EBC-A20, ще одне електронне навантаження від ZKEtech

Друге електронне навантаження від ZKEtech, придбане зовсім недавно, і третє в моєму парку вимірювальних приладів. Хоча в цьому випадку назвати його вимірювальним приладом можна з натяжкою, та й під поняття "електронне навантаження" воно не зовсім підпадає, адже частково є тестером акумуляторів. Загалом сьогодні огляд версії на 20 А.


Якщо попередня версія, як, утім, і найперша (EBC-A10), мала максимальний струм навантаження 10 А, то тут ідеться про варіант зі струмом до 20 А, що краще підходить для тестування високострумових акумуляторів. І хоча струм навантаження в моделі, яку оглядаємо, удвічі більший, ніж у попередньої, потужність у неї майже вдвічі менша — лише 85 Вт проти 150 Вт у EBC-A10H. Власне, через меншу потужність і відсутність блока живлення цей варіант помітно дешевший: 39 доларів за «економну» версію і майже 47 — за повний комплект.

Різниця між комплектами полягає в тому, що до повного комплекту додають інтерфейсний кабель і блок живлення (з мережевим кабелем). Оскільки кабель у мене вже є від найпершого навантаження, а блоків живлення мені й так точно вистачає, платити за те, що мені не потрібно, а головне — ще й за доставку цього до мене, я точно не збирався.
Зрештою, з урахуванням послуг перевізника, вона обійшлася мені приблизно в 55 доларів. Якщо точніше, то 128 доларів коштували два навантаження, USB-адаптер, купа пакування, доставка, а також послуги посередника.
На AliExpress таке навантаження коштує 84 долари за повний комплект (навантаження, силові кабелі, інтерфейсний кабель, блок живлення) — посилання.


Короткі характеристики в моєму перекладі з китайської
Живлення — 19–24 В, 4 А
Діапазон вхідної напруги — 0.00–30.00 В, дискретність вимірювання 0.01 В
Діапазон вихідної напруги — до 18 В за вхідної напруги 22 В
Струм навантаження — 0.1–20.00 А, крок налаштування 0.01 А
Струм заряджання — 0.1–5.00 А, крок налаштування 0.01 А
Режим навантаження — CC, CP
Режим заряджання — CV
Похибка вимірювання напруги:
До 4.5 В — дискретність вимірювання 0.003 В, похибка +-0.5%
Від 4.5 до 30 В — дискретність вимірювання 0.01 В, похибка +-0.5%
Вимірювання струму — 0.1–20.00 А, дискретність 0.01 А, похибка +-0.5%
Вимірювання ємності
до 10 А·год — дискретність 0.001 А·год (1 мА·год)
10–100 А·год — дискретність 0.01 А·год (10 мА·год)
100 А·год і більше — 0.1 А·год


Отже, до «економного» комплекту входять:
1. Саме навантаження EBC-A20
2. Силові кабелі
3. Інструкція.



1. Інструкція. Тут узагалі нічого цікавого: усе «зрозумілою» китайською мовою, навіть картинок не завезли.
2–3. А от кабелі непогані: добротні мідні затискачі-крокодили, та й роз'єми мають солідний вигляд. Але мені цікаво, чому тут одразу не передбачили, що за таких струмів захочеться використовувати чотири крокодили, а не два. Ну гаразд, це можна виправити.


Коли взяв цю коробочку в руки, подумав: а чому вона така маленька? Річ у тім, що я багато разів бачив її на фото, і вона завжди здавалася мені більшою.
Тішить, що виробник замінив яскраво-помаранчевий колір, схожий на той, у який фарбують «чорні скриньки», на звичніший сірий.


Зверху — індикатор і чотири кнопки: увімкнення, вибір параметра та його зміна вгору/вниз. І знову зроблено «по-китайськи»: ліворуч кнопка вгору, праворуч — униз. Але тут уже тільки самому переробляти, хоча, як я писав, клавіатурою не користуюся.


Спереду — вентилятор і пара роз'ємів для під'єднання тестових кабелів. Виглядає акуратно, якщо не зважати на щілину між кришкою та корпусом, а також дивний вигляд зрізу верхньої частини корпусу.


