Повербанк Epilot E4 на 4 акумулятори 18650 із функцією наскрізного заряджання

Скільки разів я вже починав зі слів: «У мене вже був огляд подібного товару», — і ось знову те саме. Приблизно півтора року тому я публікував огляд дещо своєрідного повербанка на 4 акумулятори 18650 з незалежним заряджанням, а також можливістю наскрізного живлення. Сьогодні в огляді дуже схожий пристрій, хоча й із кількома відмінностями.


Загалом усі подібні повербанки більшою чи меншою мірою є клонами повербанків фірми TOMO, а оскільки в мене є один огляд одного з клонів, то я періодично посилатимуся на нього, тим паче що відмінності в моделі, яку оглядаю, є, і навіть на краще.

Повербанк упакований у чорно-жовту коробочку, яка нагадує про ще одну фірму — Nitecore.
Крім повербанка, у комплекті була інструкція англійською мовою, де наведено технічні характеристики та короткий опис того, як користуватися цим пристроєм.


Повербанк продається у двох кольорах корпусу — чорному та білому. Мені дістався чорний.


Виробник заявляє:
Заряджання — 5 Вольт 2 Ампери
Вихід — 5 Вольт 2 Ампери
Вага — 85 грамів
Розміри пристрою — 100х84х27мм


Як і минулого разу, кнопка керування одна, але в цьому випадку її винесено на верхню площину корпусу. Те саме стосується й дисплея.


На одному з торців корпусу розміщено:
1. Один роз'єм microUSB для підключення живлення
2. Два повнорозмірні роз'єми USB для підключення пристроїв, які живляться від повербанка.
3. Як і належить кожному китайському пристрою, тепер у повербанка є ліхтарик :)

Вихідні USB-порти позначені як 2 і 1 Ампер.

На другому торці — лише назва та характеристики пристрою.


Керувати повербанком просто —
Тривале натискання кнопки — увімкнення або вимкнення
Коротке натискання — увімкнення ліхтарика: спочатку він світить безперервно, а при повторному натисканні блимає сигналом SOS.


Габарити стали трохи меншими, думаю, частково тому, що дисплей перенесли на верхню кришку корпусу. Акумулятори встановлюються так само, як і раніше: кришка корпусу зсувається, відкриваючи доступ до чотирьох відсіків для акумуляторів. На відміну від попередньої версії, кришка тугіша.


Можна встановлювати акумулятори завдовжки до 69мм. Пробував вставити захищений акумулятор — увійшов без проблем, хоча не знаю, навіщо сюди ставити такі акумулятори, адже пристрій має власні захисти.
І довгі, і стандартні акумулятори тримаються добре та не випадають навіть із відкритою кришкою корпусу.


Зовні дисплей схожий на попередній, але графіку змінили (дисплей графічний). Хоча тепер дисплей розташований зручніше, зчитувати інформацію стало важче: яскравість нижча, ніж була раніше. На світлі спалаху індикації майже зовсім не видно, і приблизно те саме буде за яскравого сонячного освітлення.
Зате тепер додали індикацію температури. Щоправда, я дуже слабо розумію, навіщо вона тут потрібна. Пізніше подивимося, де розташований термодатчик і температуру чого він контролює.


Приклади індикації. Повербанк може показувати приблизний рівень заряду акумуляторів, сам процес заряджання, відсутні або неправильно встановлені в слотах акумулятори, температуру, вихідну напругу, вихідний струм і спрацювання захисту для кожного виходу окремо.
Під час заряджання та в режимі очікування заряд кожного акумулятора відображається окремо, а в режимі розряджання — лише загальний стан.


Під час підключення двох пристроїв відображаються струм навантаження кожного каналу, загальна вихідна напруга та приблизний рівень заряду повербанка.


Кришка відсіку для акумуляторів має фіксатор, але за великого бажання її можна зняти повністю, що я, власне, і зробив. Знімається вона важко: щоб обійти фіксатор, треба відігнути її посередині.


Але мені було цікаво, що всередині, мабуть, навіть цікавіше, ніж те, що зовні, тож я повністю розібрав корпус. З боків і з одного з торців є досить тугі засувки. Загалом половинки корпусу підігнані непогано: усе має охайний вигляд і тримається дуже міцно.


Порівняно з попереднім варіантом плату явно суттєво доопрацювали. Ширина силових доріжок стала трохи більшою, та й схемотехніка змінилася — це помітно навіть при побіжному погляді.


Цікаво, що на сторінці товару показано явно стару версію плати — це видно за шістьма потужними діодами (4+2), яких немає в оглядуваній версії.


