СмартПульс
- держите руку на пульсе высоких технологий!
Новости, статьи, обзоры мобильных устройств, компьютеров, комплектующих, радиолюбительских конструкций
СмартПульс
- держите руку на пульсе высоких технологий!
Новости, статьи, обзоры мобильных устройств, компьютеров, комплектующих, радиолюбительских конструкций
Главная - DIY (Сделай сам!) - Повербанки (Power Bank) и всё для них - Корпус для повербанка с поддержкой быстрой зарядки QC под аккумулятор 10000 мАч
Рассматриваемый и тестируемый далее корпус для повербанка (пауэрбанка, power bank) с поддержкой быстрой зарядки (QC) может использоваться для двух целей: ремонта повербанка со сгоревшим контроллером или для создания повербанка своими руками.
Сразу надо сказать, что цель экономии средств в любом применении тестируемого корпуса для пауэрбанка не преследуется, ибо эта экономия по сравнению с покупкой готового пауэрбанка незначительна. Цели здесь - другие: повысить надёжность пауэрбанка (да, это возможно!), получить необычное в дизайнерском плане изделие и, наконец, получить удовольствие от рукоделия.
В данном случае корпус использовался для восстановления вышедшего из строя пауэрбанка, у которого сгорел контроллер (случай довольно типичный).
Проблема оказалась в том, что совпадающих по установочным размерам плат контроллеров в продаже не нашлось, несмотря на весьма настойчивый поиск.
Таким образом, единственной возможностью восстановления повербанка оказалась покупка нового корпуса с комплектным контроллером, но без аккумулятора, с последующей установкой в него уцелевшего аккумулятора.
В результате может получиться вот такое необычное изделие:
Кстати, хотя наиболее правильное название такого устройства в русском языке - "пауэрбанк", но далее везде будет употребляться название, общепринятое в народе - "повербанк", либо изначальное power bank. В торговых сетях называют "портативным аккумулятором", но это название - слишком длинное и употребляться не будет. :)
Оглавление
1. Комплектность корпуса повербанка
и схемотехника контроллера
2. Предварительная сборка повербанка, тест
температурного режима и установка радиатора
3. Окончательная сборка повербанка и
небольшой тест
4. Окончательный диагноз (итоги и выводы)
В итоге поисков подходящего корпуса повербанка был выбран корпус, комплектный контроллер которого поддерживал быструю зарядку (QC). И дело здесь не столько в желании быстро зарядить телефон, сколько в том, что только такие контроллеры могут отдать в нагрузку достаточно высокую мощность. Современные смартфоны с ёмким аккумулятором даже без перехода в режим быстрой зарядки могут потреблять от источника питания ток до 4 А при напряжении 5 В (итого - 20 Вт!).
Вот как выглядят все составные части комплекта "россыпью":
Комплект состоит из основной части корпуса (прозрачной пластиковой трубы прямоугольного сечения), мелких корпусных деталей и платы контроллера.
Кроме того, к комплекту приложена крупная чёрная наклейка, которой, при желании, можно обернуть аккумулятор:
Упакован комплект был "так себе" (завернут лишь в один слой пупырки), и в пути слегка пострадал: на краю главной части корпуса (прозрачной "трубы") обнаружились две трещинки, длиной 3 и 5 мм.
Корпус рассчитан на установку аккумулятора типоразмера 1260110 (толщина 12, ширина 60, длина 110 мм).
Теперь подробнее рассмотрим плату контроллера.
На "некрасивый" вид индикатора не обращайте внимания, такой вид ему придаёт защитная плёнка. После её снятия вид индикатора становится вполне гламурным.
Контроллер основан на популярном чипе IP5356.
Этот чип поддерживает выходную мощность до 22.5 Вт с целой кучей протоколов быстрой зарядки (QC2, QC3, PD, Samsung, MTK, подробнее - в IP5356 datasheet). Пользователям смартфонов Oppo и Realme надо обратить внимание, что применённые там протоколы "быстрой зарядки" Super VOOC этим контроллером не поддерживаются; но лайт-версия этого протокола VOOC (без Super) работать должна.
Красной стрелочкой показан конденсатор, который был почти оторван от платы то ли при перевозке, то ли ещё на заводе-изготовителе. Был поправлен паяльником. В общем, после получения корпуса внимательно осматривайте все компоненты, а плату - особенно внимательно!
