Jeszcze dwa wielostandardowe moduły przetwornic DC-DC firmy YZXstudio

Wpadły mi w ręce jeszcze dwie przetwornice znanej chińskiej firmy YZXstudio. Jedna jest prostsza i tańsza, druga odpowiednio droższa i w "topowej" konfiguracji. Ta druga to nie tylko przetwornica DC-DC, ale uniwersalna przetwornica dwukierunkowa. Myślę jednak, że najlepiej będzie przeczytać o wszystkim w recenzji.


Na początek dziękuję mojemu stałemu czytelnikowi Władimirowi, który przysłał mi tę parę modułów do testów i recenzji.
Zostały kupione w firmowym sklepie YZXstudio DIY. Moduły znacznie się od siebie różnią, choćby tym, że jeden jest najtańszy w ofercie YZXstudio, a drugi najdroższy. Tym ciekawiej będzie je porównać i sprawdzić, za co płaci się czterokrotnie więcej.



Pod względem konstrukcji moduły są bardzo podobne: mają parę styków do podłączenia i gniazda USB, a ich rozmiary są bardzo kompaktowe.


Oczywiście, jeśli przyjrzeć się bliżej, różnicę widać gołym okiem. U góry ZC822, kosztujący około 5 dolarów, na dole ZC826 za 20 dolarów.


Pierwszy moduł ma dwa gniazda: USB-A i USB-C, a drugi tylko USB-C. Tak, to niesprawiedliwe — do droższego nie podłączymy zwykłych kabli.


Te dwa moduły uzupełniają też poprzednią recenzję, w której testowałem model ZC823.


Zanim przejdę do opisu i testów, opowiem trochę o tym, co produkuje ta firma, poza jej znanymi testerami.

Płytki, o których będzie dziś mowa, są częścią zestawu do samodzielnego złożenia uniwersalnej ładowarki, składającego się z:
1. Obudowy
2. Płytki połączeniowej. Nawiasem mówiąc, zamontowano na niej jakiś kontroler, którego przeznaczenia nie udało mi się ustalić.
3. Panelu przedniego i tylnego
4. Opcjonalnego dodatkowego gniazda do podłączenia zewnętrznego akumulatora.


Na płytce połączeniowej można zamontować jeden z czterech wariantów płytek przetwornic:
1. ZC822
2. ZC826
3. ZC823
4. ZC823P

Pierwsze dwie pokazuję w dzisiejszej recenzji, trzecią testowałem wcześniej, a niedawno pojawił się mocniejszy model ZC823P o mocy do 100 W. ZC823 osiągała do 60 W. Różnica w cenie jest niewielka, więc jeśli potrzebujecie ZC823, lepiej od razu wybrać wersję z indeksem P.


Wystarczy wybrać potrzebną konfigurację, przylutować płytki do płytki połączeniowej, włożyć całość do obudowy i gotowe. Na AliExpress można kupić gotowe urządzenie w takiej obudowie — link.


Ten sam producent oferuje też alternatywne urządzenia, już zmontowane. Na przykład wersję o mocy 100+60 W, będącą mocniejszym wariantem poprzedniej, o mocy 100+27 W. Jest dostępna na AliExpress, gdzie kosztuje nieco więcej niż na Taobao — około 45 dolarów. Link.


Ten sam producent ma jeszcze jedno przydatne urządzenie w formie kabla. Pozwala ono automatycznie polecić przetwornicy ustawienie napięcia 15 lub 20 V — link.


Teraz przejdźmy do samych płytek.
Na początek ZC822, cena 5,45 USD, link do Taobao,
Deklarowane parametry:
napięcie wejściowe DC 10–24 V
wyjście PD 27 W i USB 27 W.
maksymalna moc wyjściowa: 12 V, 2,5 A, 27 W
Napięcie wejściowe musi być zawsze wyższe od wymaganego napięcia wyjściowego o co najmniej kilka woltów.

Płytka bazuje na kontrolerze IP6528. Cała część mocy jest „ukryta” w kontrolerze, na zewnątrz widać tylko dławik mocy i boczniki pomiarowe. Na płytce widać parę tranzystorów mocy, ale nie biorą one udziału w samej konwersji — jedynie przełączają zasilanie na odpowiednie wyjścia. Z tego samego powodu są dwa boczniki: każde wyjście ma niezależny pomiar, ale aktywne może być tylko jedno. Na wejściu znajduje się samoresetujący się bezpiecznik o prądzie 3 A.


