狼窝好读版:
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大部分的行动电源,为了能够透过USB 5V充电,所以多采用单颗锂电池、多颗并联方式来
组成所需容量,再透过升压转换电路(Step-up DC-DC)来将电池电压提升为5V,以供应USB
装置所需,但是在放电过程中,电池电压会随之降低,而为了维持相同的输出,电池端的
电流必须要增大,当电池放电电流越高时,可用的放电容量也就越小,这也是大多数行动
电源在放电电流越高时,可用Wh会明显下降的缘故
为了改善此状况,有的行动电源主打以"降压"(Step-down DC-DC)转换电路来把电池电压
转换成5V,主要特点就是看中在电池放电电流低可放电容量较大、降压转换电路效率较高
上,不过因为电池电压提高,想由USB充电困难度加大,且电池也因为串联的缘故,必须
要进行匹配,挑选放电特性一致的电池来搭配,增加电池更换时需注意的因素
这次要介绍及测试的是由汉美光电所推出,采用四颗2600mAh 18650锂电池版本的降压式
行动电源(其中还有采用3100mAh及3400mAh的款式)
行动电源外观正面,使用电子材料店中贩售的18650四颗装塑胶外壳套件组装而成,两颗
固定螺丝用来固定电池盒盖
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行动电源上方从左至右分别是充电指示灯、充电输入口、USB输出插座、DC圆孔插座(目前
无作用)、运作指示灯、电源开关,当行动电源进行充电时左侧的充电指示灯会亮起,一
开始充电中为紫色,充饱后会显示蓝色,当充饱后仍继续插著电,超过九小时后会自动熄
灭
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打开电源开关,运作指示灯发起蓝色亮光,表示USB开始输出5V,当放到电池的低电压点
后,蓝色灯光会自己熄灭,表示输出已关闭
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侧面三个孔透出的蓝光是电量指示灯,依照内部电池电压决定点亮的LED数,三颗全亮表
示75~100%,亮两颗是50~75%,亮一颗是25~50%,都没亮是25%以下
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因为内部电池采两串两并组合,无法使用USB 5V输入充电,所以附上一颗DVE生产的12V
1.5A电源适配器,型号为DSA-20P-10
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与同样装四颗18650的小米10400比较高度
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与同样装四颗18650的小米10400比较宽度与厚度
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随产品附赠一组硬式携带包
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行动电源安置在携带包内部的样子,可惜空间不够,没有办法把电源适配器一起装进去
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内部结构图,四颗SONY US18650GH2 18650锂电池采用两串两并(2S2P)方式配置,第二颗
电池上黏贴一白色的温度开关,作为电池组过温度保护机制
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电路板上方电路布局,主要由图中所标示的三大方块(充电输入、降压输出、锂电保护)所
构成,另外还有电量指示电路元件
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锂电池充电部分是由MPS MP2618EV(编号U10) 2-3串交换式锂电池充电IC,最大充电电流
可达2A(不过在此电路中最大充电电流设定在1A),电路周边采用日本Nippon Chemi-con
PS系列固态电容
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降压电路部分采用MPS MP28258DD(编号U3,印刷AAA)QFN12封装高效率同步降压转换IC,
最大输出为3A,其采用Constant-On-Time(COT)控制技术,提供快速暂态反映及良好的稳
定性,具备短路(SCP)、过电流(OCP)、过电压(OVP)、欠电压(UVP)及IC本体过热关闭保护
降压转换IC下方是启动开关,当拆装过电池,需要重新按下此开关来启动内部锁住的保护
电路,来恢复正常作业
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在锂电池端的保护部分,由精工S-8232(编号U11)系列2串(2S)锂电池保护IC + AO4854(位
于电路板背面,编号U29)双包装N通道MOSFET(30V 8A)构成锂电池过充电/过放电/过电流
保护回路
锂电保护IC的旁边是电量指示电路,可以透过三颗半固定可变电阻来调整三个指示灯动作
时的电压点
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电路板背面印上Handmade汉美光电字样,红框内AP393A双包装低功率运算放大器(编号
U30/U33)用来组成电压比较器,用于电量指示电路上,蓝框部分编号U29就是锂电池保护
电路的控制用MOSFET,J7/J2线路则是两锂电池相串点的电压返回线路,提供锂电池保护
电路使用
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电池端导体板透过直立排针与电路板焊接在一起
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电池保护用温度开关为60度动作,当达到此温度后会切断电池组与电路间的导通路径,温
度开关使用胶固定在电池上
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接下来是0.5A/1A/1.5A/2A放电测试,这里特别注意的是虽然容量仍写10400mAh,不过实
际上应以7.4V(两颗电池串联)乘以5200mAh(两组电池并联)=38.48Wh来计算电池能量,充
电Wh红字部分是采用其充电输入12V来计算
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0.5A/1A/1.5A均有93%/92%/90%可用Wh,2A可用Wh也有88%,不会有很大的差异,降压式的
优点(高效率、输出电流即使加大落差也小)在这里表现得十分明显
0.5A放电图表,平均电压在5.22V
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1A放电图表,平均电压在5.21V
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1.5A放电图表,平均电压在5.19V
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2A放电图表,平均电压在5.17V
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输出埠负载测试,输出达3.5A后关闭,如果以IC本身额定3A输出下,其过电流保护点为
117%,过电流保护合理,其电压范围为5.22V(0.1A)~5.13V(3.4A),最高与最低压差仅有
0.09V(90mV),表现相当不错
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输出埠于1A负载下涟波测试,涟波Vp-p为82mV
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结论:
优点:
1.采用电池串联及降压输出,使得USB 0.5A~2A输出下可用Wh落差小,加上采用高效率IC
,0.5A~1.5A输出可用Wh均在90%以上,即使在2A输出下仍有88%可用Wh
2.采用大厂MPS的充电IC及大电流降压转换IC,也选用了SEIKO的锂电保护IC,并使用日系
NCC固态/传统电解电容
3.输出电压随电流增大产生的压降很轻微,输出电流从0.1A~3.4A仅改变了0.09V(90mv)
4.提供的保护齐全,过电流保护确实
5.附上安规的大厂电源适配器,不用担心充电受到影响(虽然充电电流仅有1A,但为了兼
顾边充边用所以附上1.5A适配器)
缺点:
1.塑胶盒外观较为简陋(不过开孔处密合度及指示灯位置处理还算不错),内部电路板手工
痕迹较多
2.充电采12V输入,而非采用常见的USB 5V,拿至外面使用若需要再充电时较为不便
3.虽然可以换电池,但因为电池组采先串联后并联设计,所以使用的电池需要匹配,特性
差太多及不同容量特性的电池不能混用,以免影响充放电
4.仅有单组输出
报告完毕,谢谢收看