🚣🏾 💽 👩🏻‍🚀 نظرة عامة على جهاز بدء التشغيل "Autostart" والتحليل والاختبار 💀 ⏫ 🛀

كانت هناك فرصة هنا لإجراء مراجعة للقاذفة المدمجة "أوتوستارت". بلغة بسيطة: بطارية محمولة ، بنك الطاقة. يسمح لك بشحن هاتفك / جهازك اللوحي ، وفي حالة الحاجة الملحة لبدء تشغيل محرك السيارة.

يتم تسليمها في صندوق "هدية" أنيق ، وتتضمن الحزمة ، بالإضافة إلى الجهاز نفسه ، ثلاثة كابلات مختلفة: كابل شحن بنك من ولاعة السجائر بالسيارة ، وكابل شحن سيارة من موصل بنك ، وكابل لتشغيل ملحقات USB.

لنبدأ من بعيد بكابل ولاعة السجائر. يتم استخدام 10 أسلاك AWG في عزل السيليكون ومرنة وقوية ، ويستخدم هذا النوع بنشاط من قبل البائعين في نماذج السيارات الكهربائية للطائرات. في هذه الحالة ، 10 AWG هي 5.26 مم² من النحاس ، مما يسمح بتنفيذ 333A على فترات تصل إلى ≈10 ثانية.

يتم تعليق "صندوقين أسود" على الأسلاك ، وسيكون من المنطقي دراستها.

الصندوق الأسود على السلك الموجب: تجميع الثنائيات Schottky 42CTQ030. كل حالة عبارة عن ثنائيين ، إجمالي التيار الموصى به لحالة واحدة يصل إلى 40 أمبير أثناء التشغيل المستمر ، أو 1100 أمبير في نبضة من 3 μs. في هذه الحالة ، يتم تثبيت 3 حالات ، وهي 120A باستمرار ، أو 3300A في النبض. يجب أن يُفهم أن الاستخدام المستمر في ظل هذه التيارات لا يُفترض ، لذلك لا يوجد بالوعة حرارية.

الصندوق الأسود على الكبل السالب: الصمامات ، غير المصنفة. أدى فحص أكثر تفصيلاً إلى آثار النقود على الاتصال تحت إحدى الحصص. تحت السلك وطبقة اللحام ، يتم إخفاء الرقم 200A. هذا هو تيار الاحتراق أثناء التشغيل الطويل نسبيًا - يجب أن يكون للتيار المتدفق الوقت لتسخين الموصل ، ويتم تحديد وقت التسخين بالتيار في الدائرة ، ويتم تحديد التيار بالمقاومة. يتم قياس المقاومة الداخلية لبطاريات الليثيوم بوليمر الحديثة بوحدات mOhm ، تقليديا ≈1 mOhm لكل خلية ، في هذه الحالة يتم استخدام ثلاث خلايا. مقاومة السلك ≈3.27 mOhm لكل متر ، في هذه الحالة تعطي ≈1.5 mOhm (~ 40 سم من الأسلاك). تبلغ مقاومة الثنائيات 6.76 مللي أوم لكل تجمع ، مع اتصال متوازي يبلغ ثلاثة ، 2.25 مللي أوم يتم الحصول عليه. المقاومة الكلية هي 6.75 mOhm ، والتي تعطي تيار ماس كهربائى 1777A.من الناحية العملية ، فإن مثل هذا التيار سيدمر البطارية (التدفئة ، وتوليد الغاز ، والإشعال) ، لذا فإن الصمامات هنا ليست زائدة على الإطلاق.

من الجانب المتصل ببنك الطاقة ، موصل EC5 ، المألوف للمصممين ، ومع التيار المستمر المسموح به أكثر من 120 أمبير ، غير ملحوم على السلك ، لم أتمكن من العثور على الحد الأعلى على هذا الموصل ، ولكن تظهر الأرقام في المنتديات عند 210A @ 12V للتشغيل المستمر.

على جانب البطارية في السيارة ، تم لحام اثنين من التماسيح. لم أجد أي نقاط ضعف ، كانت الأسلاك ملحومة في كل مكان ومجعدة بشكل آمن ، ولا توجد شكاوى.

دعنا ننتقل إلى الهدف الرئيسي من الدراسة. لبنة بغطاء أزرق ، حجم الهاتف الذكي العادي. في منطقة الموصلات الأربعة ، يوجد مؤشر مقطعي يوضح شحن البطارية ، من الجزء الأمامي لموصل الطاقة (EC5) لنقل الطاقة إلى البطارية الرئيسية للسيارة ، وموصل أسطواني للشحن من ولاعة السجائر (14 فولت) ، ومصباح LED ، ومصباح USB صغير للشحن من جهاز كمبيوتر ، نوع USB أ لنقل الطاقة للأجهزة الطرفية التعسفية. على جانب واحد هناك زر واحد ، زر الطاقة.

