Источники питания TopON U90W и U90WCC для мобильных устройств: адаптер для сети переменного тока и адаптер для бортсети автомобиля28.08.2017 12:02

для сети переменного тока и бортсети автомобиля

Продолжаем начатое в предыдущем обзоре знакомство со свежими моделями источников питания, предлагаемыми компанией TopON. Теперь рассмотрим два адаптера: TopON U90W для питания ноутбуков от сети переменного тока и TopON U90WCC, с помощью которого можно подключать не только ноутбуки, но еще и пятивольтовые гаджеты к автомобильной бортовой сети.

Универсальный компактный сетевой блок питания TopON U90W

В отличие от ранее рассмотренного Top-T72, этот образец уже не имеет встроенных аккумуляторов и предназначен для питания устройств от сети переменного тока. Причем и в плане выбора нагрузок он гораздо менее универсален: речь может идти только о ноутбуках и других подобных устройствах, которым требуется постоянное напряжение от 16 до 20 вольт. Пятивольтовых выходов нет вовсе, зато заявленная максимальная выходная мощность существенно выше.

Характеристики, внешний вид, комплектация

Заявленные параметры приведены в таблице:

Вновь несколько комментариев.

Физические размеры и вес измерены нами, в официальных источниках они не упомянуты, хотя про компактность сказано не раз. Поэтому сравним: первый попавшийся под руку штатный блок питания ноутбука, рассчитанный на меньшую мощность (65 Вт / 19 В, 3,42 А), с кабелем длиной 70 см для подключения к розетке весит 335 г, то есть вдвое больше, даже если U90W оснастить переходником; размер 109×46×31 — в пересчете на объем примерно одинаково, но существенную прибавку вновь даст сетевой кабель.

Если же брать сравнимый по заявленной мощности «обычный» БП для ноутбуков, то разница в пользу TopON U90W будет еще более значительной, причем не только по весу, но и по объему, на этот раз даже без сетевого кабеля.

Так что в компактности данной модели сомневаться не приходится.

На упаковке, кроме перечисленных в таблице, указана еще одна система защиты — «от перезаряда и переразряда» (и соответствующий условный значок), но эти слова явно перекочевали из оформления какого-то устройства с аккумуляторами, потому что за зарядом собственного аккумулятора ноутбук будет следить сам. На официальном сайте аналогичный значок сопровождается уже другой фразой: «от падения мощности»; что имеется в виду, остается только догадываться.

Значение потребления энергии в отсутствие нагрузки мы привели именно так, как это сделано в материалах производителя: менее 1 Вт·ч. Обычно приводится потребляемая на холостом ходу мощность, потому что «энергопотребление 1 Вт·ч» — это может быть и »10 ватт, замер в течение 6 минут», и »0,01 ватт, замер в течение 100 часов». Сами понимаете, что второй вариант действительно заслуживает похвалы, а первый никак не может быть поводом для гордости. К сожалению, имеющаяся в нашей лаборатории измерительная аппаратура для величин такого порядка не позволяет сделать собственные замеры с приемлемой точностью, то же касается и оценки КПД при работе на нагрузку.

Внешне блок питания U90W — это небольшой вытянутый брусочек из черного ударопрочного пластика, боковые стороны и углы которого скруглены. Боковые поверхности зачем-то сделаны глянцевыми, а потому быстро покрываются отпечатками рук и приобретают неопрятный вид.

На одном торце находится двухконтактная вилка CEE 7/16 (Europlug), из противоположного выходит кабель для подключения к нагрузке, снабженный защитой от перетирания.

Вилка ориентирована по диагонали торцевой поверхности, что позволило немного уменьшить поперечное сечение корпуса. При подключении к группам розеток, в которых гнёзда повернуты на 45° (так, например, сделано в большинстве удлинителей и сетевых фильтров), это позволит не перекрывать доступ к соседним розеткам. Однако во многих настенных розетках с числом мест два и более подобного поворота гнёзд нет, поэтому однозначно говорить об удобстве такого решения нельзя.

Выходной кабель имеет длину 1,4 метра, что представляется вполне достаточным для большинства вариантов использования. Конечно, могут возникнуть ситуации, когда такой длины всё равно не хватит, но то же самое может случиться и со штатными блоками питания ноутбуков. Для удобства транспортировки предусмотрен фиксатор-«липучка».

