprzedawać zestawy dla majsterkowiczów: sprawdzone płytki, ale bez obudowy i radiatora. Na dziś to wszystko, mam nadzieję, że było przydatne.