كونها في حالة إيقاف التشغيل ، يكون جهد البطارية موجودًا في محطات الطاقة ، وهنا تحدث أول ملاحظة مثيرة للقلق. بطريقة جيدة ، تحتاج إلى قابس بلاستيكي / سيليكوني حتى لا يتم إغلاق الموصل عن طريق الخطأ في حقيبة الظهر / الجيب ، لأنه لا توجد مصاهر داخل الجهاز ، وفي هذه الحالة يمكن تلدين الجهاز جيدًا. تحترق بطاريات ليثيوم بوليمر ذات تيارات التفريغ الكبيرة بشكل جيد عند إغلاقها ، ويمكن العثور على مئات الأدلة على موقع YouTube.

تتكون العلبة من جزأين ، تقليديًا "منصة نقالة" و "غطاء" ، ويتم لصق الأجزاء معًا حول المحيط ، ولا يُنصح بفتح مثل هذه الحالة دون الحاجة الماسة - سيتلف العرض بالتأكيد ، سيفقد الضمان بالتأكيد ، ولن تكون القوة والموثوقية أعلى أيضًا .

لكني مهتم بمراجعة المحتويات الداخلية: الجهاز ، ودائرة الشاحن ، وخصائص محولات DC / DC ، ودائرة الحماية ، ودائرة التحكم وقياس الشحن. كل هذا يتطلب بعض التضحية.

بالنسبة لأولئك الذين يحتاجون إلى تفكيك هذه العلبة - احرص على عدم إتلاف البطارية عند استخدام أدوات حادة عند الفتح - يمكن أن يؤدي الاختراق غير الدقيق في العلبة إلى عمق أكثر من 2 مم إلى اختراق القشرة الرقيقة للبطارية وقصر الصفائح الداخلية. يمكن أن يكون هذا قاتلاً.

ممتاز ، أظهر تشريح الجثة أن المريض لم يمت نتيجة تشريح الجثة ، يمكنك متابعة المراجعة. يشغل ثلثي الجهاز بطارية تتكون من ثلاثة عناصر متصلة بالسلسلة ، ويتم حجز المساحة المتبقية للإلكترونيات. أصبحت البطارية بدون علامات تحديد ، مع الإلكترونيات أصبحت أكثر شفافية.

دعونا نتعامل مع الإلكترونيات. لوحة تحكم المسؤول تركيب على الوجهين ، تصميم من أربع طبقات ، مكونات متباعدة بإحكام وإحكام. دعونا نحاول استعادة الرسم البياني الهيكلي.

الجانب الامامي:

مربع MP26123 (QFN16): شاحن ، يقبل ما يصل إلى 24 فولت المدخلات ، شحن بطاريات 2 أو 3 خلايا. في الواقع ، إنه محول نبضي DC / DC ، مع تيار شحن قابل للتعديل ، مع ردود فعل على التيار والجهد (في حين أن الجهد على البطارية أقل من 12.6 فولت - يتم الشحن بواسطة التيار ، بمجرد وصول الجهد إلى الإعداد - يستمر الشحن بالجهد). حل العمل.

مستطيل S-8254A (16 دبوس TSSOP): مراقب البطارية ، يراقب الفولتية على جميع خلايا البطارية (الشحن الزائد ، الشحن الزائد) ، يراقب التيارات (فصل الحمل عند تجاوز التيار).

يتميز الاختناق بعلامة 4R7 و Schottky diode SS14 بجوار micro USB ينتمي إلى محول التعزيز 5V → 14V ، والذي يسمح لك بشحن بنك الطاقة من USB. وعلى الأشياء الصغيرة: زر الطاقة ، بجانبه هو التحويلة الحالية ، لتتبع الإخراج الحالي ، موصل USB ، والذي يتم من خلاله توصيل التيار الفعلي ، موصل microUSB لشحن البنك من 5 فولت ، مصباح LED ، وموصل لقابس أسطواني لشحن البنك من 14 فولت.

الجانب الخلفي:

المحرِّض الذي يحمل علامة 4R7 و Schottky diode SS14 ينتمي إلى الشاحن.
الخنفساء الثمانية في حالة SO-8 هي P-FET AM4915P مزدوجة ، لفصل الحمل في حالة تجاوز الاستهلاك الحالي ، وفصل وحدة التحكم في حالة التفريغ العميق للبطارية.