Маркировка кабеля 18AWG или 0,8 мм² свидетельствует, что он вполне пригоден для работы с заявленными токами (до 5 А). Кабель снабжен ферритовым кольцом для защиты от ВЧ-помех и заканчивается специфическим трехконтактным разъемом, с которым соединяются переходники из комплекта. Третий контакт служит для задания выходного напряжения, соответствующего подключаемому ноутбуку и однозначно определяемого самим переходником (значение напряжения обозначено на корпусе каждого из них), поэтому каких-либо органов управления, позволяющих выбирать режим, у блока питания нет.

С подобным мы уже сталкивались в ранее рассмотренных устройствах аналогичного назначения. Можно лишь выразить сомнение в целесообразности предложенной «нарезки» выходных напряжений: значения 18,5 / 19 / 19,5 / 20 вольт настолько близки, что вполне можно было обойтись одним — 19 В, ни один ноутбук разницы и не почувствует. В рассмотренной выше внешней батарее Top-T72 как раз и сделаны два значения из этого диапазона: 19 и 20 вольт, хотя список пригодных для подключения ноутбуков фактически такой же. Но, возможно, это попросту средство успокоить тех потребителей, которые нервничают, если обозначенные номинальные напряжения двух блоков питания отличаются хотя бы на полвольта.

Другое дело, что в некоторых ноутбуках встречается «система опознавания свой-чужой», которая не позволит работать с блоками питания сторонних производителей, но это уже другая история.

В комплекте есть восемь Г-образных переходников с различными вариантами выходных коннекторов. Такая геометрия разъемов при малой их длине порой приводит к тому, что контактная часть не полностью входит в гнездо питания ноутбука, в результате чего переходник или плохо фиксируется, или и вовсе отсутствует электрический контакт. Но в данном случае переходники сделаны без мелочной экономии, и вполне можно надеяться, что подобной проблемы не возникнет.

Чехол для переноски не предусмотрен, однако в данном случае потребность в нем невелика: нужный переходник можно просто сразу подключить (он держится достаточно прочно), кабель свернуть, зафиксировав штатной «липучкой», и положить БП в сумку, благо много места он не занимает.

Какой-то инструкции нет — все сведения нанесены на упаковку, в качестве которой используется нарядная белая коробка с прозрачной пластиковой вставкой, а дополнительная информация попросту не требуется.

Тестирование

Опробовать все возможные режимы нет особого смысла, поэтому мы ограничились замерами напряжений без нагрузки, а подробно исследовали наиболее распространенную установку 19 В (поведение в близких режимах вряд ли будет существенно отличаться), а также 16 В как минимальную из диапазона.

Несмотря на упоминание в спецификации выходного напряжения 19,5 В, в комплекте не оказалось переходника, устанавливающего такой режим, но его (М9, 7,4×5,0 мм для Dell и HP) можно купить отдельно. В списке есть и еще два 19-вольтовых переходника, которые имеются в комплекте U90W, а также М11, который на странице по ссылке обозначен как 19,5-вольтовый — вероятно, это опечатка, потому что на корпусе коннектора М11 из комплекта написано »20V».

Некоторые переходники в комплектах Top-T72 и U90W явно одинаковые по контактным группам для подключения к ноутбукам, но в спецификациях размеры отличаются на доли миллиметра. А при равных размерах может отличаться перечень производителей ноутбуков, рассчитанных на работу с данным переходником. Поэтому мы приводим сведения так, как это сделано в официальных материалах.

Переходим к более подробному тестированию, но прежде уточним: с каждым значением тока тест длился не менее получаса (если, конечно, какая-то реакция БП не заставляла прерваться раньше); в помещении лаборатории при этом было довольно тепло — 26–27 °C, а наиболее нагревающимся местом корпуса оказался торец с выходным кабелем, именно для него и указана нагрев в конце теста.

Первая установка — 19 В.

Размах пульсаций во всех случаях не превышает 250–300 мВ, но могут быть кратковременные (менее 1 мс) выбросы величиной до полувольта. Ни то, ни другое нельзя назвать критическими значениями.

Трудно сказать уверенно, где какой вид защиты срабатывает: в последних двух строчках явно от перегрузки, во второй и третьей можно было бы предположить перегрев, но в первой строчке корпус нагревался сильнее, а защита не срабатывала. Возможно, просто термодатчик регистрирует температуру внутри БП, которая при значительных токах повышается существенно быстрее, чем у наружных частей корпуса, а при меньших разогрев более равномерный.

