漢美光電降壓式高效率行動電源簡介及測試 - 手機討論

Rosalind avatar
By Rosalind
at 2014-06-02T17:39

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狼窩好讀版:
http://wolflsi.pixnet.net/blog/post/57611013



大部分的行動電源,為了能夠透過USB 5V充電,所以多採用單顆鋰電池、多顆並聯方式來
組成所需容量,再透過升壓轉換電路(Step-up DC-DC)來將電池電壓提升為5V,以供應USB
裝置所需,但是在放電過程中,電池電壓會隨之降低,而為了維持相同的輸出,電池端的
電流必須要增大,當電池放電電流越高時,可用的放電容量也就越小,這也是大多數行動
電源在放電電流越高時,可用Wh會明顯下降的緣故

為了改善此狀況,有的行動電源主打以"降壓"(Step-down DC-DC)轉換電路來把電池電壓
轉換成5V,主要特點就是看中在電池放電電流低可放電容量較大、降壓轉換電路效率較高
上,不過因為電池電壓提高,想由USB充電困難度加大,且電池也因為串聯的緣故,必須
要進行匹配,挑選放電特性一致的電池來搭配,增加電池更換時需注意的因素

這次要介紹及測試的是由漢美光電所推出,採用四顆2600mAh 18650鋰電池版本的降壓式
行動電源(其中還有採用3100mAh及3400mAh的款式)


行動電源外觀正面,使用電子材料店中販售的18650四顆裝塑膠外殼套件組裝而成,兩顆
固定螺絲用來固定電池盒蓋
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行動電源上方從左至右分別是充電指示燈、充電輸入口、USB輸出插座、DC圓孔插座(目前
無作用)、運作指示燈、電源開關,當行動電源進行充電時左側的充電指示燈會亮起,一
開始充電中為紫色,充飽後會顯示藍色,當充飽後仍繼續插著電,超過九小時後會自動熄

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打開電源開關,運作指示燈發起藍色亮光,表示USB開始輸出5V,當放到電池的低電壓點
後,藍色燈光會自己熄滅,表示輸出已關閉
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側面三個孔透出的藍光是電量指示燈,依照內部電池電壓決定點亮的LED數,三顆全亮表
示75~100%,亮兩顆是50~75%,亮一顆是25~50%,都沒亮是25%以下
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因為內部電池採兩串兩並組合,無法使用USB 5V輸入充電,所以附上一顆DVE生產的12V
1.5A電源適配器,型號為DSA-20P-10
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與同樣裝四顆18650的小米10400比較高度
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與同樣裝四顆18650的小米10400比較寬度與厚度
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隨產品附贈一組硬式攜帶包
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行動電源安置在攜帶包內部的樣子,可惜空間不夠,沒有辦法把電源適配器一起裝進去
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內部結構圖,四顆SONY US18650GH2 18650鋰電池採用兩串兩並(2S2P)方式配置,第二顆
電池上黏貼一白色的溫度開關,作為電池組過溫度保護機制
http://www.iamxtreme.net/andre/LSI/hm/10.jpg

電路板上方電路布局,主要由圖中所標示的三大方塊(充電輸入、降壓輸出、鋰電保護)所
構成,另外還有電量指示電路元件
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鋰電池充電部分是由MPS MP2618EV(編號U10) 2-3串交換式鋰電池充電IC,最大充電電流
可達2A(不過在此電路中最大充電電流設定在1A),電路周邊採用日本Nippon Chemi-con
PS系列固態電容
http://www.iamxtreme.net/andre/LSI/hm/12.jpg

降壓電路部分採用MPS MP28258DD(編號U3,印刷AAA)QFN12封裝高效率同步降壓轉換IC,
最大輸出為3A,其採用Constant-On-Time(COT)控制技術,提供快速暫態反映及良好的穩
定性,具備短路(SCP)、過電流(OCP)、過電壓(OVP)、欠電壓(UVP)及IC本體過熱關閉保護
降壓轉換IC下方是啟動開關,當拆裝過電池,需要重新按下此開關來啟動內部鎖住的保護
電路,來恢復正常作業
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在鋰電池端的保護部分,由精工S-8232(編號U11)系列2串(2S)鋰電池保護IC + AO4854(位
於電路板背面,編號U29)雙包裝N通道MOSFET(30V 8A)構成鋰電池過充電/過放電/過電流
保護迴路
鋰電保護IC的旁邊是電量指示電路,可以透過三顆半固定可變電阻來調整三個指示燈動作
時的電壓點
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電路板背面印上Handmade漢美光電字樣,紅框內AP393A雙包裝低功率運算放大器(編號
U30/U33)用來組成電壓比較器,用於電量指示電路上,藍框部分編號U29就是鋰電池保護
電路的控制用MOSFET,J7/J2線路則是兩鋰電池相串點的電壓返回線路,提供鋰電池保護
電路使用
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電池端導體板透過直立排針與電路板焊接在一起
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電池保護用溫度開關為60度動作,當達到此溫度後會切斷電池組與電路間的導通路徑,溫
度開關使用膠固定在電池上
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接下來是0.5A/1A/1.5A/2A放電測試,這裡特別注意的是雖然容量仍寫10400mAh,不過實
際上應以7.4V(兩顆電池串聯)乘以5200mAh(兩組電池並聯)=38.48Wh來計算電池能量,充
電Wh紅字部分是採用其充電輸入12V來計算
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0.5A/1A/1.5A均有93%/92%/90%可用Wh,2A可用Wh也有88%,不會有很大的差異,降壓式的
優點(高效率、輸出電流即使加大落差也小)在這裡表現得十分明顯