ثلاثة أرجل HT7550-1 - منظم خطي منخفض التسرب. منظم لتشغيل وحدة التحكم.
وحدة التحكم القريبة ، في حالة SO-14 ، بدون وضع علامة ، هي واحدة من العديد من وحدات التحكم الدقيقة الصينية التي يمكن تشغيلها وإيقاف تشغيلها ووميض LED.

تم تمييز الاختناق 2R2 وخنفساء الأخطبوط في مكان قريب - محول DC / DC من 12V إلى 5V
صغير سداسي الأرجل في المركز - StepUP ، يزداد من 5V إلى 14V للشحن من microUSB.

لذلك ، هناك حماية ضد الشحن الزائد للبطارية ، من دائرة قصر على خط 5 فولت ، هناك شحن من 5 فولت ، من 14 فولت ، هناك وحدة تحكم تقيس مستوى الشحن ، مشيرة إلى مجموعة من المصابيح ، هناك مصباح يدوي ، وكل هذا معبأ بدقة شديدة على لوحة 20 × 30 مم .

هناك قبضة بسيطة. للتعبير عنها ، تحتاج إلى رحلة إلى موضوع منفصل.
هناك فئة ما يسمى ب الشواحن "الذكية" ، المألوفة جيدًا للمصممين ، كلها تقريبًا شواحن لبطاريات الليثيوم بوليمر مع مقابس موازنة. يتكون ذكائهم في السيطرة على الفولتية على كل عنصر من عناصر البطارية وموازنة هذه الفولتية.

هذه نقطة مهمة إلى حد ما ، لأنه مع الشحن الطفيف / الشحن الزائد للعناصر أثناء العمل اللاحق تحت الحمل الثقيل ، سيحدث ما يسمى "عدم التوازن" ، أي سيتم تفريغ بعض خلايا البطارية بشكل أسرع من "نظيراتها" ، مما سيبدأ في تدهورها ، والموت اللاحق.
من المستحيل التخلص تمامًا من اختلال التوازن ، فكل عنصر فردي وله مقاومة داخلية خاصة وقدرته الخاصة.

لذلك ، فإن الطريقة الوحيدة لحل المشكلة هي معادلة الجهد في البطارية مع كل شحنة.
يقوم الشاحن بمراقبة وتصحيح هذا الخلل مع كل شحنة ، مما يساعد على زيادة عمر البطارية.

لذا ، في هذه الحالة ، لم أر مخطط التوازن. كما أفهمها ، فإن Power Bank ليس منتجًا حيث ستضع الشركة المصنعة عناصر elements20 أخرى تؤدي التوازن. ولكن في هذه الحالة ، سيكون هذا المخطط مفيدًا.

بشكل عام ، يتم تجميع اللوحة على مكونات حديثة ، وتعمل جميع محولات النبض بتردد 1 ميجا هرتز (فقط شاحن عند 600 كيلو هرتز ، ولكن يمكن ذلك) ، وجودة البناء ليست مرضية.

الجزء التالي من المراجعة. البطارية.

ما يهمني هو أن الخصائص الموجودة على ظهر البنك تم طبعها: 6000 مللي أمبير / 22 واط في الساعة. وهنا تكمن الغرابة الأولى. من الفيزياء ، P [Watt] = I [Ampere] * U [Volt].
الجهد "القياسي" على بطارية 3 خلايا هو 11.1 فولت.
22 واط / 11.1 فولت ≈ 2000 مللي أمبير في
الساعة ، 2000 مللي أمبير في الساعة لا تبدو 6000 مللي أمبير ، حتى مع التقريب. وما هي التكلفة الحقيقية؟

سوف أتحقق من الشاحن Hyperion EOS 0606i. أقوم بتوصيل موصل موازنة للبطارية ، بشحن الموازنة وبدء التفريغ بتيار 300 مللي أمبير. وفقا لنتائج الاختبار ، تظهر البطارية سعة ≈2000 مللي أمبير.

التخمين الوحيد الذي ينشأ في الرأس هو أن 6000 مللي أمبير التي تشير إليها الشركة المصنعة "تم تخفيضها" إلى جهد 3.7 فولت. أولئك. إذا كان هاتفك يحتوي على بطارية 2000 mAh ، فيمكنك نظريًا مع هذا البنك أن تشحن 3 مرات. من الناحية العملية ، هناك خسائر في محولات DC / DC ستؤدي إلى تفاقم النتيجة ، ولكن بشكل عام يكون منطق الشركة المصنعة واضحًا.