З боків — вентиляційні решітки, усе логічно й зрозуміло.


Ззаду також є вентиляційна решітка, а крім того — вхід живлення, вимикач і роз'єм microUSB для під'єднання до комп'ютера. Нагадую: це не USB, а UART TTL, тому підключати сюди кабель напряму хоч і безпечно, але так само безглуздо — тільки через конвертер.


Як і минулого разу, є гарантійна пломба (а талона, до речі, немає) і роз’єм microUSB поблизу.
Знизу, крім ніжок, нічого немає, навіть гвинтів кріплення начинки. Пофарбовано акуратно, видно, що старалися.


Начинка — куди ж без неї в такому специфічному пристрої :)
Розбирається загалом просто, але одразу повністю роз’єднати половинки не вийде — вони з’єднані дротами.


Трохи помучившись, роз’єдную конструкцію.


Дивно, що не зробили підключення кнопок за аналогією з дисплеєм — за допомогою довгої гребінки.


Зовні все досить акуратно.



Як і минулого разу, вимикач підключений через клеми, а не припаяний.


Радіатор несподівано маленький, за загальною площею навіть трохи менший, ніж у моєї A10. Вентилятор працює на видув, що дещо знижує ефективність охолодження самого радіатора, але покращує ситуацію з нагріванням зарядного пристрою і особливо шунта для вимірювання струму. У моїй старій моделі шунт охолоджувався гарячим повітрям від радіатора, що, в принципі, могло збільшувати залежність струму від потужності, що розсіюється на навантаженні.


Думаю, плату контролера представляти не треба: найімовірніше, вона є основою для більшості навантажень цієї фірми, а самі навантаження відрізняються конструкцією силового вузла та прошивкою.


Знизу нічого цікавого


Хоча більшість дротів підключена за допомогою роз’ємів, силові дроти все-таки припаяні. Причому контакти на силових роз’ємах продубльовані: два з трьох призначені для силового з’єднання, один — для вимірювання.
Усередині корпус трохи запилений і заляпаний, просто на фото цього не видно через спалах.


Зарядний пристрій — знову нічого нового.


Поруч видно три діоди: пара ліворуч захищає від переполюсування. За маркуванням це або SR104, або SR1040, утім, неважливо: по 10 Ампер, 40 Вольт кожен. Від себе рекомендую замінити їх на потужніші, оскільки під час роботи вони помітно нагріватимуться, та й зайве падіння напруги за таких струмів зовсім ні до чого.


Шунти здвоєні, я їх не вимірював. У A10 опір був 10мОм, тут, найімовірніше, такий самий.
Праворуч видно реле захисту від перевантаження під час увімкнення з підключеним низьковольтним акумулятором.


Як я писав раніше, стара версія була схильна перевантажувати блок живлення і переводити його в режим захисту від КЗ. Нещодавно і я зловив цей глюк під час ресурсного тестування акумулятора — добре, що був удома.
Зрештою швиденько зібрав найпростішу схемку, яка дає невелику затримку, щоб блок живлення міг коректно запуститися, і лише потім подає напругу на електронне навантаження. Тоді завдяки тому, що БЖ працює штатно, а також зарядженим у ньому конденсаторам, зарядний пристрій запускається коректно.


Загальна якість складання дуже непогана, я б навіть сказав, що плату приємно взяти в руки: усе чисто й акуратно.
На вході встановлено конденсатор 220мкФ 50 Вольт, на виході зарядного пристрою — 220мкФ 25 Вольт.


А от силовий вузол мене здивував: чесно кажучи, я очікував побачити тут пару транзисторів, струм усе-таки великий, але виявилося, що силова частина майже не відрізняється від моєї електронної навантаження A10 потужністю 60 Ватт.
Десь виробник явно зекономив, адже 85 Ватт на один корпус TO-247 — це реально до біса забагато. Крім того, опір відкритого транзистора IRFP260M становить 40мОм, а отже, за струму 20 Ампер навантаження фізично не зможе забезпечити робочу напругу понад 0,8 Вольта. А якщо додати падіння напруги на діодах (близько 0.5 Вольта), шунті (0.1 Вольта) і дротах із роз’ємами, виходить відчутно.

