Тестирование китайских модулей

Аватара пользователя
Автор темы
KimIV
Реальное имя: Игорь
Откуда: Кунгур

Тестирование китайских модулей

Сообщение KimIV » 11 июл 2018, 03:20

Ни для кого ведь не секрет, что китайцы являются большими выдумщиками, когда дело касается характеристик того или иного товара. Ну очень они любят приукрасить и делают это виртуозно, на границе правды и лжи. Например, продаётся какой-нибудь DC-DC преобразователь, в характеристиках которого заявлено входное и выходное напряжения какие-то там цифры и ток 5 А. Вот это да! Думаем мы. За какие-то копейки ПЯТЬ АМПЕР. Берём. Ждём. Получаем. Проверяем. 1А боль-мень, а 2А уже как кипятильник. Без радиатора, которого, кстати, нет в комплекте или других способов отвода тепла, ни о каких 5А речи быть не может. И это только по току самый яркий пример. Есть ещё примеры менее показательные, когда в характеристиках модуля продавец указывает, что он может работать при минимальном напряжении 2 В. И ты так прикидываешь, что теперь запросто сможешь запитать свою поделку от двух аккумуляторов формата АА или ААА, последовательное соединение которых даёт 2,4 вольта. Модуль приходит, проверяем. Оказывается, он запускается только от 2,8 В и выше. Обломс! Время потрачено, деньги тоже!

Эту тему я создал для того, чтобы в ней делиться своими результатами тестов тех модулей, которые я заказывал сам и которые что называется прошли через мои руки. Весьма приветствуется, если кто-то ко мне присоединится и выложит свои наработки. Также приветствуются любые вопросы по тем китайским модулям, которые будут тестироваться в этой теме.


Содержание темы

  1. MT3608 vs SX1308. Повышаем с 3 до 4 вольт.
  2. XL4015E1 в режиме заряда Li-ion 8,4В 1А
  3. Блоки питания 12В
  4. Индикатор заряда Li-Ion 1S полоски
  5. Индикатор заряда Li-Ion 2S полоски
  6. Индикатор заряда Li-Ion 2S с кнопкой
  7. Плата BMS 1S 3A
  8. Тестирование вольтметров
  9. Цифровой мини-вольтметр 3 разряда
  10. Цифровой мини-вольтметр 3 разряда (меньше по высоте)
Ты должен делать добро из зла, потому что его больше не из чего делать. Уоренн Роберт Пенн.

Аватара пользователя
DOC
Реальное имя: Александр
Откуда: Нижний Новгород

Тестирование китайских модулей

Сообщение DOC » 11 июл 2018, 05:51

Вспомните "деньди" так там кренка стояла внутри без радиатора и грелась так что сама отпаивалась :wall:
Не стыдно быть бедным,стыдно быть дешёвым!

Аватара пользователя
Автор темы
KimIV
Реальное имя: Игорь
Откуда: Кунгур

Тестирование китайских модулей

Сообщение KimIV » 11 июл 2018, 06:31

XL4015E1 в режиме заряда Li-ion 8,4В 1А

Известно, что литий-ионные аккумуляторы нужно заряжать по закону CC-CV, то есть Constant Current - Constant Voltage. Сначала постоянным током, то есть ограниченным по величине, а потом при достижении номинального напряжения - постоянным напряжением до того момента, пока ток не снизится до некоторого минимального значения. Я в данный момент перевожу свой старый шуруповёрт на литий-ионные аккумуляторы. Ставлю две банки, которые планирую заряжать до 8,4 В током 1 А. Поэтому вольт-амперная характеристика зарядного устройства должна иметь примерно следующий вид.

02_1.png


То есть процесс заряда батареи из двух аккумуляторов должен начинаться примерно с 6 вольт и ток не должен превышать 1 А. А по мере приближения к номинальным 8,4 В ток должен снижаться до некоторого минимального значения, по достижении которого зарядное устройство просигнализирует об окончании зарядки. В качестве модуля, который вроде бы должен смочь обеспечить требуемый режим заряда, я выбрал модуль на основе микросхемы XL4015E1.

02_2.png
02_3.jpg
02_4.jpg


Даташит на эту микруху легко ищется в интернетах, но я всё-таки приведу скриншот основных характеристик из даташита.

02_5.png


В модуле уже изначально имеются:
- Возможность настройки и установки выходного напряжения в довольно широком интервале.
- Возможность ограничения тока, которое работает за счёт снижения выходного напряжения.