Вид платы с обратной стороны:
Контакты для подключения аккумулятора ("B+" и "B-") расположены на плате несимметрично, что не совсем удобно для его подключения (но миссия выполнима).
Ещё одна деталь: на плате нет ни одного электролитического
конденсатора. Это может привести к росту пульсаций выходного напряжения на
частоте преобразования (одних только керамических конденсаторов может быть не
достаточно для их подавления).
Итак, для теста температурного режима сначала надо было банально подключить аккумулятор к плате контроллера. Аккумулятор использовался не новый, а извлечённый из повербанка со сгоревшим контроллером; что и побудило меня озаботиться проблемой надёжности повербанков (поскольку далеко не у одного меня случилось такое несчастье).
Из-за несимметричного расположения контактов на плате нового контроллера, соединение получилось тоже не симметричным и даже не очень красивым (черный проводник - минус; красный - плюс, как водится):
Теперь получаем из повербанка напряжение 12 В с помощью триггера, "выманивающего" из повербанков QC напряжение 12 В (описание триггера). Затем подключаем нагрузку (мощный резистор 8 Ом), дожидаемся установившего температурного режима и делаем тепловой снимок:
Мощность в нагрузке составила 18 Вт, расчётная величина тока от аккумулятора - около 5 А.
Чип контролера (IP5356) разогрелся до 97 градусов! При этом измерении крышка повербанка не была надета, а с надетой крышкой за счёт замкнутого пространства можно добавить ещё несколько градусов, т.е. будет свыше 100! Весело, правда же?! Кажется, разгадана загадка невысокой надёжности контроллеров повербанков - перегрев "главного" чипа!
Вывод: надо ставить на чип радиатор, хотя бы небольшой, насколько это возможно в ограниченном пространстве данного корпуса.
Из чего его сделать?! Я сделал его из алюминиевого корпуса одноразового вейпа, отнятого у знакомого курильщика (сам не курю).
Так выглядел этот корпус с извлечённой начинкой:
Вообще, в порядке лирического отступления, надо сказать, что никакой кусок алюминия в хорошем состоянии в доме любителя рукоделия не должен выбрасываться - это ценный материал и во многих случаях может пригодиться!
Вот как выглядит радиатор из этого материала, установленный на чипе контроллера повербанка:
В радиаторе выпилена небольшая выемка, чтобы он не коротил с небольшим, но высоким керамическим конденсатором рядом с индикатором.
Кроме того, на краю радиатора сделано отверстие для шурупа, которым плата контроллера прикрепляется к корпусу повербанка.
Перед приклейкой радиатора на плате были загнуты вперёд контакты USB-разъёма, находящегося под радиатором (тоже, чтобы не коротнули на радиатор).
Радиатор приклеен к чипу с помощью термостойкого силиконового клея (клей обязательно должен быть термостойким!). Кроме того, ещё в паре мест радиатор жирными каплями клея приклеен к плате контроллера за пределами чипа.
Теперь попробуем оценить площадь радиатора.
Длина радиатора составила 17 мм, ширина - 15 мм; но по ширине ещё загнуты вверх два ребра высотой 2 мм каждое. Итого площадь одной стороны составляет 1.7 * 1.9 см = 3.23 см2. Площадь двух сторон, соответственно, получается 6.46 см2. Учитывая, что эффективность отвода тепла с нижней стороны радиатора - ниже, чем с верхней; а также наличие выреза и отверстия, можно округлённо принять эффективную поверхность радиатора за 5 см2. Это - немного, но в разы больше, чем собственная поверхность чипа!
Теперь повторно проводим температурные испытания повербанка, теперь уже с радиатором на чипе:
Итого, температура чипа (точнее, его внешней поверхности)
снизилась с 97 градусов до 79 (почти на 20 градусов). Это - очень сильное
снижение, способное, согласно
закону Вант-Хоффа,
замедлить деградацию чипа от 9 до 16 раз (если, конечно, этот закон здесь
действует в тех же пропорциях, что и для типовых химических реакций). В общем,
работа была выполнена не зря!
Сборка делается легко и просто, ничего заумного в ней нет. Разве что, перед сборкой на всякий случай я аккумулятор скрепил с "корытцем" корпуса парой витков скотча.
Но в данной конфигурации из-за радиатора пришлось выполнить дополнительную операцию: подпилить пластиковую скобу, фиксирующую в корпусе передний край аккумулятора. Дело в том, что радиатор оказался слишком широким, и выходил за пределы платы; а скоба фиксируется защелками вплотную к плате.
