|
Met dit apparaat van ZKE Tech kunt u niet alleen alle soorten accu's en batterijen testen, maar ook gelijkspanningsvoedingen tot 30 V aan een duurtest onderwerpen. U kunt het apparaat belasten tot 20 A of tot 200 W.
|
Kennismaking met de EBD-A20H van ZKE Tech
Wat kunt u doen met de EBD-A20H?
Met dit apparaat kunt u een voeding, een accu of een batterij gedurende een tot 999 minuten instelbare tijd belasten met een constante stroom tussen 100 mA en 20 A. Het apparaat meet de tijd, de spanning en de stroom en berekent daaruit het geleverd vermogen in watt, de geleverde energie in watt-uur en de capaciteit in ampère-uur. Deze gegevens worden op het display weergegeven.
Daarnaast kunt u het aangesloten apparaat ook belasten met een constant vermogen tot 200 W. Het apparaat berekent dan de stroom uit de gemeten klemspanning.
Bij beide metingen kunt u een zogenaamde 'cut-off' spanning instellen, waarbij de meetcyclus automatisch wordt beëindigd. Op deze manier kunt u dus proefondervindelijk een antwoord geven op vragen zoals 'als ik mijn 12 V accu met 1,5 A belast, hoe lang duurt het tot de klemspanning is gedaald tot 10,8 V?'.
Nog interessanter is dat u de EBD-A20H op uw PC kunt aansluiten en met de te downloaden software 'EB Tester' het apparaat kunt omvormen tot een échte logger. Op deze manier kunt u beide beschreven meetcycli documenteren door de meetgegevens van spanning en stroom in een grafiek in functie van de tijd weer te geven of door de meetgegevens te exporteren als TXT-bestand.
Met de 'Auto Test' functie van de software kunt u een volledig automatische meetcyclus programmeren, waarbij u bijvoorbeeld om de minuut de stroom met 100 mA laat stijgen tot de cut-off spanning is bereikt.
Prijs en levering
Deze elektronische belasting wordt aangeboden voor een prijs vanaf € 54,60 bij AliExpress. U betaalt dan echter wél € 21,88 voor de verzending. Wij hebben ons testexemplaar besteld bij Banggood voor € 87,50. Het apparaat wordt geleverd in een kartonnen doos en zit in deze doos in een zeer stevig uitgevoerde luchtkussenverpakking. Ondanks het gewicht van het apparaat lijkt de kans op beschadiging tijdens het transport uit China minimaal.
 |
| De verpakking van de EBD-A20H en attributen. (© 2021 Jos Verstraten) |
De omvang van de levering
De EBD-A20H wordt geleverd inclusief:
- Twee 50 cm lange dikke soepele aansluitsnoeren voor de stroom.
- Twee 50 cm lange dunne soepele aansluitsnoeren voor de spanning.
- Een 90 cm lange TTL-naar-USB kabel.
- Een 12 V / 1 A netstekkervoeding met 90 cm lang snoer en Amerikaanse stekker.
- Een Amerikaanse naar Europese adapter voor de stekker.
- Een 16 pagina's dikke Chinese handleiding.
De vier meetsnoeren hebben aan één kant stevige krokodilbekken. De dikke stroom-snoeren eindigen aan de andere kant in flinke koperen aansluit ogen met een stroomcapaciteit van 30 A. Die moet u onder de 4 mm stekkerbussen op de EBD-A20H schroeven. De twee dunne spanning-snoeren eindigen in vrij amateuristische 4 mm banaanstekkers. De schroefjes zijn bijvoorbeeld aanraakbaar. Hoewel het apparaat uiteraard uitsluitend in bedoeld voor het werken met spanningen tot maximaal 30 V houden wij tóch niet van stekkers met aanraakbare spanningvoerende delen. Wie weet waar de gebruiker deze kabels nog meer voor gaat gebruiken!
De TTL-naar-USB-kabel heeft aan de ene kant een groot uitgevallen USB-A connector, waarin een stukje elektronica zit, lees verder. Aan de andere kant eindigt deze kabel in een zeer stevige vierpolige schroefconnector. Het vrij dunne kabeltje zit echter zonder trekontlasting in die connector en dat lijkt ons op lang termijn nogal onbetrouwbaar.