02_6.jpg


То есть по сути данный модуль - это уже готовое CC-CV зарядное устройство для различных сборок батарей литий-ионных аккумуляторов. Ну что ж... мне нужно 8,4 вольта и 1 ампер. Тестируем...

Подаю на вход 12 вольт. Сразу же вижу ток холостого хода 18 мА. А на модуле засветился светодиод, сигнализирующий об окончании процесса зарядки.

02_7.jpg
02_8.jpg


На выходе модуля появилось напряжение 4,6 В. С помощью потенциометра я довёл его до 8,4 В. Далее подключаю нагрузку. Ток, потребляемый преобразователем, при этом возрос до 36 мА.

02_9.jpg
02_10.jpg
02_11.jpg


Увеличиваю ток нагрузки до 1А. При этом напряжение на нагрузке просело до 8,3 В. А ток, потребляемый преобразователем, возрос до 0,8 А. Индикатор окончания заряда погас, а вместо него загорелся индикатор процесса заряда.

02_12.jpg
02_13.jpg
02_14.jpg


И так я всё оставил на полчаса, время от времени, контролируя нагрев платы тепловизором. Вот примеры нескольких термограмм с разницей во времени 20 минут.

02_15.jpg
02_16.jpg
02_17.jpg


По температуре модуль прошёл испытания. Есть большой запас для тяжёлых условий, например в жару и в закрытом корпусе. Проверяю ток отсечки для индикатора окончания заряда. Изменением тока нагрузки удалось словить момент, когда зажжены оба светодиода: и процесса заряда и окончания заряда. И это случилось на 20 мА. Но там грань очень тонкая. Чуть поворачиваешь, ток всё ещё 20 мА, а какой-нибудь светодиод уже погас.

02_18.jpg
02_19.jpg


Теперь проверяю режим ограничения тока. Нагрузкой совсем чуть-чуть поднял ток и напряжение сразу просело до 5 В. Если ещё увеличить нагрузку, то напряжение ещё сильнее проседает, вплоть до 1 В, а ток остаётся постоянным. Вообщем, по току ограничивает чётко. Ну и светодиод режима ограничения тока тоже бодро зажигается.

02_20.jpg
02_21.jpg
02_22.jpg


Таким образом, делаю вывод, что выбранный мной модуль вполне годен для использования в качестве зарядного устройства батареи из двух литий-ионных аккумуляторов напряжением 8,4 В и током 1 А. При этом модуль имеет довольно большой запас по температуре нагрева.
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.
Ты должен делать добро из зла, потому что его больше не из чего делать. Уоренн Роберт Пенн.

Аватара пользователя
omich
Реальное имя: Олег
Откуда: Железнодорожный

Тестирование китайских модулей

Сообщение omich » 11 июл 2018, 08:39

Да, зная "китайские ватты и амперы" всегда приходится закладываться на значительно бОльший запас.
Тоже есть пример: Домашний роутер у меня выполнен на обычном компьютере с линуксом в качестве операционки, плата Mini-ITX , корпус маленький размером с плату, а блок питания выносной 12В 5А. Блок питания благополучно сдох после 10-ти лет работы 27х7, причем когда работал, то был еле теплый. Когда сломался, то ему срочно понадобилось найти замену, а дома, как назло, с такими амперами ни чего не оказалось. Пришлось поставить параллельно блоки питания на 1А+2А+2А и срочно заказывать в Китае новый. Заказал сразу два на 10 ампер у разных продавцов, чтобы была большая вероятность быстрой доставки, а на 10 ампер, так почти все отзывы были, что заявленную нагрузку блоки не тянут.
Та связка 1А+2А+2А довольно серьезно грелась, так что ей пришлось на помощь еще трансформатор с мостиком и конденсатором подключить через ЛАТР. Блоки пришли оба с разницей в один день через 25 и второй через 26 дней с момента заказа.
Естественно, первым делом проверил работу на нагрузке из нихромовой проволоки на 2 Ома, т.е. нагрузка 6 ампер. При получасовом прогоне один блок нагрелся до 40, а другой до 50-ти градусов при окружающей температуре 25 градусов. Примечательно то, что один блок не хотел стартовать с подключенной нагрузкой, но если его сначала включить, а потом подключить нагрузку, то положенные 12 вольт он держал. Этот блок был "забракован" и роутеру подключил второй. Так вот, если родной БП на 5 ампер был чуть теплый, то этот 10-ти амперный греется уже гораздо сильнее, т.е. порядка 40 градусов.
Вот вам и "китайские ватты и амперы", что нужно, как минимум, в два, а то и в три раза закладываться, чтобы как-то сносно работало.