Восстановить работу после срабатывания защиты можно отключением от сети переменного тока, но после долговременной работы на большую нагрузку порой приходится ждать, пока корпус остынет, иначе при токах 3,5–4 А и более БП будет сразу отключаться.

Каждый раз ждать, пока он остынет до комнатной температуры, у нас возможности не было, обходились максимум 15–20 минутами. Поэтому указанные нами временны́е интервалы приблизительны, и в других условиях могут быть больше или меньше.

Однако общий вывод сделать вполне можно: малые габариты всё же сказываются — долговременно работать с нагрузками, близкими к максимальной заявленной, U90W не может. По результатам теста его номинальная мощность находится на уровне 60 ватт, с такими нагрузками БП может работать очень долго, даже если они постоянные.

Но противоречия с заявленным значением «до 90 Вт» всё же нет: повышения нагрузки до 70–75 Вт на период 15–20 минут и до 80–85 Вт на 1–5 минут БП переносит нормально. И здесь надо напомнить отличие реальной нагрузки от лабораторной: потребляемый ноутбуком ток (или мощность) почти никогда не бывает неизменным и максимальным, исключая разве что прогон каких-то специфических тестов, но это тоже частный случай лабораторной нагрузки.

Тот факт, что ток срабатывания защиты при выходном напряжении 19 В оказался меньше заявленного максимального рабочего тока, мы недостатком считать не будем: если посчитать, отклонение составляет всего около 5%, что вполне можно отнести на особенности конкретного образца.

Положительным фактором является высокая стабильность выходного напряжения при заданном уровне выходного тока — зависимость от температуры наблюдается лишь при очень сильном нагреве.

Теперь 16 В.

Тесты с токами 4,8 А и более мы проводили после значительного перерыва, когда БП остыл до комнатной температуры. Естественно, нагреваться за короткое время он попросту не успевал, и следует говорить о срабатывании защиты от перегрузки по току.

Осциллограммы пульсаций не приводим: они имеют практически тот же вид, что и для режима »19V».

То есть поведение фактически такое же, как и для 19-вольтового режима, разве что срабатывание защиты чуть сдвигается в область бо́льших токов, однако и здесь немного не дотягивает до заявленного максимума. Подтверждается и сделанный нами ранее вывод о номинальной мощности в 60 Вт.

Подводим итог

Универсальный компактный сетевой блок питания TopON U90W действительно невелик по размерам и весу, вполне удобен при использовании и транспортировке.

Заявленные в спецификации предельные токи и мощность надо рассматривать как возможные для кратковременных режимов, а при длительной эксплуатации с такими нагрузками рано или поздно будет срабатывать защита. Реальная долговременная мощность нагрузки находится в пределах 60 Вт.

Однако это вряд ли всерьез помешает работе с ноутбуками, штатные блоки питания которых рассчитаны на бо́льшую мощность, если не пытаться заставить ноутбук долго работать в режиме с максимальным потреблением. А непродолжительные (от десятков секунд до нескольких минут) повышения выходного тока U90W переносит вполне нормально.

Как и предыдущий участник обзора, устройство отличается высокой стабильностью выходного напряжения в широком диапазоне токов нагрузки.

Универсальный автомобильный блок питания для ноутбука с USB-портом TopON U90WCC

Назначение этого адаптера полностью понятно из названия: питание от бортсети автомобиля как пятивольтовых устройств (смартфонов, плантшетов, видеорегистраторов и других гаджетов), так и ноутбуков, одновременно или по отдельности.

Характеристики, внешний вид, комплектация

Заявленные параметры:

И здесь нельзя обойтись без комментариев.

Вес и размеры измерены нами, в официальных источниках мы их не нашли.

Некоторые параметры, приведенные на тыльной стороне упаковки, в переводе на русский язык приобрели странный вид: «Входящий ток DC 11V-14V. Исходящий ток DC 16V… 20V» — всё же ток измеряется в амперах (для U90W название аналогичных параметров правильное: входное/выходное напряжение). Кстати, входной диапазон до 14 вольт — это немного маловато: в бортсети автомобиля при вполне исправном регуляторе может быть и 14,5 В.