De geleverde netstekkervoeding heeft platte Amerikaanse pennen, maar een adapter naar Europese ronde pennen wordt meegeleverd. De voedingskabel eindigt in een standaard 5,5 mm x 2,1 mm connector.
 |
| De leveringsomvang van de EBD-A20H. (© 2021 Jos Verstraten) |
De EBD-A20H elektronische belasting
Het apparaat zélf zit in een stevige metalen behuizing van 190 mm breedte, 100 mm hoogte en 150 mm diepte en weegt 1,8 kg. Op de voorzijde zit het bekende standaard LCD-display HD44780 met 2 x 16 karakters, een draaibare encoder 'SET' waarop u ook kunt drukken en een drukknopje 'ON' waarmee u een meetcyclus start of stopt. Op vier 4 mm connectoren kunt u de vier meegeleverde kabeltje aansluiten. Met deze vierdraad techniek minimaliseert u meetfouten bij het meten van de klemspanning van de batterij of de accu. Als u namelijk maar met slechts twee snoeren zou werken, dan zou de voltmeter in de EBD-A20H niet de klemspanning meten, maar de klemspanning minus de spanningsval over de aansluitsnoeren. Bij een maximale stroom van 20 A is deze spanningsval niet verwaarloosbaar. Dank zij de vierdraad techniek kunt u de voltmeter stroomloos rechtstreeks op de klemmen van het te testen apparaat aansluiten en meet u dus de échte klemspanning, onafhankelijk van de afgenomen stroom.
De twee 4 mm connectoren voor de stroom zijn vrij groot, want deze moeten in staat zijn een stroom van 20 A te verwerken zonder teveel op te warmen.
 |
| De voor- en achterzijde van de EBD-A20H. (© 2021 Jos Verstraten) |
Op de achterzijde ziet u links de AAN/UIT-schakelaar onder de vorm van een drukknop, de connector voor de 12 V voedingsspanning en de vierpolige schroefconnector voor de TTL-USB interface kabel. Wat de ontwerpers op het idee heeft gebracht om de AAN/UIT-schakelaar op zo'n onhandige plaats te zetten is ons een raadsel. Deze schakelaar schakelt slechts de 12 Vdc van de netstekkervoeding en op het frontplaatje is plaats genoeg om deze schakelaar op te nemen. Als u, zoals wij, een 'muur' van instrumenten hebt verzameld en daar deze EBD-A20H op een passend plekje tussen wilt zetten, dan is een schakelaar op de achterzijde van een apparaat een ware ramp.
De rechter zijkant wordt vrijwel volledig in beslag genomen door een ventilatierooster met gleuven van 3 mm breedte. De linker zijkant bevat een grote ventilator, afgeschermd met een rooster met wel heel erg grote openingen er in.
De vier rubberen pootjes zorgen voor een stabiele en schuifvrije opstelling op uw werktafel.
De specificaties van de EBD-A20H
Volgens de fabrikant ZKE Tech voldoet deze elektronische belasting aan de onderstaande specificaties:
- Voedingsspanning: 12 Vdc / 1 A
- Bereik cut-off spanning instelling: 0 V ~ 30 V
- Resolutie spanning instelling: 10 mV
- Bereik stroom instelling: 0,10 A ~ 20 A
- Resolutie stroom instelling: 10 mA
- Resolutie meting spanning: 1 mV
- Nauwkeurigheid meting spanning (0,0 V 4,5 V): 0,003 V ±0,5%
- Nauwkeurigheid meting spanning (4,5 V ~ 30 V): 0,001 V ±0,5%
- Resolutie meting stroom: 10 mA
- Nauwkeurigheid meting stroom: 0,01 A ±0,5 %
- Vermogen continu: 180 W
- Vermogen piek: 200 W
- Indicaties: spanning ~ stroom ~ vermogen ~ energie ~ capaciteit ~ tijd
- Functie DSC-CC: belasting met constante stroom
- Functie DSC-CP: belasting met constant vermogen
- Afmetingen: 190 mm breedte x 100 mm hoogte x 150 mm diepte
- Gewicht: 1,8 kg
De elektronica in de EBD-A20H
Het open schroeven van de behuizing
Na het verwijderen van negen schroefjes kunt u de U-vormige bovenkant van de behuizing verwijderen van de U-vormige onderkant. Beide delen hangen dan echter nog aan elkaar via het kabeltje dat de ventilator van spanning voorziet. Dit kabeltje zit met een gemakkelijk te verwijderen connector vast op de print.
