Power bank с регулируемым выходным напряжением

Если рядом нет кафе. 9 павербанков, которые подзарядят севший ноутбук

Всех приветствую! Представляю вашему вниманию подборку внешних аккумуляторов с выходной мощностью 20V, которая с помощью провода PD-триггера сможет зарядить любой ноутбук. Такие павербанки способны также полноценно питать (при использовании PD-триггера на 20V) паяльники с выходом 5.5х2.5 мм, например, модели SH72 или TS100. В частности, такая мощность обусловлена зарядкой сразу нескольких автономных гаджетов.

Baseus 65 Вт и 20 000 мАч

Компактный павербанк, который способен зарядиться полностью за 1.5 часа. Из преимуществ следующие:

• поддержка большинства протоколов быстрых зарядок
• возможность заряжать ноутбуки (максимальное выходное напряжение 20В)
• компактные габариты для такой емкости

Зарядка-павербанк Baseus 45 Вт на 10 000 мАч

Очень необычное устройство, так как сочетает в себе полноценную GaN (на основе нитрида галлия) зарядку и павербанк емкостью 10 000 мАч. Варианты использования могут быть самые разные: выключили электричество в вашем районе, но, если роутер был подключен к такому павербанку, даже при выключении света будет возможность пользоваться интернетом или зарядить устройство. Как и все другие варианты данной подборки, данное устройство может заряжать ноутбуки, используя специальный PD триггер, но мощность будет ограничена: она составляет 45 Ватт в режиме зарядки и 30 Ватт в режиме павербанка.

Orico 60 Вт с розеткой и емкостью 39 000 мАч

Крайне полезная штука, когда идешь в места, где не будет розеток. Присутствует полноценный PD преобразователь, с выходной мощностью 60 Ватт на разъеме Type-C и разъемы с выходным напряжением 12V. Из мегаполезного — присутствует возможность вставить полноценный потребитель на 220V, но мощность ограничена: 120W, соответственно, потребитель должен быть не особо прожорливым. Емкость большая и составляет 39 000 мАч. Вес данного приспособления всего 1.44 кг, и для данного форм-фактора это немного.

Источник

Тестируем Power Bank Topk 10000 мА·ч с поддержкой быстрой зарядки и добываем из него напряжения 9 В и 12 В с помощью триггера QC

Содержание

Разберёмся сначала с вопросом, а зачем вообще тестировать павербанки (они же — портативные аккумуляторы, power bank, повербанки)?

Какой в этом смысл, если схемные решения давно стандартизированы, а применяемые там Li-ion аккумуляторы тоже «устаканились» по ёмкости на единицу веса?!

Иными словами, все павербанки с одинаковыми заявленными параметрами тоже должны быть одинаковы, если производители не схалтурили.

И вот именно завершающая часть последней фразы («не схалтурили») и делает полезным тестирование павербанков. Халтура, увы, иногда ещё встречается.

В этом обзоре будут протестированы сразу два устройства.

Первое — павербанк TOPK 10000 mAh с поддержкой быстрой зарядки (на входе и выходе):

Павербанк был приобретён на Алиэкспресс в официальном магазине TOPK, цена на момент обзора — $14.4 в варианте с поддержкой быстрой зарядки (QC) и с доставкой из России. С доставкой из Китая — чуть дешевле, но значительно дольше.

Второе устройство — триггер QC2/QC3, с помощью которого можно получить от павербанков с поддержкой быстрой зарядки напряжения 9 или 12 Вольт.

Триггер QC был приобретён здесь, цена на момент обзора — $11 с учётом доставки; что представляется сильно завышенным (из-за мелкосерийности изделия или бессовестности продавцов, или же того и другого).

Такие триггеры ещё называют «приманками», поскольку они позволяют «выманить» наружу из павербанков те напряжения, которые повербанки могут выдать только по спец. запросу от заряжаемого устройства.

Напряжения (9 и 12 В) всё ещё востребованы для питания или зарядки различных устройств.

Технические характеристики и конструкция Power Bank TOPK 10000 mAh с поддержкой быстрой зарядки

Модель / ёмкость	I1006P / 10000 mAh
Энергия аккумулятора	37 Wh
Отдача заряда в режиме 5 В	6500 mAh
Порты
Габариты	135 x 66.2 x 27 мм
Масса	234 г
Комплектация	Power bank, кабель micro-USB 45 см

Внешне павербанк выглядит как плоская «коробочка» со скруглёнными боковыми гранями (вид в двух ракурсах с противоположных диагоналей):

Такая плоская конструкция делает его удобным для ношения в кармане куртки; в отличие от павербанков с «жирненькой» конструкцией, которые больше подходят для сумки или рюкзака.