Obsługiwanych jest prawie wszystkich protokołów, ale o ile nie miałem większych nadziei na QC 20 V, o tyle brak Huawei SCP nieco mnie zaskoczył. Ten standard jest zwykle obsługiwany bez problemu.


Czasami automatyczne wykrywanie może być niedokładne albo nie odzwierciedlać rzeczywistej sytuacji, dlatego na wszelki wypadek sprawdzam każdy protokół osobno.
1. QC2.0 — obsługiwany, ale tylko do 12 V włącznie.
2, 3. QC3.0 — obsługiwany w zakresie 3,7–12,3 V.
4. Huawei FCP — obsługiwany, można ustawić 9 V.
5. Huawei SCP — nieobsługiwany, napięcie się nie zmienia.
6. Samsung AFC — obsługiwany tryb 9 V.
7. PD — obsługiwany jest protokół 3.0, ale moc rzeczywiście sięga tylko 27 W.
8, 9. W protokole PD 3.0 można zmieniać napięcie wyjściowe co 20 mV. Na przykład bez problemu ustawiłem najpierw 7,2 V, a potem zwiększyłem napięcie do 7,26 V. Szkoda, że moc jest niewielka.


Jak pisałem, płytka ma dwa wyjścia: USB-A i USB-C. W pierwszym przypadku obsługiwane są wszystkie wcześniej wykryte protokoły oprócz PD. Ponadto osobno zaznaczono, że Samsung AFC 12 V nie jest obsługiwany — poprzedni tester nie potrafi obsługiwać tego protokołu.
Po podłączeniu przez kabel USB-C uruchamia się obsługa Power Delivery, ale z jakiegoś powodu wyświetlana moc wynosi 9 W...


Przełączamy przetwornicę na regulowany zasilacz i podłączamy do wyjścia obciążenie elektroniczne. Dalej przeprowadzamy już test pod obciążeniem i określamy rzeczywistą moc wyjściową.


We wszystkich testach napięcie wejściowe wynosiło 20 V.
Najpierw QC, napięcie wyjściowe 5 V. Wraz ze wzrostem prądu napięcie również nieco rośnie, osiągając 5,2 V przy maksymalnym prądzie wynoszącym 3,8 A.


Przy napięciu wyjściowym 9 V sytuacja wygląda podobnie, ale wyłączenie następuje już przy prądzie około 3,1 A.


Przy maksymalnym napięciu wyjściowym wszystko znów się powtarza, ale zabezpieczenie zadziałało już przy prądzie 2,4 A.

We wszystkich testach wyłączenie jest natychmiastowe, napięcie utrzymuje się w normalnych granicach, a prąd za każdym razem przekracza deklarowaną wartość.


Testy FCP, AFC i Power Delivery dały praktycznie takie same wyniki, dlatego ukryję je pod spoilerem.


Wyniki pomiaru sprawności przy napięciu wejściowym 24 V i wyjściowym 5, 9 oraz 12 V. Na osi poziomej wartości są podane co 0,5 A; przy 12 V ostatnia wartość wynosi 2,4 A.


Nagrzewanie przy napięciu 5 V i prądzie 3 A, a także przy 12 V i 2 A. Temperatura jest umiarkowana, dławik (znajduje się po drugiej stronie płytki) nagrzewa się do około 55–60 stopni.


Tętnienia przy napięciu wyjściowym 5 V: bez obciążenia oraz przy prądzie 1, 2 i 3 A. W najgorszym trybie główna amplituda tętnień wynosi około 40 mV, ale występują też bardzo krótkie impulsy o amplitudzie do 160 mV. Tętnienia mierzono bezpośrednio na kondensatorze wyjściowym przetwornicy; po kablu prowadzącym do obciążenia amplituda składowej impulsowej powinna być wyraźnie mniejsza.


Test przy napięciu wyjściowym 12 V, również bez obciążenia oraz przy prądzie 1, 2 i 2,4 A.
Tutaj amplituda głównych tętnień dochodzi do 50 mV, a impulsowych do 250 mV.



Oto druga płytka, ZC826. Kosztuje 21,50 USD, link do Taobao, jest też dostępna na AliExpress, ale kosztuje tam 43 dolary.

Zakres napięcia wejściowego płytki nie został podany, ale deklarują, że powinna prawidłowo działać od 12 V wzwyż. Sprawdzałem ją przy napięciu do 20 V.
Napięcie wyjściowe do 20 V, prąd do 3 A, czyli moc do 60 W w trybach QC i PD.

