Доработка Power Bank TOMO V8-4

Хвалебных статей и обзоров о достоинствах Power Bank TOMO V8-4 в интернете достаточно. Я на преимуществах внимания акцентировать не буду за исключением одного момента - это единственный Power Bank (всего мной было протестировано с десяток подобных устройств ценовой категории до 800 руб) выдающий честные 2А на выходе 5В. И телефон принимает эти 2А, а не сбрасывает ток заряда до минимума чувствуя подвох в качестве электропитания. Телефон от данного Power Bank с аккумулятором 3 А*ч довольно быстро заряжается, а не многие часы (как от Power Bank других производителей)...

Стоит повер банк недорого - до 1000 руб, к примеру на Али или Gearbest.

Но к сожалению список замечаний данного устройства получился весомым.

Недостатки:
- устройство хоть и выдает 2А на выходе, но не долго, около минуты. Далее начинается некорректное поведение, моргание дисплеем, пропадание напряжения на выходе. Как оказалось это отрабатывает встроенная термозащита в повышающем преобразователе G5177C.
- крайне низкий КПД. Из-за примененных диодов Шоттки на защите от дурака(переполюсовка АКБ) теряется 0,2-0,3В. Эти диоды к тому же еще греются при разряде. Так же имеется длинный шунт(пружина) идущая на плату от минуса аккумулятора. Если в Power Bank вставить одну батарею, то падение напряжения при разряде на этом шунте будет 0,7-0,8В! При параллельной работе аккумуляторов падение напряжения на шунте будет меньше, но все равно останется значительным. Во-общем при разряде устройство значительно греется.
- контроллеры заряда (4шт) не смог идентифицировать, но это ерунда полная. Я сначала обрадовался, когда Power Bank показал что аккумуляторы заряжены, замерял напряжение на отключенных АКБ 4,2В. Все отлично! Но стоило вовремя Power Bank не отключить от сети, как напряжение на аккумуляторах стало 4,35В, и продолжало дальше расти. Так и до взрыва недалеко...

Но после доработки "напильником" параметры Power Bankа значительно улучшились. Power Bank стал выдавать честные 2А, и не отключаться. К тому же он абсолютно перестал греться при выдаче 2А при разряде АКБ до 3,7В устройство абсолютно холодное. Значительный нагрев идет, когда напряжение на аккумуляторах падает ниже 3,2В. Но промежуток разряда между 3,2В и 3В небольшой. Основной цикл 80% отдачи энергии устройство холодное. От аккумуляторов емкостью около 9А*ч (емкость замерял более 3 лет назад) устройство выдает 2А 3ч 10 минут. А это около 32 Ватт чистой отданной энергии!

Плата Power Bankа перед доработкой. Основа микроконтроллер - PIC16F1933. Имеются контактные площадки для внутрисхемного программирования. Но поиск прошивки в интернете и попытка прочитать прошивку из микроконтроллера не увенчались успехом, так как МК защищен от чтения.

Схема, найденная на просторах интернета. Может не полностью совпадать так как версии плат разные.

Доработку начинаем с выпаивания диодов Шоттки D4, D5, D6, D7, и заменой их на 0 Ом резисторы, которые выполняют роль предохранителя от короткого замыкания. В этом случае защита от переполюсовки аккумулятора уже не будет работать. Так же выпаиваем диод D2(обратите внимание, что он на фото после переделки еще присутствует, но на самом деле его там не должно быть). Один из выпаянных диодов Шоттки я запаял на место отсутствующего супрессора D1 (организовал защиту от переполюсовки при подключении разъема микро usb, хотя туда лучше поставить супрессор SMBJ5.0A). Вместо отсутствующего на плате керамического конденсатора C29 я припаял конденсатор 20мкФ. 

На обратной стороне платы ставим дроссель L1 помощнее, так как тот дроссель, который установлен явно не рассчитан на ток 2А. Выкорачиваем шунты, которые образуют пружины проволочными перемычками для повышения КПД. После этой доработки Power Bank уже будет стабильно держать на выходе 2А и не греться, но только если напряжение на аккумуляторе более 3,7В. При снижении напряжения на аккумуляторе менее 3,7В преобразователь G5177C начинает сильно греться с отработкой защиты от перегрева. 

Установка охлаждающего радиатора на обратной стороне G5177C частично решила проблему с перегревом преобразователя при низком напряжении на АКБ. Порог отключения защиты от перегрева снизился с 3,7В до 3,2В. Габариты корпуса позволяли радиатор побольше подобрать, но термоклей оказался таким крепким, что не имеется возможности оторвать тот радиатор, который я уже приклеил для дальнейших экспериментов. Оставил все как есть, тем более промежуток разряда между 3,2В и 3В (порог отключения Power Bank) небольшой. Да и не всегда происходит отключение от перегрева. Если например с холодного старта разрядить аккумулятор с 3,2В до 3В при токе на выходе 2А, то отключений не будет.

Далее убираем из схемы неправильные контроллеры заряда U1, U2, U3, U4 и ставим вместо них правильные контроллеры(благо цоколевка совпадает), например MCP73812T-420I/OT, STC4054GR. Выпаиваем резисторы R3, R4, R5, R6 и припаиваем резисторы по 2кОм одной стороной на общий вывод (минус), а другой к 5 ноге контроллера заряда. Смотрим на фото расположения перемычек около R3, R4, R5, R6. Я установил контроллеры заряда MCP73812T-420I/OT с током заряда каждого контроллера 500 мА. Получился общий ток заряда 2А. Хотя по факту ток начинается с 2,2А при глубоком разряде АКБ и плавно падает до нуля в конце заряда. При применении STC4054GR (и изменении номинала R3, R4, R5, R6) ток заряда можно увеличить до 800 мА на каждый контроллер увеличив общий ток заряда до 3,2А. Но как правило, такой ток большинство микро USB зарядных устройств не в состоянии потянуть. 

На этом доработка заканчивается. По опыту использования Power Bankа в течении нескольких месяцев в целом я оказался очень доволен результатом. На полный заряд телефона с аккумулятором 3А*ч уходит около 2 часов. Время привязки телефона к Power Bankу во время заряда сокращено в несколько раз, по сравнению с другими аналогичными портативными зарядками.
Всем удачных переделок! У кого есть мысли как можно еще доработать устройство - делимся в комментариях.

Теги:

• Зарядное устройство
• Power Bank