Як і минулого разу, термореле відповідає за примусове ввімкнення вентилятора на випадок, якщо штатне (програмне) керування відмовить. Крім того, у цьому режимі оберти помітно вищі.


Тепер можна й випробовувати. Перше, з чим зіткнувся: тут використано гніздо живлення 5.5х2.5, а не 5.5х2.1, як у старої, тож довелося ще й підбирати вдома блок живлення з відповідним штекером.


Програмне забезпечення та можливості приблизно такі самі (якщо не сказати більше), як у моєї старої A10, що трохи дивно, адже її позиціонують саме для роботи з акумуляторами, але попередньо встановлених режимів і режиму тестування нікелевих акумуляторів немає.


Зрадівши, я почав не з вимірювань, а з простого тесту розряджання акумулятора. І тут зрозумів, що затискачі-крокодили однозначно доведеться переробляти, інакше який тоді сенс у тому, що до цього я купив правильний тримач для акумуляторів?
Ні, самі по собі крокодили якісні, помірно жорсткі, добре чіпляються, але за таких струмів похибка залежатиме від усього, а нехтувати цим я не хочу.


Виставив струм розряджання 20 Ампер, обмежив час двома хвилинами й запустив тест. Нічого не згоріло, розсіювана потужність становила близько 60 Ватт. Погравшись, запустив процес заряджання — теж без жодних ексцесів: заряджає, вимикається.
От тільки вентилятор помітно шумить. Власне, у A10H він теж шумить, більш-менш тихо працює лише стара A10.
Вентилятор вмикається при перевищенні певної потужності, незалежно від температури. Якщо температура піднімається вище 50 градусів, термореле вмикає його на повну потужність.


А тепер — перевірка.
Напруга. Спочатку все йшло чудово, але наприкінці діапазону різниця становила 0.1 Вольта. І хоча це все одно вкладається в заявлену похибку 0.5% (+-0.15 Вольта), як на мене, це забагато. Можна відкалібрувати, але я не планую використовувати її за напруги понад 15-20 Вольт.


Є тут і проблема з низькою роздільною здатністю АЦП, що проявляється у великій дискретності результату вимірювання. Наприклад, за певних поєднань напруг зміна вхідної на 0.01 Вольта відображається як зміна на 0.03.


Перш ніж оцінювати похибку вимірювання струму, подивився, який струм споживає навантаження від джерела, що тестується. За напруги 5 Вольт виходить близько 37мкА.


Струм навантаження. На жаль, нормально перевірити можу лише до 12.5 Ампера. Узагалі мультиметр має межу 10 Ампер, але цілком нормально працює і за 12-13.
У всьому перевіреному діапазоні навантаження занижує струм, що під час перевірки ємності акумулятора дає результат, більший за реальний. Різниця не дуже велика, можна також спробувати відкалібрувати.
Додаток — спробував відкалібрувати. Калібрується, але крок калібрування досить великий, тож точно підлаштувати непросто, хоча цілком реально. Гірше інше: калібрування струму розряджання впливає і на струм заряджання, хоча я пробував калібрувати і те, й інше. Тобто якщо струм розряджання був нижчим і ви його підняли, то підніметься і струм заряджання, а якщо він і так був вищим, то можемо отримати ще більший струм.
Зазвичай достатньо відкалібрувати струм розряджання, але, наприклад, у навантаження A10H струм розряджання і заряджання був рівномірно зміщений в один бік, тож там калібрувати буде помітно простіше.


У міру прогрівання струм трохи падає, тому під час калібрування краще або прогріти пристрій, або залишити невеликий «запас» угору.


Струм заряджання.
За малих струмів картина тут трохи гірша, ніж під час розряджання, але за великих — краща, місцями навіть «у нуль». Під час тесту струмом 2 Ампера спочатку показало трохи більше, а потім відносно швидко стабілізувалося на струмі рівно 2 Ампера.


Але цікаво, що вище я показав: за струму 2 Ампера реальний струм трохи падав, а за струму 5 Ампер ситуація була цілком протилежною — спочатку струм був трохи нижчим, але згодом піднявся до встановленого значення. Є думка, що тут цілком може працювати якесь цифрове коригування, але я не впевнений.