Zoals uit de onderstaande foto blijkt, bestaat het interne van het apparaat voornamelijk uit een groot koelblok, een print op dit blok voor het sturen van de MOSFET's en een kleine print die tegen de frontplaat is geschroefd.
Het interne van het apparaat ziet er keurig uit. Alle gesoldeerde bedrading is afgewerkt met krimpkous en de bedrading loopt keurig gebundeld langs de randen van de behuizing.
Wat wel meteen opvalt is dat de vier MOSFET's ongeïsoleerd op het koelblok zijn geschroefd. Nader onderzoek leert dat het koelblok geïsoleerd op de bodem van de behuizing is bevestigd. De afstand tussen de onderzijde van het koelblok en de bodem van de behuizing is echter heel erg klein. Dat had, wat ons betreft, toch een paar millimeters meer mogen zijn! Te meer omdat dit koelblok maar met twee schroefjes op de bodem is geschroefd en dus heen en weer kan bewegen.
 |
| Het interne van de EBD-A20H. (© 2021 Jos Verstraten) |
De sturing van de MOSFET's
De vier MOSFET's op het koelblok zijn van het type URFP250M. Deze halfgeleiders hebben een RDS(on) van 0,075 Ω en een ID van maximaal 30 A. De maximale vermogensdissipatie bedraagt 214 W. Dit deel van de schakeling lijkt dus zwaar overgedimensioneerd te zijn ontworpen. Dat kan natuurlijk nooit kwaad! Op de onderstaande foto ziet u dat naast de vier MOSFET's een KSD-01F H090 zit. Dat is een temperatuurschakelaar die sluit bij een temperatuur van 90 °C. Deze wordt gebruikt voor het aansturen van de ventilator. Deze werkt op twee snelheden. Bij het inschakelen van het apparaat werkt hij op een lage snelheid. Als het koelblok warmer wordt dan 90 °C schakelt de ventilator over naar een hogere nogal luidruchtige snelheid.
Op deze print zitten vier RX21-weerstanden van 0,1 Ω en 6 W. Deze verdelen de stroom tussen de vier MOSFET's. De dikke rode en zwarte draden gaan naar de stroom connectoren op de frontplaat. U kunt gemakkelijk de stroomkring volgen: van de zwarte draad via een brede print-track naar de twee sensor-weerstanden RC11 en RC12, via een brede print-track maar de vier 6 W weerstanden, naar de MOSFET's en van de MOSFET's via een brede print-track terug naar de rode draad. Vreemd is dat men van de drie brede print-track's alleen de bovenste heeft voorzien van een slordig aangebrachte hoeveelheid soldeer. De zin daarvan ontgaat ons volledig!
In de linker bovenhoek zit de printconnector voor het aansluiten van de ventilator.
 |
| De print op het koellichaam voor het aansturen van de MOSFET's. (© 2021 Jos Verstraten) |
De elektronica achter de frontplaat
Op deze print ontdekken wij nogal wat elektronica. Een OP213F van Analog Devices, een op-amp met een zeer lage offset van slechts 100 μV. Twee stuks LM358A, een dubbele op-amp. Een CD4053, een drievoudige analoge omschakelaar. Een STM8S105K4, een 8 bit brede microcontroller die de intelligentie van het apparaat bevat en met zijn tien bit brede ADC de te meten analoge grootheden omzet in digitaal te verwerken data.
De draai-encoder zit op een klein extra printje dat via een printheader op de hoofdprint is aangesloten.
De TTL-naar-USB kabel
Deze vieraderige kabel, een standaard Prolific PL2303, stuurt +5 Vdc, massa, RXD en TXD naar een USB-poort van uw PC. Op deze manier kan het apparaat in twee richtingen communiceren met de te downloaden software. De grote USB-A connector is dichtgelijmd en niet toegankelijk, maar op internet staan voldoende foto's om u te laten zien wat er in zit, zie onderstaande afbeelding.