На упаковке вновь указана защита «от перезаряда и переразряда»; про ноутбук мы уже говорили, описывая U90W, но здесь добавляется еще и автомобильный аккумулятор — его перезаряд устройство, подобное U90WCC, предотвратить явно не сможет, да и чрезмерно глубокий разряд тоже: для АКБ автомобиля упомянутые в предыдущем абзаце 11 вольт при относительно небольшой нагрузке — это признак достаточно глубокого разряда. Значит, снова ошибка оформителя, поэтому для таблицы мы брали значения с корпуса самого адаптера.

Вновь не очень понятен практический смысл столь дробного деления выходных напряжений 18,5–19–19,5–20 вольт, да к тому же обозначенные предельные значения тока порой трудно соотнести с максимальной заявленной мощностью.

Внешне U90WCC — вытянутый многогранник из черного глянцевого пластика, на одном торце которого находится цилиндрический выступ с контактами для подключения к бортсети автомобиля, а на втором пятивольтовый порт USB и трехконтактный разъем для подключения ноутбуков с напряжением питания от 16 до 20 В. На одной боковой поверхности есть синий индикатор, свидетельствующий о подаче напряжения на вход адаптера.

Кольцевой канавки, предназначенной для фиксации в гнезде прикуривателя, здесь тоже нет, но геометрия коннектора для подключения к бортсети несколько иная, чем у переходника из комплекта Top-T72: диаметр 20,3 мм, боковые контакты в свободном состоянии увеличивают его еще на 5 мм, а расстояние от кончика центрального контакта до середины боковых около 26 мм.

Таким образом, при установке в автомобильные гнезда диаметром 21,3 может потребоваться значительное усилие, зато проблем с гнездами глубиной 29 мм не ожидается.

В комплекте трехпроводной кабель длиной 1,45 м и сечением 18AWG для подключения ноутбуков. Фиксатор-липучка у него тоже имеется, а вот ферритового кольца нет. И разъемы на обоих концах хоть и трехконтактные, но разные, при соединениях будьте внимательны.

Переходников всего пять, но еще четыре можно докупить. Чехла для упаковки при хранении здесь тоже нет.

Поставляется U90WCC в коробке, по оформлению похожей на упаковку U90W, но открывается она иначе. Инструкцию также заменяют надписи на коробке.

Тестирование

Как мы упоминали выше, в бортсети автомобиля может быть два напряжения: 12,6 В при выключенном двигателе и 14,4 В, если двигатель работает. Говорили мы и о возможных отклонениях от этих величин, но они не носят принципиальный характер (если, конечно, в автомобиле всё исправно), поэтому тестировать мы будем именно при таких значениях напряжения на входе U90WCC.

В описании и здесь встречается фраза про низкое энергопотребление в ватт-часах, но в данном случае мы можем составить вполне обоснованное собственное мнение.

Начнем с собственного потребления: при 14,4 В оно составляет 28–30 мА, при 12,6 В — 43–45 мА, при этом некоторая часть приходится на светодиодный индикатор. В переводе на единицы мощности получается 0,4–0,6 Вт, с учетом исчисляемой сотнями ватт-часов емкости автомобильных АКБ делаем вывод: существенно разрядить такой аккумулятор «силами» одного только U90WCC можно, но для этого потребуется месяца полтора-два.

Сначала тестируем выход USB.

Как видите, некоторая разница в поведении при работающем и выключенном двигателе всё же есть, хотя она практически не сказывается на заявленных режимах работы: в обоих случаях при максимальном обозначенном в спецификации токе 2,1 А напряжение не выходит за рамки отклонения в 5%, в этом плане даже есть приличный запас.

Для восстановления работоспособности после срабатывания защиты иногда достаточно снять нагрузку, но порой приходится вынимать адаптер из гнезда прикуривателя.

Переходим к выходу для ноутбуков.

Здесь выходное напряжение будет выше входного, и по понятным причинам входной ток U90WCC должен быть существенно больше выходного — примерно в одной пропорции с разницей между напряжениями, да с учетом КПД. И действительно: для 12,6 В на входе и режиме 19 В для выхода при токе нагрузки 2,0 А потребляемый от лабораторного источника питания ток поначалу составил 3,5 А, по мере нагрева адаптера постепенно уменьшился до 3,35 А.

Тем не менее, КПД адаптера оказался не так уж далёк от заявленных «более 86%» — если сравнить мощности на его входе и выходе, то в нашем примере он поначалу составил 84%, а после прогрева даже немного увеличился.

