Наконец до меня добралось интересное электронное устройство, которое с радостью представляю на обзор.
Судя по описанию продавца — преобразователь весьма универсален и способен делать из 4 — 35В напряжение 1,25 — 25В при максимальном токе до 3А с регулируемым токоограничением 0 — 3А. Казалось-бы, вот оно счастье, да не тут-то было…
Прислали преобразователь в простом пакетике
Монтаж аккуратный, флюс почти отмыт, поверхность немного грязная.
Заявлено, цитирую
Input Voltage :4-35V
Output voltage: Continuously adjustable(1.25-25V unload adjust)
Output current: 3A Max(If more than 15W, please install the heat sink)
CC range :0-2A (adjustable)
Revolving light current: CC value * (1%-100%), default is 0.1 times
Minimum voltage difference: 2V
Output power: natural cooling 15W
Conversion efficiency: 80% (the higher the output voltage, the higher the efficiency)
Operating Temperature: Industrial (-40 degree to +85 degree) (ambient temperature more than 40degree, lower power use, or add heat sink)\
Full load temperature rise: 45 degree
Indicator: CC indicator is Red, charging indicator is Red, charging completed the indicator is Blue.
Output short circuit protection: Yes, constant current.
Connect method: Can solder on the PCB with wire directly
Input: IN+ input Positive is, IN- input negative
Output: OUT+ output is positive, OUT- output negative
Module Size: 50 x 37 x 13mm
Подключение только пайкой.
Под греющимися микросхемами сделано множество переходов для улучшения теплоотвода на обратную сторону платы — это заметно улучшает переход тепла на обратную сторону и позволяет использовать там охлаждающий радиатор.
Устройство представляет собой 2 независимых последовательно включенных преобразователя напряжения.
1 ступень преобразования на базе
LM2577S-ADJ — входное напряжение 4-27В повышается до 27В. Если на входе напряжение превысит 27В, напряжение проходит на 2 ступень без преобразования вплоть до максимальных 35В.
2 ступень преобразования на базе
LM2596S-ADJ — напряжение 27В понижается до требуемого. Тут-же происходит регулируемое ограничение выходного тока.
Такой принцип прост в реализации, но за счёт двойного преобразования, устройство будет иметь заведомо низкий КПД.
По умолчанию, преобразователь был настроен на 4,2В 1А — явно для зарядки Li-Ion аккумуляторов.
Резистор SW1 задаёт выходное напряжение 1,25-25В
Резистор SW2 задаёт порог индикации светодиода процесса зарядки
Резистор SW3 задаёт ограничение выходного тока 0,02А — 2,9А
Уставка тока очень сильно зависит от температуры платы. В этом нет ничего удивительного, учитывая конструкцию шунта в виде печатной дорожки. Например, при начальной уставке тока 1,50А после хорошего прогрева платы остается всего 1,35А :(
Первичную проверку проводил при входных напряжениях 5В и 12,5В
Заявленные 15Вт без охлаждения не выдаёт — мгновенно перегревается. Мало того, перегревается даже на мощности 10Вт.
При входном напряжении 12,5В без перегрева преобразователь может выдать всего 5V 1A 5Вт КПД=58% T=73°С, и 12V 0,5A 6Вт КПД=67% Т=71°С, что очень грустно.
При входном напряжении 5В, ситуация ещё хуже 5V 0,8A 4Вт КПД=49% T=79°С и 12V 0,4A 4,8Вт КПД=54% Т=80°С
Во всех случаях, перегревался повышающий преобразователь. С такими характеристиками устройство является практически бесполезным и тестирование как есть было прекращено.
Чтобы устройство не выкидывать, пришлось его хоть как-то доделать на отдачу заявленных 15Вт.
Реальная схема преобразователя
Измеренная частота работы повышающего преобразователя около 50кГц
Измеренная частота работы понижающего преобразователя нестабильна и изменяется в зависимости от нагрузки от 40кГц до 160кГц вместо заявленных стабильных 150кГц. Такая работа характерна для китайских LM2596
Явные ошибки производителя:
1. Слишком малая величина индуктивности и габарита дросселя L2 (33мкГн / 2,5А) — он входит в насыщение и перегревается даже при небольшой нагрузке.