Het opstarten
Bij het inschakelen van het apparaat staan de onderstaande gegevens op de bovenste regel van het display:
- CC: de modus staat ingesteld op 'constante stroom'.
- 0.000V: de uitgangsspanning van het aangesloten apparaat.
- 00.00A: de door het aangesloten apparaat geleverde stroom.
En op de onderste regel:
- OFF: de modus van het apparaat, nu uiteraard nog 'UIT'.
- 0000: de meetcyclus tijd, nu nog niet ingesteld.
- 0000mAh: de geleverde capaciteit.
Aansluiten van de cel, de accu of de voeding
Vervolgens sluit u het te testen apparaat of onderdeel met de vier meegeleverde kabels aan op de EBD-A20H. De spanningsindicatie geeft nu de klemspanning van het aangesloten apparaat weer.
Instellen van modus op DSC-CC of DSC-CP
Druk minstens twee seconden op de SET-knop. Door het verdraaien van de SET-knop kunt u de twee modi instellen:
- DSC-CP: belasten met een constant vermogen.
- DSC-CC: belasten met een constante stroom.
De parameters instellen bij DSC-CC
In deze modus verandert het display in iets dat er uitziet zoals voorgesteld in de onderstaande figuur. Door het drukken op de ON-knop kunt u snel een van de volgende drie parameters instellen. Door het drukken op en verdraaien van de SET-knop kunt u scrollen door de cijfers en deze een na een op de gewenste waarde instellen:
- De belastingsstroom (A): instelbaar tussen 100 mA en 20,00 A.
- De cut-off spanning (V): instelbaar tussen 10 mV en 30,00 V.
- De tijd (Min): instelbaar tussen 1 minuut en 999 minuten.
Als u de tijd instelt op 000Min duurt een meetcyclus tot u er zélf een einde aan maakt.
Druk vervolgens langer dan twee seconden op de SET-knop. De instellingen worden opgeslagen.
De parameters instellen bij DSC-CP
Het display vertoont de gegevens die voorgesteld zijn in de onderstaande figuur. De indicatie van de geleverde stroom verandert nu in de indicatie van het geleverd vermogen. U kunt deze parameter instellen met een resolutie van 1 W. Ook nu drukt u weer langer dan twee seconden op de SET om de instellingen op te slaan.
Een meetcyclus starten
Druk kort op de ON-knop om de meetcyclus te starten. De indicatie 'OFF' in het display verandert in 'DSC'. Het aangesloten apparaat wordt nu belast of ontladen met de door u ingestelde stroom of ingesteld vermogen. Door een korte druk op de SET-knop kunt u omschakelen tussen het weergegeven van het totaal geleverde vermogen in mWh of de totale geleverde capaciteit in mAh. Op dezelfde manier schakelt u om tussen de indicatie van de verlopen tijd van de meetcyclus of het momentaan geleverde vermogen in W.
 |
| De printen achter de frontplaat van de EBD-A20H. (© 2021 Jos Verstraten) |
De TTL-naar-USB kabel
Deze vieraderige kabel, een standaard Prolific PL2303, stuurt +5 Vdc, massa, RXD en TXD naar een USB-poort van uw PC. Op deze manier kan het apparaat in twee richtingen communiceren met de te downloaden software. De grote USB-A connector is dichtgelijmd en niet toegankelijk, maar op internet staan voldoende foto's om u te laten zien wat er in zit, zie onderstaande afbeelding.
 |
| Het interne van de meegeleverde PL2303 TTL naar USB-A connector. (© AliExpress) |
Het werken met de EBD-A20H
Het opstarten
Bij het inschakelen van het apparaat staan de onderstaande gegevens op de bovenste regel van het display:
- CC: de modus staat ingesteld op 'constante stroom'.
- 0.000V: de uitgangsspanning van het aangesloten apparaat.
- 00.00A: de door het aangesloten apparaat geleverde stroom.
En op de onderste regel:
- OFF: de modus van het apparaat, nu uiteraard nog 'UIT'.
- 0000: de meetcyclus tijd, nu nog niet ingesteld.