Минулого разу я скаржився на сильне нагрівання цих діодів. Тут їх замінили польовими транзисторами, що має позитивно позначитися на ККД і нагріванні.


А ось, власне, змінений вузол зблизька. У вузлі захисту використано зв’язку з P-канальної збірки польових транзисторів APM4953 і здвоєного компаратора LM393. При цьому кожен такий комплект обслуговує по два акумулятори повербанка.

У цьому випадку виробник вніс корисну зміну, адже опір кожного транзистора збірки становить 53 мОм, що за наявності двох навіть повністю розряджених акумуляторів і вихідного струму 2 А дає падіння близько 0.1 В. А якщо встановити всі чотири акумулятори, падіння зменшиться до 0.05 В. У попередньому огляді я встановлював потужні діоди Шотткі, але варіант із польовими транзисторами ще вигідніший, і він уже передбачений від початку.


Ідея використовувати польовий транзистор для захисту від переполюсування акумулятора не нова — минулого разу я показував цю схему. Але тоді ж написав, що в такому вигляді застосовувати її в повербанку не можна, адже наявність напруги після захисту не дасть транзистору закритися.


У цьому пристрої застосовано доопрацьований варіант цієї схеми, де транзистором керує компаратор. Він стежить за напругою до транзистора і після нього та, якщо напруга на акумуляторі стає нижчою, ніж на решті схеми, відключає його. Зниження напруги може бути спричинене як значним розбалансуванням напруги на акумуляторах (розряджені + заряджені), так і неправильно встановленим акумулятором. Але надійність такого захисту трохи нижча, ніж у варіанта з діодами, адже якщо перевернути вже встановлений акумулятор, може виникнути стрибок струму.
Крім того, на цей вузол подається сигнал блокування живлення від акумуляторів на час заряджання. Компаратор живиться після схеми захисту, а на початковому етапі живлення надходить через внутрішній паразитний діод польового транзистора (на схемі він увімкнений паралельно транзистору).


Як підвищувальний перетворювач використано MT5033, а у вузлі захисту виходів від перевантаження — збірку N-канальних польових транзисторів 9926A.
Захист також зазнав змін, але в цьому випадку — на гірше. Річ у тім, що раніше було дві збірки, по одній на кожен вихід, причому в каналі 2 А стояв шунт 0.05 Ома, а в каналі 1 А — 0.1 Ома. Тепер же обидва канали обслуговує одна збірка, і в обох встановлено однакові резистори шунтів 0.1 Ома.
У результаті маємо збільшене падіння напруги на USB-виходах, адже раніше загальний опір кола становив 0.03/2+0.1=0.115 Ома для каналу 1 А і 0.065 Ома для каналу 2 А.
У цьому випадку маємо вже 0.03+0.1=0.13 Ома в кожному з каналів, і якщо в каналі 1 А різниці майже немає, то в каналі 2 А опір виходить удвічі більшим, ніж раніше.
Відповідно, за струму 1 А падіння становитиме 0.13 В, а за 2 А — 0.26 В, і це доволі багато.


У повербанку застосовано доволі непоганий підвищувальний перетворювач MT5033: частота роботи — 800 кГц, струм — до 2.5 А навіть за вхідної напруги 3 В (повністю розряджені акумулятори).


1. Усім керує мікроконтролер Atmega168, раніше був PIC16F1933. Суб’єктивно, час увімкнення/вимкнення, а також оновлення інформації на екрані трохи скоротився.
2. За заряджання відповідають чотири контролери з маркуванням 55b6. Повну назву не шукав, але по суті це все ті ж TP4055, а очікуваний струм заряджання — 0.4-0.5 А на кожен канал.
3. Стабілізатор живлення дисплея та мікроконтролера.
4. Транзистор, що виконує функцію термодатчика.


Пристрій підтримує наскрізне живлення, при цьому акумулятори відключаються від перетворювача завдяки колу блокування на діоді D2, а живлення на навантаження надходить до перетворювача через діод D3.
Тобто навантаження не заважає процесу заряджання, але перетворювач працює постійно — або від акумуляторів, або від зовнішнього входу.

Канал захисту від переполюсування та заряджання показано для одного каналу, решта ідентичні.


Як я писав вище, усередині павербанка є термодатчик, от тільки я не розумію, навіщо він там потрібен, адже він не контролює ні температуру перетворювача, ні акумуляторів і, по суті, показує, наскільки нагрівається друкована плата....
Заради цікавості нагрів його паяльником — після 99 градусів полізли незрозумілі кракозябри :)


Зі зворотного боку друкованої плати розташовані лише роз'єми, світлодіод і дросель перетворювача.