Tutaj płytka jest znacznie bardziej skomplikowana: widać kontroler, dodatkowy układ, cztery mocne tranzystory, pojemne kondensatory ceramiczne, a także jednorazowy bezpiecznik na prąd 6 A.


Całością steruje kontroler IP2716, którego wyjście jest podłączone do uniwersalnego kontrolera PWM SC8802, sterującego z kolei czterema tranzystorami MOSFET.
Za pomiar prądu odpowiada para boczników o rezystancji 7 mΩ. Jeden znajduje się na wejściu, a drugi na wyjściu przetwornicy. Po drugiej stronie płytki, oprócz dławika, zamontowano parę kondensatorów 220 µF 35 V, zbocznikowanych pojemnymi kondensatorami ceramicznymi.


Nie bez powodu napisałem wyżej, że zastosowano uniwersalny kontroler PWM. A właściwie ten kontroler działa w układzie uniwersalnej przetwornicy, czyli nie ma znaczenia, czy napięcie jest podwyższane, czy obniżane. Co jednak ważniejsze, przetwornica jest symetryczna, ponieważ może pracować w obu kierunkach, a konstruktor wykorzystał tę funkcję, o czym opowiem nieco później.
W dużym uproszczeniu stopień mocy wygląda tak jak na tym schemacie blokowym.


Ci, którzy czytają moje recenzje, być może powiedzą: „Gdzieś już to widzieliśmy”. I będą mieli rację — na tej samej zasadzie działa uniwersalna przetwornica z mojej recenzji płytki opartej na LTC3780.


Nie mam pełnej listy obsługiwanych protokołów, ale można ją znaleźć w nocie katalogowej kontrolera.


Oto przypadek, gdy tester USB zaświecił na zielono przy wszystkim.


A teraz dokładniejsza weryfikacja obsługi protokołów.
1. QC2.0 — pełna obsługa
2, 3. QC3.0 — pełna obsługa
4. Huawei FCP — pełna obsługa
5, 6. Huawei SCP — pełna obsługa
7. Samsung AFC — obsługiwany tryb 9 V.
8, 9. PD. Obsługiwany jest protokół 2.0, moc wyjściowa do 60 W.
W dwóch ostatnich punktach jest pewna nieścisłość: według noty katalogowej kontroler obsługuje PD 3.0, ale tester wykrył tylko tryb 2.0. Różnicę między tymi trybami pokazałem wyżej. Podobnie jak w przypadku QC 2.0 i 3.0, w PD 3.0 można zmieniać napięcie wyjściowe co 20 mV, a w 2.0 dostępne są tylko wartości 5/9/12/15/20 V.


Test moim starym testerem również wykazał, że obsługiwany jest tylko PD 2.0 o mocy do 60 W. Ponadto nie jest obsługiwany tryb Samsung AFC 12 V — na zdjęciu niestety słabo to widać, zaznaczono go na czerwono.

Przy okazji w końcu kupiłem kabel USB Type-C/Type-C właśnie do takich testów, bo mój stary tester ma tylko gniazda Type-C. Przy okazji sprawdziłem też sam kabel i potwierdziłem, że ma wszystkie niezbędne linie danych. Kabel o długości 1,5 m kosztował mnie w sklepie stacjonarnym zaledwie półtora dolara :)


Istotną zaletą płytki jest to, że przy braku obciążenia przechodzi w tryb niskiego poboru mocy, a prąd wejściowy spada wtedy poniżej 1 mA. Po podłączeniu obciążenia, nawet zwykłego testera USB, płytka pewnie się uruchamia i nie wyłącza, dopóki nie odłączymy obciążenia.


To samo stanowisko co w teście poprzedniej płytki, ale ponieważ spodziewany pobór prądu jest większy, przewód zasilający był krótszy. Ponadto podczas testu sprawności napięcie było mierzone bezpośrednio na stykach płytki przetwornicy.


Testy pracy w różnych trybach. Napięcie wejściowe wynosi 12 V, o ile nie zaznaczono inaczej. Najpierw tryb QC.
Napięcie wyjściowe 5 V. Płytka zadziałała zabezpieczeniem przy prądzie obciążenia powyżej 4 A. Napięcie nie zostało całkowicie odłączone, ale przetwornica nadal pracowała, mimo że prąd wejściowy spadł niemal do zera.
Wraz ze wzrostem prądu obciążenia napięcie rośnie z początkowych 5,07 V do 5,12 V przy maksymalnym prądzie, co mieści się w standardowej tolerancji 5%.