Вот как это выглядит в окончательной сборке:
Значок с зелёной молнией на индикаторе показывает, что повербанк работает в режиме быстрой зарядки (QC). Он автоматически переходит в этот режим, если заряжаемое устройство совместимо с повербанком хотя бы по одному из поддерживаемых протоколов.
Теперь - общий вид получившегося пауэрбанка в прозрачном корпусе. Сначала - вид сверху:
В нижней части корпуса видны две трещинки, полученных корпусом в процессе доставки из братского Китая.
Я решил сделать аккумулятор "голым" (полностью видимым). Но это - дело вкуса; кому такой вариант не нравится, может завернуть аккумулятор в чёрную наклейку, входящую в комплект.
Теперь - вид спереди и сзади:
После окончательной сборки повербанка была проверена его работоспособность в режиме "быстрой зарядки" QC со смартфоном Samsung и с зарядным устройством Samsung.
В реальных условиях смартфоны не потребляют ток, равный максимально-допустимому согласно протоколам "быстрой зарядки", а потребляют чуть меньше.
Смартфон Samsung реально в режиме QC с подъёмом напряжения до 9 В потреблял от повербанка ток 1.37 А. Итого, потребляемая от повербанка мощность составила 12.3 Вт.
При зарядке самого повербанка от ЗУ Samsung напряжение, аналогично, поднялось до 9 В, а ток составил 1.32 А. Итого, потребляемая от ЗУ мощность составила 11.9 Вт.
То есть, в типовых случаях электронные устройства с поддержкой QC "берегут" друг друга и не разгоняют передаваемую мощность до максимально-возможной.
И, наконец, после окончательной сборки повербанк был
взвешен. Вес оказался 230 г.
Протестированный корпус для повербанка оказался не идеальным, но полностью пригодным как для ремонта повербанков со сгоревшим контроллером, так и для создания собственных вариантов повербанков.
На положительную чашу весов положим необычность конструкции (прозрачный корпус), её лёгкость и компактность, простоту механической сборки и возможность установки радиатора для повышения надёжности (потребуется материал и умелые руки).
Кроме того, через сколько-то лет, когда аккумулятор износится, благодаря простоте разборки его легко можно будет заменить на другой (применён аккумулятор очень распространённого типоразмера).
На отрицательную чашу весов положим несимметричное расположение контактов на плате контроллера контактов для подключения аккумулятора (чуть усложняет пайку) и недостаточно качественную упаковку товара, из-за чего на корпусе и плате могут появиться повреждения. В данном конкретном случае они оказались не критичными; но, как говорят в народе: "Раз на раз не приходится".
И, небольшой лайфхак к использованию этого повербанка. При зарядке от него других устройств подключать их лучше к тому USB-разъёму, который дальше от чипа контроллера. Это связано с тем, что USB-разъёмы при прохождении больших токов слегка разогреваются из-за контактного сопротивления, и пусть это тепло выделяется подальше от чипа, ему и так тяжело приходится!
Кроме того, хотя одновременно к повербанку можно подключить на зарядку несколько устройств, лучше, если нет большой срочности, подключать их поочередно. Тут работают уже два резона: снизится нагрев чипа и повысится КПД аккумулятора как такового (при больших токах много энергии начинает теряться на его внутреннем сопротивлении).
Купить протестированный корпус power bank QC можно на Алиэкспресс, например, у этого продавца. Цена на дату обзора - около $7.5 (в дальнейшем может меняться, проверяйте!). Там же есть аналогичные корпуса и под два аккумулятора на 10000 мА*ч (суммарно 20000 мА*ч), а также можно выбрать другой цвет.
Купить аккумуляторы 10000 мАч типоразмера 1260110 можно, например, у этого продавца. Цена за один - около $4.5, за пару - $7.5.
Реклама. ООО "АЛИБАБА.КОМ (РУ)" ИНН 7703380158
Всем спасибо за внимание!
Дополнительно:
Весь раздел DIY - Сделай сам!
Подписывайтесь на
Дзен-канал "Smartpuls.ru - интересно о
технике!"
Ваш Доктор
17.08.2025 г.
Вступайте в группу
SmartPuls.Ru
Контакте!
Анонсы статей и обзоров, актуальные события и мысли о них.
Комментарии вКонтакте:
Доктора!
(Администрация сайта - контакты и информация)
Группа
SmartPuls.Ru
Контакте
- анонсы обзоров, актуальные события и мысли о них