Усередині світлодіода видно плямку люмінофора, світить так собі — хіба що підсвітити щось дрібне на столі або використовувати як невелике чергове світло.


Для тесту я під'єднав павербанк до електронного навантаження, оминувши роз'єми. У реальних умовах напруга буде дещо нижчою через опір контактів, але оскільки різні кабелі мають роз'єми різної якості, я вирішив виключити цей вузол із тесту й перевірити, на що здатен сам павербанк.


Тест виходу із заявленим струмом 2 Ампери: за струму 2.1 Ампера напруга знизилася до 4.83 Вольта, а під час подальшої спроби збільшити струм пристрій перейшов у захист.


На другому каналі результати абсолютно такі самі, що загалом було передбачувано, адже захист каналів повністю ідентичний, а відрізняються роз'єми лише тим, що в каналі 2 Ампери лінії даних під'єднані до резистивних подільників, а в каналі 1 Ампер з'єднані між собою.


Напруга на лініях даних для виходів 2 А і 1 А відповідно.


Але мені було цікавіше спробувати навантажити обидва канали одночасно. Для цього я спаяв виходи захисту разом і встановив максимальний струм навантаження 4 Ампери з кроком збільшення струму 0.1 Ампера. За 3.9 Ампера напруга просіла до 4.63 Вольта, а за струму 4 Ампери спрацював захист павербанка. Перетворювач при цьому працював нормально, але я б не радив так робити.


Пристрій має індикацію вихідного струму. Я перевірив один із каналів, щоб з'ясувати, наскільки вона точна. Нижче наведено результати для струму навантаження 0.5, 1.0, 1.5 і 2.0 Ампера. У всіх випадках індикація трохи занижує значення порівняно з реальним струмом навантаження.
Водночас показана вихідна напруга майже не змінюється, оскільки її вимірюють до вузла захисту й падіння напруги на транзисторах не враховується. Якщо не плутаю, минулого разу було так само, тож у цьому випадку це радше «показометр» із серії «дивіться, що я вмію».


Знімати осцилограми пульсацій у цьому випадку особливого сенсу не було, але я вирішив перевірити й це. Осцилограф під'єднав паралельно навантаженню, без додаткових фільтрів перед щупом.


Відповідно, розмах пульсацій за струму навантаження 0.5, 1.0, 1.5 і 2.0 Ампера. Не скажу, що розмах пульсацій малий, але, як на мене, навіть отримані 100мВ за максимального навантаження цілком прийнятні.


Минулого разу я перевіряв ефективність, тобто ємність акумуляторів у Вт·год і те, скільки можна отримати з них на виході. Цього разу провів той самий тест із тим самим навантаженням і тими самими акумуляторами.
У підсумку маємо: ємність двох акумуляторів — 14.6 Вт·год, на виході отримав 11.95 Вт·год, отже, ККД становить 81.8%, тоді як у попереднього цей показник був 78.5%. Середня вихідна напруга при цьому становила 4.91 Вольта, а в попереднього — 4.97 через правильнішу схему захисту.


Основний «шкідник», що знижує ККД, той самий — сталеві пружини. У цьому плані нічого не змінилося, та й навряд чи зміниться.


Власне, ці пружини я й буду доопрацьовувати, але цього разу розламав якесь реле, щоб дістати з нього дуже гнучкий провід, який до того ж має силіконову оболонку, хоча в цьому випадку це не має значення.
Опір пружини становить майже 0.1 Ома, що за струму 1 Ампер дає падіння напруги 0.1 Вольта.
Водночас опір досить довгого шматка мідного дроту становить лише 6 мОм, або 0.006 Ома. Як то кажуть — відчуйте різницю.


Оскільки провід здався мені задовгим, та й дротинок у мене було лише три, я розрізав пару навпіл, отримавши ще коротші шматочки. Один бік зачистив коротко, другий — приблизно на 5 мм.


Залудив пружини ближче до тієї частини, яка контактує з акумулятором. Саму частину краще не чіпати.
Покриття чудово лудиться, я навіть не використовував жодного флюсу, крім того, що є в припої. Потім загнув довгу частину дроту гачком, зачепив за місце, яке залудив, і припаяв. Вийшли такі собі "хвостики".


Відповідно, короткі частини припаяв до рівної частини пружин, а самі дроти сховав усередину, щоб не стирчали й не заважали встановлювати плату в корпус.
До речі, щодо встановлення: поставити плату в корпус набагато складніше, ніж вийняти її. Біля світлодіода є ребро, яке заважає втиснути світлодіод усередину, тож із ним доведеться помучитися.