Похожая ситуация с DC-DC преобразователями на микросхемах LM2596. Там китайцы везде пишут, что они на 3 ампера, а в реале только при нагрузке в 1 ампер вменяемо работает, а если чуть больше, то уже начинают сильно греться, а радиатор не предусмотрен конструкцией, соответственно, заявленные 3 ампера - чистейшее вранье.

Аватара пользователя
Автор темы
KimIV
Реальное имя: Игорь
Откуда: Кунгур

Тестирование китайских модулей

Сообщение KimIV » 11 июл 2018, 08:52

omich писал(а):Источник цитаты заявленные 3 ампера - чистейшее вранье

Ну я бы не был столь категоричен! Заглянем в даташит LM2596

Image 36.png


Заявленные 3 ампера там присутствуют. Китайцы просто тупо их переписали. Пиковые, недолгие 3 А эта микросхема выдерживает легко. Так-что это не враньё, а просто другая правда!
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.
Ты должен делать добро из зла, потому что его больше не из чего делать. Уоренн Роберт Пенн.

Аватара пользователя
omich
Реальное имя: Олег
Откуда: Железнодорожный

Тестирование китайских модулей

Сообщение omich » 11 июл 2018, 09:39

Да это понятно, что по даташиту эта микросхема может держать три ампера, но речь то идет о готовом изделии, которое по описанию "легко" держит три ампера в таком виде, как есть. Т.е. человек прочитал описание и обрадовался, что модуль ему 3 ампера будет стабилизировать, а на деле, не более ампера их можно нагружать. Я светодиодную фару для мопеда изобретал на такой же микросхеме, так пришлось полевиком ее усиливать, чтобы получить 2...2,5 ампера с маленькой платы почти без радиатора, а голая микросхема(без усиления полевиком) порядка 25% КПД будет терять и переводить в тепловые потери, т.е. от этого китайского модуля при такой нагрузке, в лучшем случае, очень быстро дым пойдет, а хуже, если ключ внутри микросхемы коротнет и подаст нерегулируемое большое напряжение на нагрузку, что с большой долей вероятности выведет ее из строя.

Аватара пользователя
Автор темы
KimIV
Реальное имя: Игорь
Откуда: Кунгур

Тестирование китайских модулей

Сообщение KimIV » 11 июл 2018, 15:31

Тестирование вольтметров

Итак, в тестировании участвуют:

1. Китайский лабораторный блок питания GOPHERT CPS-3205. Он будет задатчиком напряжения, подаваемого на вольтметры других устройств.

04_1.png


2. Мультиметр APPA 503. Это у нас на работе такой мультиметр. Поверенный, сертифицированный как средство измерения. И я его буду использовать как эталон.

04_2.jpg


3. Мультиметр METEX M-3860D. Это мой домашний мультиметр, когда-то давно приобретённый на чипмейкерской барахолке за полторы тысячи рублей. Цель тестирования - соотнести показания данного мультиметра в режиме измерения напряжения постоянного тока с показаниями эталонного мультиметра.

04_3.jpg


4. Вольтметр регулируемой нагрузки 35 Вт. Цель та же, что и в предыдущем пункте.

Результаты тестирования представлены в таблице ниже. Пояснения по колонкам:
A. Показания вольтметра китайского лабораторного блока питания (ЛБП) GOPHERT CPS-3205 в вольтах.
B. Относительные отклонения показаний вольтметра ЛБП от показаний эталона в процентах.
C. Показания вольтметра APPA 503 в вольтах. Эталон.
D. Относительные отклонения показаний вольтметра METEX M-3860D от показаний эталона в процентах.
E. Показания вольтметра METEX M-3860D в вольтах.
F. Относительные отклонения показаний вольтметра регулируемой нагрузки 35 Вт от показаний эталона в процентах.
G. Показания вольтметра регулируемой нагрузки 35 Вт в вольтах.
H. Ток, потребляемый регулируемой нагрузкой 35 Вт в миллиамперах. Это показания ЛБП.