В нагретом состоянии, кстати, увеличивается и потребляемый адаптером без нагрузки ток: при 12,6 В до 100–110 мА, то есть более чем вдвое.

Предельный ток нашего лабораторного источника 5 ампер. С учетом разницы между входным и выходным токами адаптера, мы попросту не могли исследовать его в полном заявленном диапазоне нагрузок.

Эксперименты в «живом» автомобиле связаны с большими трудностями: например, для используемого нами электронного эквивалента нагрузки Unicorn SL-300 требуется питание от сети переменного тока. Использовать автомобильную АКБ, доставленную в лабораторию, тоже нельзя — напряжение на ее клеммах не будет постоянным, его невозможно регулировать.

Поэтому протестировать U90WCC по полной программе мы не смогли, пришлось ограничиться доступными для нашей лаборатории значениями.

На каждом этапе мы отслеживали поведение адаптера U90WCC в течение 15 минут — через дробь даны значения в начале и конце теста. При больших токах он нагревается, и значительно (в таблице приведено увеличение температуры самой горячей точки за 15 минут по сравнению с комнатной). По мере прогрева немного снижается выходное напряжение, а ток на входе адаптера уменьшается более существенно, и подтверждается сделанное нами выше наблюдение о некотором увеличении КПД с ростом температуры.

Замеры делались в помещении с температурой 24–25 °C, а в прогретом солнцем салоне автомобиля при значительных нагрузках и в течение большего времени работы может возникнуть критический перегрев, который в лучшем случае приведет к срабатыванию защиты.

При меньших токах нагрев не столь значительный, и изменение параметров во времени уже почти не проявляется. При этом КПД даже без прогрева вполне соответствует заявленному значению.

На следующих этапах тестирования мы ограничились пятиминутным наблюдением, изменение параметров при нагреве не фиксировали, температуру не замеряли.

Еще раз напомним, с чем связан выбор предельных токов нагрузки: имеющийся в нашей лаборатории источник питания уже при 4,85–4,9 А начинает входить в режим ограничения тока, снижая напряжение на своем выходе. Поэтому приходилось выбирать нагрузку так, чтобы этого не происходило.

Мы проверили и поведение адаптера при наличии нагрузок на обоих выходах, задав для каждого из них ток 2,0 А и установив переходник на 19 В; на входе напряжение 14,4 В.

Интересно, что если первой подключается USB-нагрузка, то на втором выходе напряжение без нагрузки подскакивает почти до 22 вольт и потом начинает медленно снижаться. Опасности это не представляет: если «ноутбучный» разъем нагружен током хотя бы 200–300 мА, скачок тоже будет, но уже исчисляемый долями вольта.

Входной ток адаптера при этом составлял 3,85 А.

Замер входных напряжений, при которых U90WCC остается работоспособным (ток нагрузки 2,5 А): при любом напряжении на выходе от 10 до 16 В. Работоспособность сохраняется и при выходе за эти пределы, но в бортсети автомобиля даже такой диапазон может встретиться редко, а если и встречаются более высокие или более низкие значения напряжения, то это однозначно говорит о каких-либо неисправностях.

Повышать входное напряжение для проверки работы защиты от перенапряжения мы всё же не стали, хотя такая защита и заявлена.

Защиту от коротких замыканий мы проверить не смогли, и вновь из-за особенностей нашего лабораторного источника: при КЗ на выходе адаптера этот БП просто переходит в режим ограничения тока на максимальном уровне 5 А. Но, по крайней мере, ничего страшного с U90WCC при этом не происходит, и после снятия замыкания он возвращается в рабочий режим.

Подводим итог

Универсальный автомобильный блок питания для ноутбука с USB-портом TopON U90WCC компактен и удобен, он сохраняет работоспособность при любом напряжении, которое может быть в исправной бортсети автомобиля.

В исследованном нами диапазоне токов нагрузки устройство имеет вполне стабильные выходные напряжения, в том числе и при использовании обоих выходных портов одновременно.

Выскажем и пожелание изготовителю: хорошо бы оснастить изделие чехольчиком-кисетом. Цену комплекта такое дополнение вряд ли существенно повысит, а хранить его в автомобильном «бардачке» будет гораздо удобнее.

Полный текст статьи читайте на iXBT