Для підключення до комп’ютера я взяв кабель від свого старого навантаження, а старе підключив через звичайний перетворювач USB-UART.


Цікаво, що в мого старого навантаження є окремий роз’єм із позначкою BTSD. Мабуть, задумувався бездротовий інтерфейс або якийсь адаптер для запису на карту пам’яті, але потім вирішили його прибрати. Також випадково з’ясував, що на роз’єм виведено землю, RXTX і.... 12 Вольт, а не 5, як можна було б очікувати, тому в моєму варіанті, якщо під’єднати звичайний кабель, можна пошкодити не навантаження, а порт комп’ютера, хоча я вже так під’єднував.


Програму описувати не буду, вона точно така сама, як в огляді A10H, і майже така сама, як я показував з А10.


Але мене здивувало, що немає автоматичного тесту, а особливо збило з пантелику те, що вкладка розташована там, де був автоматичний тест (що логічно). Я навіть подумав: а де віконце, куди можна ввести програму роботи? Але ні, саме роботу за програмою залишили.
Чесно, от незрозуміло, навіщо видалили автотест.


У списку режимів роботи є лише CC, CP і CV (заряджання), попередніх налаштувань немає.


Також дуже дивно працює (або не працює) функція вимірювання внутрішнього опору акумулятора. Не можу сказати, що вона мені потрібна, але сам факт. Річ у тім, що можна вибрати будь-який струм, але під час спроби провести тест програма втрачає зв’язок із пристроєм, відновити його можна лише кнопкою connectdisconnect.


Для подальших тестів я відпаяв вимірювальні дроти від затискачів-крокодилів і припаяв до знайдених удома маленьких затискачів. Не можу не похвалити якісний і дуже м’який дріт у силіконовій ізоляції. Бачив у продавця його окремо, шкодую, що не купив.


Тепер під’єднаємо тримач як належить, у повному чотирипровідному варіанті, і спробуємо виміряти ємність акумулятора за максимального струму.


Встановив струм 20 Ампер, поріг відсікання 2.5 Вольта й запустив тест.


Дочекався повного розряджання акумулятора, змінив нижній поріг на 2 Вольта й продовжив тест. На маркері графіка значення 19.89 Ампера. Так вийшло випадково, бо я потрапив на момент, коли навантаження почало знижувати струм за програмою. Це видно за підсумковою ємністю і на маркері, і в нижньому рядку. Якби зсунув маркер буквально на один піксель ліворуч, було б рівно 20 Ампер. Помітив це вже тоді, коли готував скриншоти для огляду.


Після завершення розряджання акумулятор нагрівся до 73 градусів. Думаю, ви помітили, що акумулятор розташований біля решітки вентилятора. Це зроблено навмисно: вентилятор трохи охолоджував акумулятор, який хоч і розрахований на струм до 30 Ампер, але йому вже близько 3 років.
Праворуч — загальний вигляд, помітно, що дроти також нагріваються.


Запустив заряджання, і тут також жодних проблем не було.


За допомогою вбудованої функції збереження даних у рідному ПЗ можна будувати складні графіки. Наприклад, тут зеленим показано розряджання струмом 10 Ампер, синім — 20 Ампер. Стрибок наприкінці графіка виник через те, що я продовжив тест, а не провів його за один раз. Однакова ємність у мА·год — просто збіг, не більше.
Про всяк випадок: якщо раптом користуватиметеся функцією збереження даних і вона працюватиме некоректно, змініть у налаштуваннях Windows десятковий роздільник із коми (за замовчуванням) на крапку.


Тепер про саму ZKEtech та її продукцію.
Для початку — те, що зараз у мене є. Посередині лежить A10, якою я користуюся постійно й дуже довго. Вона не позбавлена недоліків, але працює дуже надійно. З боків — відповідно, дві останні, огляди яких ви читали.
Хотів якось купити собі їхнє USB-навантаження потужністю 35 Вт, але переважно через те, що воно дає змогу керувати зарядними пристроями з функцією QC. Після придбання наворочених USB «докторів» це бажання відійшло на третій план.