04_4.png


Выводы.
1. Показания вольтметра ЛБП довольно точнЫ и его можно использовать в качестве источника опорного (эталонного) напряжения в последующих тестах.
2. Точность вольтметра METEX M-3860D также вполне достаточна для домашнего использования.
3. Вольтметр регулируемой нагрузки 35 Вт больше похож на показометр, но для нагрузочных тестов сойдёт.
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.
Ты должен делать добро из зла, потому что его больше не из чего делать. Уоренн Роберт Пенн.

Аватара пользователя
Автор темы
KimIV
Реальное имя: Игорь
Откуда: Кунгур

Тестирование китайских модулей

Сообщение KimIV » 11 июл 2018, 16:48

Цифровой мини-вольтметр 3 разряда

05_1.png
05_2.jpg
05_3.png


Проверим, насколько он соответствует заявленным характеристикам.

1. Напряжение питания. Задействую чёрный и красный провода. Чёрный - минус, красный плюс. Начинаем с 2-х вольт. Индикатор не светится. Повышаю через 0,1 В. При напряжении 2,3 В появилось свечение. Потребляемый ток составил 4 мА.

05_4.jpg
05_5.jpg
05_6.jpg
05_7.jpg


До 4-ёх вольт я повышал напряжение с шагом 0,1 В, а дальше с шагом 1 В. Сколько-нибудь заметное на глаз повышение яркости свечения индикаторов прекратилось при напряжении питания 3,7 В. Я потом несколько раз возвращался к этому уровню и уходил от него с целью зафиксировать изменение яркости свечения индикатора. Поэтому с уверенностью можно сказать, что индикатор полноценно начинает работать от 3,7 В, а с неполным свечением от 2,3 В. Потребляемый ток при увеличении напряжения питания также растёт и в максимуме составляет 18 мА.

2. Показания вольтметра. Ко красному проводу питания присоединяю жёлтый. И гоняю напряжение по всему интервалу ЛБП. Результаты тестирования сведены в таблицу.

05_8.png


Выводы.
1. По минимальному уровню напряжению питания ставим индикатору жирный лайк :good2:
2. В диапазоне напряжений от 2,4 до 4-ёх В индикатор точностью не блещет, но для некритичных самоделок вполне сгодится.
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.
Ты должен делать добро из зла, потому что его больше не из чего делать. Уоренн Роберт Пенн.

Аватара пользователя
Автор темы
KimIV
Реальное имя: Игорь
Откуда: Кунгур

Тестирование китайских модулей

Сообщение KimIV » 13 июл 2018, 17:26

Плата BMS 1S 3A

Сначала немножко ликбеза. BMS - это Battery Management System (Система управления батареей). Эта система обычно включает в себя две базовые защиты:
- Токовая защита, чтобы аккумуляторы не разряжались током, превышающим некоторое предельное значение.
- Защита от переразряда. Защищает аккумуляторы от глубокого разряда. А по сути отключает аккумуляторы от нагрузки, если их напряжение снизилось ниже некоторого значения.
Бонусом ещё бывают следующие функции:
- Защита от перезаряда. Следует заметить, что это не зарядное устройство и здесь нет закона CC-CV, который требуется при зарядке литий-ионных аккумуляторов. Это всего лишь защита, которая отрубает аккумуляторы от зарядки, если их напряжение превысит некоторое значение. Обычно 4,25 В на банку.
- Балансир. Эта система обеспечивает, чтобы в конце заряда все аккумуляторы, составляющие батарею, имели одинаковое напряжение.
Ну и структурно все платы BMS делятся на 1S, 2S, 3S и т.д., где цифра означает количество литий-ионных аккумуляторов, включаемых в батарею последовательно.


Тестировать будем плату BMS 1S 3A, предназначенную для использования с одним литий-ионным аккумулятором.

06_1.png
06_2.jpg


Продавец заявляет следующие характеристики.

06_3.jpeg


Тестирование будем проводить в два этапа. Тестирование на разряд, то есть отдача тока и напряжения платой от аккумулятора. И тестирование на заряд - отдача платой тока и напряжения аккумулятору от зарядного устройства. В обоих этапах в качестве источника будет выступать лабораторный блок питания (ЛБП), а в качестве нагрузки Регулируемая нагрузка 35 Вт. В первом и во втором этапах они будут меняться местами.


Разряд

Подключаю BMS-плату следующим образом. Лабораторный блок питания присоединяю вместо аккумулятора (контакты В- и В+), а Регулируемую нагрузку 35 Вт ко контактам Р- и Р+.