- 0000mAh: de geleverde capaciteit.
 |
| De gegevens op het display na het inschakelen. (© 2021 Jos Verstraten) |
Aansluiten van de cel, de accu of de voeding
Vervolgens sluit u het te testen apparaat of onderdeel met de vier meegeleverde kabels aan op de EBD-A20H. De spanningsindicatie geeft nu de klemspanning van het aangesloten apparaat weer.
Instellen van modus op DSC-CC of DSC-CP
Druk minstens twee seconden op de SET-knop. Door het verdraaien van de SET-knop kunt u de twee modi instellen:
- DSC-CP: belasten met een constant vermogen.
- DSC-CC: belasten met een constante stroom.
De parameters instellen bij DSC-CC
In deze modus verandert het display in iets dat er uitziet zoals voorgesteld in de onderstaande figuur. Door het drukken op de ON-knop kunt u snel een van de volgende drie parameters instellen. Door het drukken op en verdraaien van de SET-knop kunt u scrollen door de cijfers en deze een na een op de gewenste waarde instellen:
- De belastingsstroom (A): instelbaar tussen 100 mA en 20,00 A.
- De cut-off spanning (V): instelbaar tussen 10 mV en 30,00 V.
- De tijd (Min): instelbaar tussen 1 minuut en 999 minuten.
Als u de tijd instelt op 000Min duurt een meetcyclus tot u er zélf een einde aan maakt.
Druk vervolgens langer dan twee seconden op de SET-knop. De instellingen worden opgeslagen.
 |
De gegevens op het scherm bij selectie van DSC-CC. |
De parameters instellen bij DSC-CP
Het display vertoont de gegevens die voorgesteld zijn in de onderstaande figuur. De indicatie van de geleverde stroom verandert nu in de indicatie van het geleverd vermogen. U kunt deze parameter instellen met een resolutie van 1 W. Ook nu drukt u weer langer dan twee seconden op de SET om de instellingen op te slaan.
 |
| De gegevens op het scherm bij selectie van DSC-CP. (© 2021 Jos Verstraten) |
Een meetcyclus starten
Druk kort op de ON-knop om de meetcyclus te starten. De indicatie 'OFF' in het display verandert in 'DSC'. Het aangesloten apparaat wordt nu belast of ontladen met de door u ingestelde stroom of ingesteld vermogen. Door een korte druk op de SET-knop kunt u omschakelen tussen het weergegeven van het totaal geleverde vermogen in mWh of de totale geleverde capaciteit in mAh. Op dezelfde manier schakelt u om tussen de indicatie van de verlopen tijd van de meetcyclus of het momentaan geleverde vermogen in W.
 |
| De gegevens op het scherm tijdens het meten. (© 2021 Jos Verstraten) |
Beëindigen van een meetcyclus
Druk op ON om de meetcyclus te beëindigen. Door te drukken op de SET-knop ziet u het geleverd vermogen (dat is nu uiteraard nul), de totale duur van de cyclus, de in totaliteit geleverde capaciteit (mAh) of de totaal geleverde energie (mWh).
Een paar simpele testjes met de EBD-A20H
De koeling en interne temperatuur
Wij hebben een 12 V voeding die een maximale stroom van 30 A kan leveren. Een ideaal apparaat om de prestaties van de EBD-A20H te beoordelen. Echter, 12 V maal 30 A levert een vermogen op van 360 W en dat kan de EBD-A20H niet hebben. Op het moment dat de test wordt gestart zorgt de processor ervoor dat de opgenomen stroom daalt tot 17,12 A. Met de klemspanning van de voeding die is gedaald tot 11,68 V komt dat netjes overeen met een opgenomen vermogen van 200 W.
In een andere test lazen wij dat de twee kabeltjes die bedoeld zijn voor het afvoeren van de stroom veel te dun zijn en gloeiend heet worden bij maximale belasting. Daar hebben wij bij onze test met 17 A niets van gemerkt. Ook na een half uurtje waren deze kabeltjes niet meer dan aangenaam warm. Na ongeveer tien minuten schakelde de ventilator om naar volle snelheid. Na een half uur werd de temperatuur van de lucht in de uitstroomopening van de ventilator gemeten als 35,3 °C. Met een thermokoppel werd de temperatuur van het koelblok gemeten: 92,5 °C.