Корпус — металлический, что очень хорошо с точки зрения теплоотвода: корпус распределяет тепло по всей поверхности, и фактически вся она является теплоотводом.

Особенность конструкции состоит в том, что вершина скруглений боковых граней имеет небольшой плоский участок, это лучше заметно на следующем фото:

На одном из торцов павербанка расположена его «панель управления».

Слева на ней — кнопка включения (на выключение она не работает). Впрочем, павербанк включается автоматически при подключении нагрузки; но кнопка включения может пригодиться, если нагрузка — слабая (на грани автоотключения павербанка).

Затем идёт небольшой светодиодный дисплей, показывающий проценты заряда. Кроме того, на дисплее загораются символы «PD» (Power Delivery), если устройство перешло в режим «быстрой зарядки» (по входу или выходу).

Порт micro-USB работает только как вход, имеется поддержка режима быстрой зарядки (если он поддерживается и на зарядном устройстве, естественно).

Порт Type-C — двунаправленный, может быть как входом, так и выходом. Он — «умный» и сам определяет, когда ему работать входом, а когда — выходом. В обоих направлениях поддерживается «быстрая зарядка».

Порт USB A работает только на выход, режим «быстрой зарядки» поддерживается.

Формально павербанк может одновременно заряжать два устройства: одно — через порт USB A, а второе — через порт USB Type-C.

Но по факту ценность этого свойства — не велика.

Во-первых, при одновременном использовании этих портов ни один из них не может работать в режиме «быстрой зарядки». Так что, если Вы подключили одновременно два устройства, то оба будут заряжаться в обычном режиме.

Во-вторых, суммарная мощность зарядки этих устройств не должна превышать 18 Вт.

Так что получается, что одновременно можно заряжать только одно мощное устройство (например, смартфон) и одно слабое (вроде наушников), или два слабых.

Кстати, из всего многообразия режимов «быстрой зарядки» павербанк поддерживает только два варианта с повышением напряжения на выходе: 9 В / 2 А и 12 В / 1.5 А, и один режим без повышения (5 В / 3 А).

Такие режимы есть не только в QC2 / QC3, но и во многих других системах «быстрой зарядки», и, соответственно, они будут работоспособны.

Хотя такое небольшое количество поддерживаемых режимов по напряжению выхода — это довольно примитивно, но, вероятно, технически оправдано: с дальнейшим повышением напряжения КПД павербанка мог бы упасть.

Для порядка посмотрим ещё на ту сторону павербанка, где обозначены реквизиты изделия:

Этот павербанк можно назвать условно-разборным.

Для разборки придется поддевать и отрывать пластиковую панель (со стороны кнопки и разъёмов), посаженную на клей. Впрочем, миссия выполнима.

За ней будет ещё одна пластиковая панель, но она культурно держится на шурупах.

Затем всю начинку можно аккуратно и медленно выдвинуть в сторону заднего торца и увидеть богатый внутренний мир павербанка:

В павербанке используется толстый односекционный аккумулятор.

Теоретически, когда аккумулятор через сколько-то лет потеряет ёмкость, его можно будет заменить.

Плата контроллера — аккуратная. Силовые дорожки сделаны утолщёнными, следов флюса не видно.

Но индуктивность на плате — только одна, и, соответственно, преобразователь напряжения тоже только один. Отсюда будет происходить невозможность совмещения разнородных режимов работы устройства (что и подтвердится в ходе теста).

Конструкция триггера QC (быстрой зарядки)

Очень коротко пройдёмся по триггеру QC. Он здесь упомянут не просто так, а в связи с тем, что будет использоваться для теста павербанка.

Триггер служит для принудительного переключения источников питания (павербанков или зарядных устройств) в режимы с напряжением на выходе 9 или 12 Вольт.

Разумеется, такое переключение могут осуществить только устройства с поддержкой быстрой зарядки. От «обычного» повербанка или ЗУ нельзя добиться никакого другого напряжения, кроме 5 В.

Триггер выполнен в виде бескорпусной платы с двумя разъёмами USB (вход и выход):

Со стороны выходного разъёма находится ползунок, с помощью которого устанавливается одно из напряжений: 5 В, 9 В или 12 В.

Эти напряжения создаёт не сам триггер, он только отправляет сигналы управления на выдачу этих напряжений от основного устройства (павербанка или ЗУ).

Главный чип триггера не имеет никакой маркировки.

Над главным чипом находится двойной светодиод.

Цвета свечения светодиода обозначают напряжения следующими цветами: красный — 5 В, зелёный — 9 В, красно-желтый — 12 В.