06_4.jpg


Сначала ток нагрузки нулевой. При входном напряжении от 2,5 до 2,8 присутствует гистерезис. То есть плата запускается, начинает выдавать напряжение на выход при напряжении питания 2,9 В и выше. Но отключается, то есть перестаёт выдавать выходное напряжение при опускании напряжения на входе до 2,5 В.

06_5.png


И ещё одна интересная особенность платы. Она умеет ступенчато ограничивать выходное напряжение и начинает это делать при входном напряжении 4,3 В и выше. Снижает выходное примерно на 0,5 В по сравнению со входным.

06_6.png


Проверяем под нагрузкой. Большого падения напряжения на плате нет. Самое большое - это 0,2 В при токе нагрузки 1,8 А. И это, кстати, максимум, который удалось выжать из платы. При превышении тока до 1,9 А и выше, плата почти сразу уходит в защиту - отключает выход и сидит в засаде пока не обесточишь вход. То есть по разряду плата не обеспечивает заявленные 3 А. Кроме того, даже при работе на токе 1,7 - 1,8 А плата отключается при достижении температуры чипа 63 градуса. Более менее долговременной стабильной работы платы удалось достичь только при токе нагрузки 1,5 А. Именно это значение и возьмём за максимальное рабочее, которое можно выжать из данной платы.

06_7.png
06_8.jpg
06_9.jpg
06_10.jpg
06_11.jpg



Заряд

Подключаю BMS-плату следующим образом. Лабораторный блок питания присоединяю вместо зарядного устройства (контакты Р- и Р+), а Регулируемую нагрузку 35 Вт вместо аккумулятора (контакты В- и В+). При нулевом токе нагрузки плата заводится с 0,7 В на входе и на выходе держит разницу в районе 0,5 В относительно входа (в мЕньшую сторону) вплоть до 3 В. С этого уровня напряжения входа и выхода выравниваются. А начиная с 4,3 В плата несколько раз пытается ступенчато снизить выходное напряжение. Снижает его то до 2,5 В, то до 3 В, потом бросает эти попытки. Видимо, они были бы удачными, если бы на выходе был нормальный аккумулятор со своим напряжением, а не реактивная нагрузка.

06_12.png


По току заряда вообще никаких защит не оказалось. В конце всех тестов мне удалось кратковременно поднять его до 4,3 А и успеть сфотить. Силовая микросхема при этом испустила дымок, но осталась живой.

06_13.jpg


А продолжительные тесты я вёл до 2,5 А. Микросхема при этом около 5 минут держала стабильные 117-121 градус.

06_14.png
06_15.jpg



Выводы
1. Заявленные 3 ампера уровня защиты не соответствуют действительности. На самом деле плата уходит в защиту на уровне тока даже меньше 2 А.
2. Максимальный ток зарядки 2 А, как заявлено в параметрах платы, вполне достижим. Но защиты здесь никакой нет.
3. По напряжению заряда плата действительно пытается, что-то ограничивать, но для уточнения, есть защита от перезаряда или нет, нужно проводить тесты с аккумулятором.
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.
Ты должен делать добро из зла, потому что его больше не из чего делать. Уоренн Роберт Пенн.

Аватара пользователя
Автор темы
KimIV
Реальное имя: Игорь
Откуда: Кунгур

Тестирование китайских модулей

Сообщение KimIV » 09 авг 2018, 13:20

Индикатор заряда Li-Ion 2S с кнопкой

2S в названии индикатора означает, что он предназначен для индикации уровня заряда батареи, состоящей из двух литий-ионных аккумуляторов напряжением 3,7 В каждый, соединённых последовательно. Номинальное напряжение такой батареи будет равно 7,4 В.

Я заказал на али два таких индикатора.

07_1.png
07_2.jpg
07_3.jpg


Заявленные характеристики.

07_4.png


Процесс тестирования одного из индикаторов.

07_5.jpg
07_6.jpg
07_7.jpg
07_8.jpg
07_9.jpg
07_10.jpg
07_11.jpg
07_12.jpg
07_13.jpg
07_14.jpg


Сводная таблица.

07_15.png


В принципе из тестов видно, что индикаторы заявленным характеристикам примерно соответствуют. Есть погрешность, но некритичная.
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.
Ты должен делать добро из зла, потому что его больше не из чего делать. Уоренн Роберт Пенн.


Вернуться в «Разное»