Далі — те, що ще виробляє ця фірма, і пояснення щодо маркування її пристроїв.
EBD — просто електронне навантаження, сюди ж належить і EBD-USB
EBC — електронне навантаження з вбудованим зарядним пристроєм.
EBC-X — багатоканальне навантаження з вбудованим зарядним пристроєм.

Далі йде літерний індекс
A — низьковольтна серія, від нуля до 5 або 30 В.
B — високовольтна серія, 9–88 В, призначена для роботи зі свинцевими акумуляторами, наприклад автомобільними.
Проскакувала ще інформація, що навантаження з індексом A вміють вимірювати внутрішній опір, але сьогоднішній огляд показує, що це не зовсім так.

Далі — величина струму навантаження
05 — 5 А
10 — 10 А
20 — 20 А
40 — 40 А

У багатоканальних усе складніше
0501 — заряджання 1 А, розряджання 1 А
0510 — заряджання 5 А і розряджання 10 А
0510 — заряджання 10 А і розряджання 10 А, тут не помилка: у них справді однаковий індекс, але є версія X0510A з формулою 10/10.

Наприкінці є ще індекс —
H — збільшена потужність, наприклад, та сама A10 і A10H
L — не знаю.

Як розширення свого інструментарію наразі розглядаю два варіанти:
1. Версію на 40 А для «важких» тестів.
2. Багатоканальну з формулою: заряджання 5 А і розряджання 10 А.
3. Варіант 10/10 навряд чи мені знадобиться (на фото виконання з вбудованим тримачем), а варіант 1/1 — тим паче.
4. Для більшої зручності, найімовірніше, краще використовувати окремі тримачі, які продаються одразу по 8 шт.

До речі, багатоканальні версії мають підвищену точність, підозрюю, що використовуються окремі АЦП.


Поки схиляюся до багатоканальної версії, яку зручно використовувати для ресурсних тестів і програмне забезпечення якої адаптоване для таких тестів. Таке навантаження коштує на Тао близько 270 доларів (версія 5/10), плюс до нього потрібні тримачі: у «бюджетному» виконанні ще 45, а якщо щось акуратніше — то радше ближче до 55–60.


Під час роботи з’ясувалися деякі нюанси, яких раніше не помітив.
Спершу про те, коли вмикається вентилятор.
Під час розряджання — програмно, якщо потужність понад 6 Вт; «апаратно», за допомогою термореле, якщо температура понад 50 градусів.
Під час заряджання — лише програмно, якщо потужність понад 5 Вт.

Але з’ясувалася й одна особливість: у момент вимкнення вентилятора під час заряджання на показах струму з’являється ось така поличка. Я трохи розтягнув зображення.


Якщо розтягнути ще більше, видно, що поріг її появи якраз збігається з порогом вимкнення вентилятора. Думаю, десь є спільний провідник для вимірювання струму й керування вентилятором. Чому я думаю, що саме для керування? Коли спрацьовує термовимикач, такої полички немає.



Ось, власне, і все. Спробую розповісти про хороше й погане, що знайшов у цих двох навантаженнях (A10H і A20).
Про хороше — виробник явно старається: видно, що все зібрано досить акуратно, не ідеально, але непогано. При цьому вносять зміни і в конструкцію, і в схемотехніку, і в програмне забезпечення. Технічно все працює і навіть відповідає заявленим характеристикам, що теж непогано.
Про погане — через використання дешевого мікроконтролера й відсутність окремих АЦП точність нижча, ніж могла б бути. Силовий вузол, на мій погляд, працює на межі. У версії на 20 А я б поставив два транзистори, а не один, трохи збільшив радіатор і отримав би не 150, то точно 120 Вт, причому доопрацювання коштувало б недорого.
У A10H так і зроблено, але там немає схеми балансування навантаження між транзисторами, що не дуже красиво (або, точніше, зовсім некрасиво). На щастя, це можна доопрацювати самостійно за допомогою маленької платки, про яку я вже якось писав.

Загалом сподобалося. Спробую написати виробнику про свої спостереження й пропозиції щодо вдосконалення — може, допоможе. Або, як варіант, продавати комплекти для саморобників у вигляді налагоджених плат, але без корпусу й радіатора. На сьогодні в мене все, сподіваюся, було корисно.