De nauwkeurigheid van de voltmeting
Wij hebben de EBD-A20H aangesloten op een digitaal instelbare voeding en de spanningsindicatie van de EBD-A20H vergeleken met deze van onze Fluke 8842A referentiemeter. De resultaten ziet u in de onderstaande tabel en die vinden wij uitstekend.
 |
| Test van de nauwkeurigheid van de voltmeter. (© 2021 Jos Verstraten) |
De nauwkeurigheid van de ampèremeter
Wij hebben een seriekring gevormd van de voeding, de EBD-A20H en onze Voltcraft VC650BT meter en de stroom ingesteld op de EBD-A20H. De resultaten van deze metingen zijn weer samengevat in de onderstaande tabel. Hoger dan 10 A kunnen wij niet meten, wij hadden al per ongeluk de zekering in onze Fluke opgeblazen door een te hoge stroom! Ook deze resultaten zijn uitstekend te noemen.
 |
| Test van de nauwkeurigheid van de ampèremeter. (© 2021 Jos Verstraten) |
De software 'EB Tester'
Installeren
U kunt de software downloaden van www.zketech.com. In het RAR-bestand zitten:
- De Engelstalige handleiding.
- Het installatiebestand van de software.
- Het installatiebestand van de USB-driver.
Installeer eerste de software en nadien de USB-driver. Op ons ouderwets Windows 7 systeem ging dat probleemloos.
Open de software en sluit eerst dan de EBD-A20H via de meegeleverde kabel aan op uw PC. In het venstertje 'Com Setting' (rechtsonder in het venster) selecteert u de COM-poort waarop het apparaat is aangesloten. Bij ons was dat COM7, maar dat kan van PC tot PC verschillen, afhankelijk van wat er op uw PC al is geïnstalleerd aan USB-drivers.
Nadien klikt u op de 'Connect'-knop in hetzelfde venstertje en zou de communicatie tussen uw PC en het apparaat moeten starten. Op het display van de EBD-A20H verschijnt de tekst '-PC-' en u moet nu het apparaat via de PC bedienen.
Versie 1.8.5
Wij bespreken hier in het kort de opties van versie V.1.8.5 van de software. Op het moment dat u dit artikel leest kan er uiteraard een nieuwere versie van de software worden aangeboden.
De 'Single Test' optie
In deze modus bedient u het apparaat via de software op dezelfde manier als u doet via de knopjes op de frontplaat. In de onderstaande figuur ziet u de resultaten van een test van drie parallel geschakelde LGDAHB31865 Li-ion 3,7 V accu's met een capaciteit van 1.500 mAh die met een stroom van 10 A worden belast. De blauwe lijn geeft het verloop van de langzaam dalende klemspanning weer, de rode lijn geeft de constante belastingsstroom van 10 A. Uiteraard kunt u de gegevens op diverse manieren exporteren. De zestien pagina's dikke handleiding is uitgebreid en in goed verstaanbaar Engels geschreven (hulde voor een Chinees product!), wij gaan daar dus verder niet op in.
 |
| Het venster van de 'Single Test' optie van de EB Tester software. (© 2021 Jos Verstraten) |
De 'Auto Test' optie
Met deze optie kunt u de aangesloten accu belasten met een stroom die stapsgewijs wordt vergroot. U kunt de volgende parameters instellen:
- De startstroom (Start Curr).
- De eindstroom (Stop Curr).
- De stapstroom (Step).
- De eindspanning (Cutoff Volt).
- De staptijd (Change).
Na het klikken op de 'Start'-knop gaat de EBD-A20H volledig gestuurd door de software de aangesloten voeding of accu belasten met een stapsgewijs groter wordende stroom en kunt u in de grafiek zien wat voor consequenties dat heeft op de klemspanning. In het venstertje 'Run Data' worden de spanning, de stroom en het geleverde vermogen per stap geregistreerd.
 |
| Het venster van de 'Auto Test' optie van de EB Tester software. (© 2021 Jos Verstraten) |
EBD-A20H elektronische belasting