Этот светодиод на триггере индицирует только факт задания напряжения, но не факт его реального получения.

В связи с этим пользователь поступит правильно, если при первом применении триггера совместно с каким-либо павербанком или ЗУ проверит, удалось ли установить требуемое напряжение. Ибо, если на ЗУ написано, что оно поддерживает «быструю зарядку», то не факт, что так оно и есть на самом деле. Обзор примера такой халтуры — здесь. Будьте бдительны!

Как вариант — для контроля можно прикрепить к плате миниатюрный цифровой вольтметр (цена вопроса — вокруг одного доллара):

Купить такой бескорпусной цифровой вольтметр с питанием от измеряемого напряжения можно купить на Алиэкспресс, например, у этого продавца.

Тестирование Power Bank TOPK 10000 mAh с поддержкой быстрой зарядки

В первую очередь проверяем возможность работы в максимальных режимах, заявленных производителем.

Здесь есть тонкость: максимальный режим должен быть в принципе работоспособным, но не должен эксплуатироваться в течение длительного времени. Эксплуатация каких-либо приборов на уровне предельно-допустимых параметров в течение длительного времени — это «в сильнейшей степени моветон» © Н.В. Гоголь, «Ревизор».

Такая эксплуатация снижает надёжность работы прибора и может привести к его преждевременной кончине. Обычно производители рекомендуют использовать предельно-допустимые параметры не более, чем на 75-80%.

Итак, поехали: проверка в трёх предельных режимах.

1. Напряжение на выходе — 5 В, ток — 3 А (успешно):

2. Напряжение на выходе — 9 В, ток — 2 А (успешно):

3. Напряжение на выходе — 12 В, ток — 1.5 А (успешно):

Теперь переходим к главным тестам — на полный разряд павербанка при различных напряжениях на выходе.

Исходя из изложенных выше «манер хорошего тона» при эксплуатации оборудования, нагрузка на выход задавалась не на 100% от максимально-допустимой, а ниже. Она составляла 75% для напряжений 9 В и 12 В, и 1.5 А (50% от максимального) — для напряжения 5 В, ибо это соответствует наиболее характерным условиям в реальной жизни.

Например, мой личный смартфон в режиме «быстрой зарядки» с напряжением 9 В потребляет ток не в 2 А, а только 1.4 А; а в режиме 12 В — 1.26 А.

Показания по отданной ёмкости снимались в моменты, когда павербанк показывал 0-1% оставшегося заряда (кстати, он и при показаниях в 0% оказался способен проработать несколько минут).

1. Разряд при напряжении выхода 5 В, ток разряда 1.5 А:

Отдача заряда в этом режиме оказалась даже чуть выше обозначенной в характеристиках (отдано 6642 мАч при 6500 в характеристиках).

2. Разряд при напряжении выхода 9 В, ток разряда 1.5 А:

Здесь надо уже смотреть не mAh (миллиампер-часы), а Wh (Ватт-часы), поскольку идёт преобразование энергии с повышением напряжения, но понижением тока. В заряжаемом устройстве с поддержкой «быстрой зарядки» работает преобразование в обратную сторону. Такая схема передачи позволяет увеличить передаваемую мощность без опасности повреждения контактов в разъёмах (при слишком высоких токах они могут греться, искрить, плавиться и отгорать).

Если же этот режим используется для зарядки или работы «обычных» устройств с питанием от 9 Вольт, то обратное преобразование не производится и отдаваемая энергия принимается «как есть».

Отданный павербанком в этом тесте заряд составил 31.345 Wh при указанных в характеристиках 37 Wh и 33.84 Wh в реальности (как убедимся далее). С учетом того, что КПД не может быть 100%-ным, получилось очень неплохо.

3. Разряд при напряжении выхода 12 В, ток разряда 1.15 А:

В течение большей части протяженности теста напряжение на выходе поддерживалось на уровне 11.9 — 12 Вольт, но под конец (когда оставалось несколько процентов заряда) снизилось до 11.4 — 11.5 В (с другими выходными напряжениями этого эффекта не было).

Теперь проверяем зарядку самого повербанка.

Зарядка возможна в двух режимах: «обычном» (если ЗУ — без поддержки «быстрой зарядки») и ускоренном (если с поддержкой).

Сначала — проверяем зарядку павербанка в «обычном» режиме, от самой обыкновенной телефонной зарядки 5 В / 2 А:

В этом режиме снова возвращаемся к цифрам в mAh. Ёмкость, залитая в павербанк, составила 9146 mAh, что несколько ниже заявленных 10000 mAh. А энергия в аккумуляторе составила, соответственно, не 37 Wh, а 9146 mAh*3.7 V = 33.8402 Wh.