Przy napięciu 9 i 12 V jest mniej więcej tak samo, dlatego wyniki umieściłem pod spojlerem. Próg zadziałania zabezpieczenia również wynosi 4 A, a napięcie nieznacznie rośnie wraz ze wzrostem prądu obciążenia.


Jak pisałem wyżej, płytka ma uniwersalną przetwornicę, więc może podać 20 V nawet przy napięciu wejściowym 12 V. Żeby przeprowadzić test, musiałem jednak nieco podnieść napięcie wejściowe do 15 V, ponieważ zasilacz mógł dostarczyć maksymalnie 5,1 A, a płytka potrzebowała więcej. Po podniesieniu napięcia wejściowego prąd na wejściu maleje.
W tym trybie płytka bez problemu dostarczyła 3,4 A, ale myślę, że spokojnie dałaby radę również z 4 A.







Napięcie wyjściowe 15 V sprawdzałem przy napięciu wejściowym 13 V ze względu na wspomniane wcześniej ograniczenia. I znów nic nowego: na wyjściu 4–4,1 A, ale wyłączenie następuje gwałtownie.


Podczas wcześniejszych testów, gdy natrafiłem na ograniczenie prądu wejściowego, nadal interesowało mnie, jaki jest maksymalny prąd wyjściowy przy napięciu wyjściowym 20 V. Podałem więc na wejście 18 V i uruchomiłem test. Jak się okazało, nawet w tym trybie zabezpieczenie zadziałało przy prądzie 4,2 A, a moc wyjściowa przekroczyła 80 W.


Chyba jedyny test, którego nie przeprowadziłem, to sprawdzenie, co się stanie, jeśli przy napięciu wejściowym 12 V „zażądamy” 20 V i 3 A. Przeprowadziłem jednak podobny test przy napięciu wejściowym 13 V. Prąd obciążenia wynosił około 3 A, a prąd wejściowy 5 A. Ponieważ przy zasilaniu z akumulatorów oznacza to około 3,25 V na ogniwo, przetwornica nie zdąży się przegrzać — krzywa rozładowania po prostu nie pozwoli jej długo pracować w takim trybie.


Główny pomiar sprawności płytki przeprowadziłem w czterech trybach: napięcie wejściowe 12 V, napięcie wyjściowe 5, 9 i 12 V; napięcie wejściowe 13 V i wyjściowe 20 V. W każdym z nich sprawdzałem różne prądy obciążenia: od 0,5 do 4 A w pierwszych trzech trybach i do 3,2 A przy napięciu wyjściowym 20 V.


Przy okazji przeprowadziłem jeszcze dwa testy: napięcie wejściowe 20 V i wyjściowe 5 V oraz napięcie wejściowe 8 V i wyjściowe 15 V. Płytka pracowała stabilnie we wszystkich trybach.


Pomiar temperatury płytki:
1. Napięcie wejściowe 13 V, wyjściowe 20 V, prąd 3 A.
2. Napięcie wejściowe 12 V, wyjściowe 5 V, prąd 4 A.

Moim zdaniem nagrzewanie nie było duże nawet w najtrudniejszym trybie, gdy na wejściu było 13 V, a moc wyjściowa wynosiła 60 W.


Tętnienia przy napięciu wejściowym 15 V i wyjściowym 5 V, bez obciążenia oraz przy prądzie 1, 2 i 3 A. Maksymalna wartość wyniosła około 20 mV, co jest bardzo dobrym wynikiem.


Tryb podwyższania napięcia: na wejściu nadal 12 V, a na wyjściu 20 V, bez obciążenia oraz przy prądzie 0,5, 1,0 i 1,5 A. Tętnienia są tu znacznie większe: około 120 mV składowej podstawowej i do 700 mV impulsowych. To sporo, ale jak pisałem wyżej, impulsy są całkiem dobrze tłumione przez przewód do obciążenia, a dokładniej przez pasożytniczy filtr RC utworzony przez przewód i pojemność na wejściu urządzenia.


Napięcie wejściowe 24 V, napięcia wyjściowe 5, 9, 12 i 20 V przy prądzie 3 A. Ogólnie zastrzeżenia mam tylko do trybu 5 V, pozostałe wypadają całkiem dobrze.