LM2577S-ADJ реально работает на частоте 50кГц, по расчёту её дроссель должен иметь индуктивность не менее 120мкГн / 3A и размер гораздо больше.
2. Перегрузка сглаживающего конденсатора 1 ступени 100мкФ/35В — его ESR аж 0,6Ом. Он должен быть не менее 220мкФ/35V с низким ESR.
3..Перегрузка диода D3 (SS34). Для выходного тока 3А он должен быть на ток не менее 4А.
4. Зелёный светодиод окончания зарядки работает некорректно — подсвечивается в любом режиме работы. Это связано с ошибочной установкой зелёного светодиода вместо синего с большим падением напряжения.
5. При установке выходного напряжения менее 1,8В, токоограничение нормально не работает и в случае КЗ очень быстро перегружается по току и выходит из строя диод D3.
6. Какая-то левая микросхема LM2596
Не буду долго утомлять Вас своими длительными экспериментами с подбором элементов, покажу только что сделал и что вышло в итоге.
1. Дроссель повышающей ступени намотал на T90-26 42 витка проводом 0,9мм получил 120мкГн 4A. Дроссель оказался с запасом, хватило-бы T80-26
2. Накопительный конденсатор повышающей ступени заменил на 470мкФ/35В — также с запасом.
3. Выходное напряжение повышающей ступени уменьшил до 23В для снижения нагрузки на дроссель понижающей ступени при выходном напряжении 12-15В. Для этого просто добавил резистор 47кОм параллельно резистору R7 (10кОм)
При этом максимальное выходное напряжение естественно уменьшилось до 22В, но мне больше и не надо.
4. Заменил диод с обозначением R5 на диодную сборку (два последовательных диода), чтобы он постоянно не подсвечивался. Как альтернатива — можно заменить зелёный светодиод синим.
5. Добавил резистор 200 Ом последовательно с подстроечником уставки выходного напряжения, чтобы им нельзя было настроить выходное напряжение менее 1,8В. Поставить резистор в SMD корпусе оказалось невозможно, поэтому запаял обычный выводной резистор, а дорожку просто порезал.
6. Установил компенсационный конденсатор 4,7нФ в цепи ОС по напряжению — это улучшило стабильность работы понижающего преобразователя. Подходит ёмкость 1-4,7нФ.
7. Приклеил на теплопроводный скотч радиатор от старого процессора для более эффективного охлаждения силовых элементов. Радиатор также немного уменьшил снижение тока уставки с прогревом платы.
Схема после переделки
Проверка при входном напряжении 12,5В
При выходном напряжении до 7В, максимальный выходной ток не должен превышать 2,5A, чтобы не спалить диод и дроссель 2 ступени. При напряжении более 7В, выходной ток ограничен тепловой мощностью рассеяния платы (около 8Вт с радиатором).
Максимальная выходная мощность реально увеличилась в разы (до 30Вт), сам не ожидал такого результата :)
Проверка при входном напряжении 5В
Результат гораздо скромнее, но всяко лучше, чем был до переделки.
Во время проверки, ни один элемент не нагрелся свыше 80°С, что допустимо для длительной работы.
Ради интереса покажу странную работу понижающего преобразователя (на диоде D3) при различных выходных напряжениях
При этом повышающий преобразователь работает стабильно и предсказуемо
Максимальная амплитуда пульсаций на выходе при максимальном выходном токе 2,5A — 200мВ.
Вывод: данный преобразователь
не рекомендую к приобретению — слишком много надо переделывать для его более-менее нормальной работы.
Связываться с китайскими LM2596 больше не стану.