Продолжительность зарядки составила долгие 6 часов 22 минуты, а максимальный ток заряда составлял 1.7 А (т.е. ЗУ на 2 А будет достаточно).

Теперь — проверяем зарядку павербанка в режиме «быстрой зарядки», для чего он был подключен к ЗУ с проверенной работоспособностью в этом режиме.

В этом тесте триггер QC не использовался, чтобы павербанк и ЗУ сами договорились, в каком режиме им работать совместно.

При этом оказалось, что устройства договорились работать в режиме 9 В; а на 12 В даже и не пытались переключиться.

Зарядка по сравнению с предыдущим режимом, действительно, ускорилась; но не в разы.

Вместо 6 часов 22 минут павербанк зарядился за 4 часа 36 минут, т.е. на 1 час 46 минут быстрее. Результат — неплохой (польза таки от «быстрой зарядки» есть), но и не выдающийся.

Максимальный ток заряда в этом режиме составил 1.58 А; по мере зарядки павербанка ток постепенно снижался.

Нагрев корпуса во всех режимах зарядки и разрядки был небольшим, не свыше 37 градусов при температуре окружающей среды 24 градуса (температура измерялась инфракрасным термометром Benetech 531).

В заключение тестовой части — несколько пунктов дополнительной информации о работе павербанка.

Режим сквозной зарядки павербанк поддерживает, но при этом не работает режим «быстрой зарядки».

Минимальный ток, при котором происходит автоматическое выключение павербанка, составляет следующие величины в зависимости от режима выхода:

Такие токи позволят использовать павербанк в режиме 5 В для зарядки маломощных устройств (наушников, фитнес-трекеров и т.п); а в режимах 9 В и 12 В — для питания различной маломощной аппаратуры.

Итоги и выводы

Итак, тест показал, что павербанк работает штатно и заявленным характеристикам соответствует. Собственно, это и есть главный результат теста.

Чисто формально можно придраться к тому, что ёмкость аккумулятора оказалась почти на 10% ниже заявленной. Но тут давайте помнить о том, что все радиоэлементы (резисторы, конденсаторы и т.д.) имеют некоторый допуск на параметры, и аккумуляторов это тоже касается. Так что обнаруженное отклонение можно истолковать и в этом ключе. Но в любом случае критичным это отклонение назвать нельзя.

В качестве ещё одного недостатка можно назвать относительно долгую зарядку самого павербанка (4.5 часа даже в режиме «быстрой зарядки»). Пожалуй, лучшим вариантом его зарядки будет ночная зарядка: вечером включаем заряжаться, утром получаем «готовый продукт».

Что касается триггера QC2/QC3, то он тоже подтвердил свою нехитрую функциональность и полностью пригоден к употреблению.

Но на всякий случай ещё раз напомню: он будет работать только с теми павербанками и сетевыми адаптерами, которые имеют поддержку QC2/QC3 со стороны выхода! Применение этого триггера с обычными павербанками никакого эффекта не даст.

Кроме того, необходимо убедиться, что потребление по току той аппаратуры, которую Вы хотите запитать с его помощью, превосходит порог самоотключения того павербанка, которым Вы будете пользоваться. Приведённые в обзоре значения порогов самоотключения никакого всеобщего и универсального применения не имеют и относятся только к протестированной марке павербанка.

Теоретически, чтобы получить от павербанка напряжения, отличные от 5 Вольт, может применяться, кроме «приманки» (триггера), и другой способ: подключение к павербанку DC-DC преобразователя (примеры обзоров: на 9 и 12 В, на 1-24 В).

Но есть один важный нюанс: при подключении внешнего DC-DC преобразователя упадёт КПД системы, поскольку для отдачи тока устройству-потребителю он должен будет пройти последовательно уже два преобразователя (первый преобразователь обязательно стоит в павербанке).

Кроме того, при такой схеме павербанк не сможет из-за потерь отдать в нагрузку свою максимальную мощность (то есть, потери будут как по КПД, так и по мощности).

В связи с этим гораздо лучше получить от павербанка сразу 9 или 12 Вольт с помощью «приманки». Если же требуется напряжение не 9 или 12 В, а какое-то другое, то придётся применять DC-DC преобразователь, другой дороги нет.

Купить протестированный павербанк можно на Алиэкспресс в официальном магазине производителя (необходимо выбрать правильную модель, там есть модели без поддержки QC).

Купить триггер QC («приманку») можно здесь. Если у других продавцов будет дешевле, то тоже можно брать — товар одинаковый (но надо следить за стоимостью доставки).

Источник