Після перероблення загальний опір пружин зменшився майже у 20 разів — з 0.1 Ома до 0.0055.


Уже радше як необов’язкове доповнення вирішив продублювати дротом деякі доріжки.
1. Від середніх акумуляторів — ці доріжки найдовші й огинають дисплей
2. Між транзисторами захисту
3. Від захисту до самого перетворювача.

Дублювати доріжки від перетворювача немає сенсу: падіння напруги там помітно менше, до того ж через особливості схемотехніки багатьох зарядних пристроїв для планшетів і телефонів це нічого не дасть.


Але не скажу, що зміни глобально вплинули на результат: зрештою вдалося отримати приблизно на 0.6 Вт·год більше, а загальний ККД становив 86% замість 81.8 до перероблення. У попереднього павербанка я зміг досягти 87.6%. Думаю, тут також можна було б підвищити ефективність, зменшивши опір шунтів вимірювання струму, але, на жаль, цього зробити не можна.

Перевіряв із двома акумуляторами; якщо встановити чотири, ККД ще трохи зросте.


Але цікаво, що після перероблення нагрівання підвищувального стабілізатора зменшилося, хоча температуру я вимірював наприкінці розряджання, тож мінімальні напруга й струм були однаковими.
1. До доопрацювання
2. Після доопрацювання
3. Температура під час заряджання чотирьох каналів загальним струмом 2 Ампери.



Одна з ключових особливостей цих павербанків полягає в тому, що вони підтримують наскрізне заряджання, тобто можуть одночасно заряджатися й живити споживачів. По суті, це своєрідний блок безперебійного живлення.
Функція працює повністю й коректно, але струм споживання від блока живлення буде досить великим.
1. Власний струм споживання під час заряджання чотирьох акумуляторів — близько 1.8 Ампера, тобто струм заряджання становить по 0.45 Ампера на кожен канал.
2. Якщо під’єднати навантаження, вихідний струм додасться до струму заряджання й легко може сягнути приблизно 3.5 Ампера.


З іншим кабелем струм заряджання становив майже 2 Ампера, тож загальний струм може сягати 4 Ампер.


Крім того, пристрій має функцію автоматичного ввімкнення та вимкнення. Автоматичне вимкнення відбувається за струму близько 0.05-0.08 Ампера. Я не зміг визначити струм, за якого пристрій запускається, але можу сказати, що він досить чутливий.
Але, як ви розумієте, нічого не дається просто так, і зрештою маємо власне споживання в режимі очікування близько 2 мА.
Не скажу, що це аж так багато: збірка з чотирьох акумуляторів ємністю 2.5 А·год повністю розрядиться приблизно за пів року, але нічого хорошого в цьому, звісно, немає.


Загалом маємо, по суті, той самий ТОМО попередньої версії, але трохи вдосконалений.
Пізніше я дізнався, що це, власне, і є ТОМО, посилання на сайт виробника; там же є невеликий відеоогляд.




Якщо порівняти пристрій, який я оглядаю, з варіантом, що тестував раніше, помітні покращення: вищий ККД, удосконалена схема захисту від переполюсування, менші габарити пристрою і, знову ж таки, наявність ліхтарика :)))
Але є й погіршення: навіщось прибрали один із вихідних транзисторних каскадів і збільшили номінал шунта в каналі 2 Ампери.
Нейтральні зміни — додали термометр, конструкцію пружин не змінили.

Сам по собі павербанк цілком працює. Вихідна напруга хоч і відповідає допускам, але могла б бути вищою, якби виробник не "оптимізував" вихідну частину. Порадувала ефективніша схема захисту та непоганий вихідний перетворювач. Працює нормально навіть без доопрацювання, а доопрацювання дає змогу трохи підвищити ККД. Корисною є функція наскрізного заряджання, можливість швидко замінювати акумулятори, а також використовувати павербанк як зарядний пристрій для акумуляторів 18650.
Ліхтарик і термометр мені особисто й задарма не потрібні, хоча ліхтарик, може, колись і стане в пригоді.

Чого точно бракує, то це функції швидкого заряджання як на вході, так і на виході. Причому, на мій погляд, особливо на виході. Думаю, якби виробник додав її, пристрій став би помітно кориснішим. Тим паче, для цього є і місце всередині, і мікроконтролер, на який можна покласти додаткові сервісні функції.


Магазин надав для огляду купон IT$LEDE4, з яким ціна має становити $11.99. На цьому в мене все, сподіваюся, огляд був корисним.