لذلك ، مع جهاز الجهاز ، كل شيء واضح ، انتقل إلى الجزء التالي. اختبارات الجهاز.

5V تحميل خط الطاقة

لاختبار مخططات حماية الحمولة الزائدة والتفريغ الزائد ، تم تجميع محاكي الحمل من سلسلة من المقاومات 16Ω10W ومقياس التيار بالتوازي. لوحظ تشغيل مستقر عند تيارات تصل إلى 2.3 أمبير (8 مقاومات) ، بينما وصلت درجة الحرارة على الخانق 66 درجة مئوية ، وكانت درجة الحرارة على رقاقة DC / DC الخاصة بوحدة التحكم 80 درجة مئوية ، وانخفض الجهد عند خرج المحول إلى 4.6 فولت. إذا تجاوز التيار 2.4A ، يقوم مراقب الطاقة بفصل محول DC / DC بثبات. أثناء التفريغ ، يطفئ الميكروكونترولر مؤشرات LED وفقًا لسعة البطارية المتبقية. عندما يكون جهد البطارية 9.6 فولت (3.2 فولت) ، تقوم وحدة التحكم بفصل الحمل. كل شيء ضمن الحدود الطبيعية ، على الرغم من أن 3.2V المتبقية لكل خلية ليست كافية.

شحن من 14 فولت

لقد استخدمت مصدر طاقة قابل للتعديل للتحقق. يمكن شحن بنك مفرغ بالكامل من جهد 12 فولت ، ولكن فوق جهد الدخل ، في هذه الحالة ، لن يعمل. نعم ، هذه ليست SEPIC. بشكل عام ، يتم شحن البطارية بتيار 1A ، بغض النظر عن جهد الإدخال ، وتستمر لمدة ساعتين في المتوسط. في المدى من 12 إلى 20 فولت ، لم تكن هناك مشاكل في التشغيل. أثناء الشحن ، تعرض المؤشرات المضيئة مستوى الشحن الحالي ، ويعلم الضوء الوامض عن العملية نفسها ، تدريجيًا ، مع تقدم الشحن ، تتحرك في دائرة. طوال فترة الشحن بأكملها ، يتم تنفيذ ثورة واحدة.

كخيار لزيادة قابلية الاستخدام - قم بتغيير دورة عمل الفلاشات بالشحن.
0 ٪ - ومضات قصيرة من الصمام الثنائي الأول ، يتم إخماد جميع الآخرين ؛
99 ٪ ومضات طويلة من الصمام الثنائي الأخير ، وكل ما تبقى على.

شحن من 5 فولت

في هذه الحالة ، يتم تشغيل محول DC / DC متدرج ، والذي يزيد من 5 إلى 14 فولت ، ويوفر هذا الجهد إلى موصل 14V. نعم ، الجهد موجود على موصل البرميل أثناء الشحن من micro USB. حتى أنه يعمل من 2V ، الاستهلاك الحالي 200 مللي أمبير ، فمن الواضح أن الشحن في هذه الحالة سيستمر 30 مرة أطول ، ولكن مع ذلك ، فإن القدرة على الشحن على الأقل من "بطارية البطاطا" ترضي.

في 5 فولت صادقة ، يبدأ المحول في استهلاك 2A ، يسخن حتى 80 درجة ، ولكن ، مع ذلك ، يستمر في العمل. في هذا الوضع ، يستمر الشحن لأكثر من ساعتين بقليل.

ربما هذا كل شيء

يبدو الجهاز موثوقًا به تمامًا وكاملًا ، وأنيقًا جدًا ومدروسًا. هناك قبضة واحدة فقط: سعة البطارية. أولاً ، من المعتاد بين المصممين كتابة السعة الفعلية ، وليس السعة المحددة ، وثانيًا ، السعة الفعلية في هذا الجهاز ليست كافية.

القدرة على إزالة بطارية 11.1V مباشرة ، بأقصى خرج حالي ، هي أيضًا نقطة إيجابية. لم يكن لدي سيارة مع بطارية فارغة ، ولكنني أفهم أنه من الممكن "إضاءة" هذه البطارية. تؤكد مراجعات الأطراف الثالثة.

في الختام ، يمكنني أن أوصي بـ " Autostart " كهدية - مظهر ممتاز ، تغليف ممتاز ، وعملية مضمونة. سيكون الجميع سعداء بهدية بمثل هذه الوظائف.

نظرة عامة على جهاز بدء التشغيل "Autostart" والتحليل والاختبار