Ну а преобразователь, как и большинство их — заявленных характеристик не выдает. Китайцы последовательны…
Просто за 5-8грн (10-16руб, 0,2-0,3уе ) купляєте дросель 101 і буде вам щастя (китайці штампанули однакові не подивившись)
Делает то же самое, с меньшей обвязкой.
ru.aliexpress.com/premium/lt3652.html?ltype=wholesale&SearchText=lt3652&d=y&origin=y&initiative_id=SB_20150823023133&isViewCP=y&catId=0
п.с. Линеар сэмплы даёт бесплатно :)
Вот только что заказал:
Моя поделка на LTC3780 пятилетней давности, когда ещё китайцы на них ничего не делали.
Теперь всё стало дешевле и проще купить.
Линеар хорошие микрухи делает, правда дорогие заразы часто, по крайней мере у нас.
Уважаю…
нашёл старую фотографию с Coilcraft
и желательно синхронный интегральный :)
только их пока живьём не видал…
Настоящие неплохо работают и имеют приемлемый КПД
И уж тем более не уверен, что этот клоп долго проработает при нагрузке 3А.
Если уж гоняться за КПД и отсутствием нагрева, то использовать известный KIS3R33S на mp2307, там управляемый полевик вместо диода, меньше падение напряжения.
ebay.com/itm/181733915041
походу SEPIC converter
IN DC5-32V
OUT DC1.25-20V
работает с таким ИБП aliexpress.com/item/120W-12V-UPS-Charge-function-monitor-switching-power-supply/1813812619.html
DC/DC STEP DOWN 5V преобразователь запитывает raspberry pi
а SEPIC удерживает кошерные 12V для Gpon ИБП выдаёт ~14В (дежурное напряжение на AGM + падение на диоде) простой STEP DOWN не подходил.(при отключении электричества всё работает от батарей а они при разряде ниже 12В могут упасть)
Кстати из датащита вышеразрекламированного LTC3789
Нехилая такая потеря в 8вт, при входных 5 вольтах.
Вообще, у Линеара ЛТ1370 лучще всех — ток ключа до 6А, работает от 2.8в и выше, Нормальный ТО-220 корпус…
Поинтересуйтесь ценами на фирменные микрухи.
Смысл будет стремиться к нулю.
Правильное копирование тоже стоит денег.
И чтобы люди представляли с чем имеют дело, для чего сие нужно и можно ли доработать (не всегда можно сделать с нуля, у нас например с запчастями беда страшная, нет практически ничего в продаже, магазины не обновляли ассортимент наверное еще с советских времен!). Так что обзор полезен. Плюс методика доработки на конкретном примере огромный плюс!
две «кроны» последовательно и вперде :)
aliexpress.com/item/Dc-dc/32309127674.html
Не прошло и 3-х месяцев )))
Я по вашему совету заказал и жду это интересное устройство, скажите, я им хоть смогу пользоваться? ))
aliexpress.com/item/17x11x3-8mm-RC-Airplane-Module-Mini-360-DC-Buck-Converter-Step-Down-Module-4-75V-23V/32336508941.html
Вроде два дросселя как у sepic, но lm2577 же просто повышающий.
mySKU.me/blog/china-stores/35161.html
Самое забавное что на фотке читается Xl6009 :)
У меня на такой платке оба красных диода светятся. Это lm358 хана?
2. что хошь, то и получишь (программно)
по мощности проблем нет большая не нужна тоесть тут проблемы не будет. по питанию. будут питаться от аккумуляторов шуруповерта 3 лития18650 последовательно.
вот смотрю на схему и думаю, зачем первая ступень задирает напряжение так высоко? ведь зачастую это просто не требуется.
почему не сделать её регулировку завязанную на выходное напряжение платы, чтоб напряжение на выходе повышающего преобразователя было на несколько вольт(например 3вольта) выше выходного напряжения платы.
тогда на низких напряжениях повышайка вобще работать не будет, а на высоких будет иметь значительно лучший кпд в связи с меньшим напряжением преобразования.
отсюда вопрос, изображал ли кто нибудь это уже? есть подводные камни? в теории вреде все гладко