0.5A放電圖表,平均電壓在5.22V
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1A放電圖表,平均電壓在5.21V
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1.5A放電圖表,平均電壓在5.19V
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2A放電圖表,平均電壓在5.17V
http://www.iamxtreme.net/andre/LSI/hm/22.jpg

輸出埠負載測試,輸出達3.5A後關閉,如果以IC本身額定3A輸出下,其過電流保護點為
117%,過電流保護合理,其電壓範圍為5.22V(0.1A)~5.13V(3.4A),最高與最低壓差僅有
0.09V(90mV),表現相當不錯
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輸出埠於1A負載下漣波測試,漣波Vp-p為82mV
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結論:
優點:
1.採用電池串聯及降壓輸出,使得USB 0.5A~2A輸出下可用Wh落差小,加上採用高效率IC
,0.5A~1.5A輸出可用Wh均在90%以上,即使在2A輸出下仍有88%可用Wh
2.採用大廠MPS的充電IC及大電流降壓轉換IC,也選用了SEIKO的鋰電保護IC,並使用日系
NCC固態/傳統電解電容
3.輸出電壓隨電流增大產生的壓降很輕微,輸出電流從0.1A~3.4A僅改變了0.09V(90mv)
4.提供的保護齊全,過電流保護確實
5.附上安規的大廠電源適配器,不用擔心充電受到影響(雖然充電電流僅有1A,但為了兼
顧邊充邊用所以附上1.5A適配器)

缺點:
1.塑膠盒外觀較為簡陋(不過開孔處密合度及指示燈位置處理還算不錯),內部電路板手工
痕跡較多
2.充電採12V輸入,而非採用常見的USB 5V,拿至外面使用若需要再充電時較為不便
3.雖然可以換電池,但因為電池組採先串聯後並聯設計,所以使用的電池需要匹配,特性
差太多及不同容量特性的電池不能混用,以免影響充放電
4.僅有單組輸出

報告完畢,謝謝收看

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Tags: 手機

All Comments

Necoo avatar
By Necoo
at 2014-06-06T18:48
看起來轉換效能還真的很不錯 缺點大概是12v充電時
Yuri avatar
By Yuri
at 2014-06-10T19:58
就射了
Erin avatar
By Erin
at 2014-06-14T21:07
樓上....XDD
Una avatar
By Una
at 2014-06-18T22:17
qq
Daph Bay avatar
By Daph Bay
at 2014-06-22T23:26
Zanna avatar
By Zanna
at 2014-06-27T00:36
充電看起來不太方便
Kyle avatar
By Kyle
at 2014-07-01T01:45
電池串聯的缺點
Anthony avatar
By Anthony
at 2014-07-05T02:54
這篇推文一二三樓要一起看嗎?
Emma avatar
By Emma
at 2014-07-09T04:04
比較之下小米電源外觀真是精品
Ina avatar
By Ina
at 2014-07-13T05:13
12v這缺點太大了
Heather avatar
By Heather
at 2014-07-17T06:23
狼大詳細評析推
Odelette avatar
By Odelette
at 2014-07-21T07:32
推推
Delia avatar
By Delia
at 2014-07-25T08:42
二樓髒髒der
Carolina Franco avatar
By Carolina Franco
at 2014-07-29T09:51
有看有推
Caroline avatar
By Caroline
at 2014-08-02T11:01
這應該是2年前的產品了吧? 當時很流行這種殼,自己裝18650電池..只是這家的電路板用料好一點,可是價格就
Suhail Hany avatar
By Suhail Hany
at 2014-08-06T12:10
多不少.................... 應該還不錯賺吧...XD
Rachel avatar
By Rachel
at 2014-08-10T13:20
真的好醜,有看有推
Faithe avatar
By Faithe
at 2014-08-14T14:29
充電看起來不太方便 https://noxiv.com

說服老爸買Note 3

Hedwig avatar
By Hedwig
at 2014-06-02T16:17
家中阿娘的生日就要到了 看她用了半年的破機 我跟老爸也於心不忍 於是決定要買一台讓她很爽的手機 基於灰常灰常多難以解釋的原因 我堅持要送Note 3 但老爸超反韓 說一定要M8 我知道很多評測報告皆指出M8的性能較優異 但 對於老媽的使用習慣我可是超了解 我能肯定Note 3才適合老媽 可是跟我爸講這個他 ...

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By Jessica
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網頁好讀版:http://disp.cc/b/2-7J7a 幫忙把官方文件轉成圖片檔,大家看會不會容易讀些 【新聞附件-1】4G首航優惠方案-手機方案 http://i.imgur.com/B4yQDS4.png 【新聞附件-2】4G首航優惠方案-平板/網卡方案 http://i.imgur.com/F ...

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M210使用兩天退貨心得

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By Delia
at 2014-05-22T17:54
直接優缺點分析 優點 1.便宜,現在網拍還有下殺3150的 2.雙卡雙待 3.電量還算充足 4.重量輕 (比ZF5輕多了) 5.今天更新有老頭模式 6.螢幕畫面表現還不錯 沒感覺偏黃 7.可隨意變更背蓋 背蓋一個只要250 8.有子母畫面可以玩 (但不是很好用....) 9.還沒想到 缺點 1.螢幕太小 雖 ...

Note3 2個月使用上的小心得

Audriana avatar
By Audriana
at 2014-05-22T16:33
雖然說是NOTE3小心得 不過最後好像都變成跟以前用過的手機比較文 1.充電非常快速 一小時可以從27%=andgt;89% 90%=andgt;99%要半小時 最後1%則要10分鐘 這點很有感 因為之前用過的手機通通是1A充電 晚茶和蝴蝶還略小於1A G PRO則是整整1A(據說更新後速度有所 ...