Kilka razy pisałem o zasilaniu tej płytki z akumulatora. Co więcej, producent wręcz zaleca swoją płytkę zabezpieczającą 4S — i nie bez powodu.
Na stronie produktu podano, że płytka nie ma zabezpieczenia przed pracą przy zbyt niskim napięciu wejściowym. W praktyce działa bez problemu nawet przy 5–7 V, dlatego przy zasilaniu z akumulatora za ochronę odpowiada płytka zabezpieczająca.
Ale to nie wszystko. Wspomniałem wyżej, że przetwornica jest dwukierunkowa, czyli można podać 5 V na wyjście płytki, a ona będzie ładować podłączony akumulator.
Nie miałem pod ręką odpowiedniego akumulatora, więc wziąłem stary akumulator kwasowo-ołowiowy 12 V i podałem 5 V na wyjście płytki.


Zasilanie było podawane z regulowanego zasilacza przez inną płytkę, która dostarczała wymagane 5 V. Prąd w obwodzie 5 V wynosił 2,6 A, ale ze względu na duży spadek napięcia na przewodzie zasilającym napięcie na wejściu ZC826 wynosiło zaledwie 4,48 V.
Problem leżał właśnie w kablu, ponieważ podobne wyniki uzyskiwałem również przy zasilaniu płytki z dwóch ładowarek USB.


Przypomniałem sobie jednak, że w opisie podano, iż po podłączeniu tej płytki do ładowarki Power Delivery automatycznie zostanie zażądany tryb 20 V 3 A, więc musiałem wziąć płytkę ładowarki ZC823 i sprawdzić ją w tym zestawie.
Ostatecznie układ wyglądał tak: zasilacz 24 V, płytka ZC823 obsługująca tryb PD 20 V 3 A, kabel i płytka ZC826.


I rzeczywiście, testowana płytka zażądała podania 20 V i zaczęła pobierać 2,7 A. Tym razem jednak przy napięciu 20 V, więc do ładowania trafiało około 50 W. Przy napięciu 15–16 V prąd w obwodzie akumulatora wynosi około 3,2 A. Przy niższym napięciu (rozładowany akumulator) prąd będzie większy, ponieważ ograniczenie dotyczy wejścia, a nie wyjścia.


Po zakończeniu ładowania płytka powinna odciąć prąd, a dioda LED zmienić kolor z niebieskiego na czerwony. Ponieważ jednak koniec ładowania jest wykrywany na podstawie spadku prądu, a akumulator najwyraźniej nie jest tym, z myślą o którym zaprojektowano płytkę, ta po prostu podniosła napięcie do 16,73 V i nic więcej nie robiła.


Teraz wnioski. Zacznę od prostszej płytki, ZC822.
To prosta i niedroga płytka, a mimo to działa poprawnie i obsługuje wiele protokołów. Szkoda tylko, że jej moc nie jest zbyt duża — zaledwie 27 W. Jako uzupełnienie innych płytek sprawdzi się jednak całkiem dobrze: można nią naładować tablet, telefon czy coś innego. Co więcej, obsługuje nie tylko QC, ale też PD, czego zwykłe płytki nie potrafią.

A teraz „topowa” ZC826.
Tutaj od razu warto wspomnieć o obsłudze niemal wszystkich znanych protokołów, dużej mocy, uniwersalnym zasilaniu i chyba najważniejszej funkcji — możliwości pracy jako powerbank. Po podłączeniu akumulatora 4S płytka może być z niego zasilana, a także go ładować, z mocą do 50 W. Polecałbym zastosować akumulatory o dużej pojemności w konfiguracji 4S2P. Dzięki temu akumulator pracowałby przy optymalnym obciążeniu, a jego pojemność byłaby całkiem przyzwoita.
Moim zdaniem jedynymi wadami są cena i dziwny brak obsługi protokołu PD 3.0.

Krótko mówiąc, obie płytki są interesujące, solidnie wykonane i zbudowane z dobrych komponentów. Obsługują wiele protokołów, ale należą do zupełnie różnych kategorii cenowych. Dzięki swojej konstrukcji obie mogą też pracować w jednym urządzeniu.

Jeśli planujecie zamawiać na Taobao za pośrednictwem pośrednika Yubei, o którym częściowo opowiadałem w artykule „jak kupować na Taobao”, będzie mi miło, jeśli zarejestrujecie się tam z mojego linku.

To już wszystko. Mam nadzieję, że ten test był przydatny.