Авторизация
Зарегистрироваться

Регулируемый SEPIC с вольтметром


Всем привет!
Сегодня будет мелкообзор на платку DC-DC преобразователя, которую я недавно случайно откопал в своих закромах. Посмотрим как работает, пощупаем как греется, немного потыкаем паяльником. Велком!

Итак, на разделочном столе сегодня плата повышающе-понижающего DC-DC преобразователя, aka SEPIC. Плата заказывалась давно, для сборки переносного автономного регулируемого источника питания всякой всячины. Пока плата ехала, ей был подобран корпус, нормальный многооборотный переменник вместо подстроечника, аккумы и прочие плюшки. Однако обстоятельства вывернулись так, что девайс пришлось спешно собирать из того что было в наличии в магазинах, и после прибытия плата отправилась в коробку нереализованных идей. Недавно я её вновь откопал и решил включить посмотреть, может на что-нибудь и сгодится. Поскольку в алишном ларьке где я её покупал её больше нет, то ссылка стоит на такую же плату у другого продавца, причём ценник практически такой же.
Что нам обещал продавец:
Входное напряжение: 5…25В
Выходное напряжение: 0,5…25В
Максимальный входной и выходной ток: 2А
КПД: 75-89% в зависимости от режима
Размеры: 47*41*16мм
Защита от переполюсовки входа, защита от КЗ выхода, кнопочки, индикаторы и прочие крутилки.

На морде платы: слева входной клеммник, справа выходной, между ними подстроечник регулировки выходного напряжения, снизу трёхразрядный индикатор, слева от него кнопка выбора режима индикации и дополнительный светодиод, справа кнопка включения-выключения выходного напряжения.

На спине платы: четыре подставки и не отмытый китайский флюс.
Плата совсем небольшая, это одновременно и достоинство и недостаток, т.к. тепло куда-то надо рассеивать.

Функционально, плата состоит из двух практически независимых модулей: собственно преобразователь и модуль индикации и (совсем чуть-чуть) управления.

Преобразователь собран на микросхеме FP5139 (даташит). Преобразователь на такой микросхеме kirich разобрал в своём обзоре не то что по косточкам, а прямо по атомам, так что если интересно как оно работает, то лучше читайте его обзор, у меня лучше объяснить не получится. Компанию ШИМ-контроллеру составляют мосфет FDD8447L (40В, 50(14)А, даташит) и сдвоенный диод Шоттки 6CWQ04FN (7А, даташит). Защита от переполюсовки входа реализована на мосфете TPC8111 (-30В, 11А, даташит).

Под индикатором притаился МК STM8S003F3P6 (даташит) и ЛДОшка его питания на 3,3В. Также видно, что схемотехника преобразователя имеет те же самые недостатки, про которые говорил в своём обзоре kirich.
Посмотрели, микрухи посчитали, теперь собираем всё обратно в кучку и будем испытывать.
Отдельного выключателя у платы нет, включается сразу при подаче питания. По умолчанию на индикаторе отображается входное напряжение. Есть три режима индикации, которые переключаются левой кнопкой: входное напряжение, выходное напряжение или поочередный вывод обоих напряжений с интервалом около 2 секунд. Светодиод слева от индикатора подрабатывает указателем, если он горит, значит на индикаторе входное напряжение, если не горит – выходное. При выключенном выходе на индикаторе светится OFF.

Плата включается уже при 3В на входе, но выходное напряжение появляется только после поднятия входного до 5В. Причём недостаточно просто поднять напряжение, нужно обязательно выключить-включить выход кнопкой. А вот отключается плата сразу после 23В входного: 23В ровно – ОК, шуршим, 23.1В – всё потухло, сбрасываем десятку обратно – опять шуршит. Так что никаких 25В максималки (((
Выставляем на блоке питания 5В, подаём питание на плату, и индикатор приветливо показывает 4,8В.

«Ну АЦП фигово откалиброван, подумаешь». Подаём 10В.

«Ну три десятки, фигня война». А если подать ещё больше?

Мдяяя, вечер перестаёт быть томным, у нас тут не сбитый оффсет, а вполне себе систематическая погрешность в 3,5…4%. Ищем на плате цепь контроля входного напряжения.

Вот он, этот делитель «гражданской наружности». Судя по номиналам, китайцы сделали что смогли со стандартным рядом Е24, «дальше сами». Ну ОК, и не такой фигнёй занимались. Вариантов два: уменьшить сопротивление «верхнего» резистора делителя или увеличить сопротивление «нижнего». Второй вариант более правильный, так что калькулятор параллельного соединения резисторов в зубы и вперёд. Через 15 минут делитель становится таким.

А индикация напряжения такой.

«Зер гут, Вольдемар!». И тут внутренний голос сказал: «А ведь на выходе наверняка точно такой же делитель…».

«Мать, мать, мать…», привычно откликнулось эхо. Промеряем выход — так оно и есть.

Ну, решение уже найдено, так что через пару минут всё приходит в норму.
Теперь можно и КПД посмотреть. Выволакиваем с полки нагрузку, ставим максимальные для платы 2А и считаем.

Step-down
5В -> 3.3В 77.6%
10В -> 5В 86.9%
12В -> 5В 86.8%
15В -> 5В 86.6%
20В -> 5В 86.2%
15В -> 12В 91.4%
20В -> 12В 90.9%
Кроме первого пункта — очень неплохо, на мой взгляд.

Step-up
5В -> 12В 0.7А 86.1%
5В -> 17В 0.5А 86.7%
12В -> 19В 1.1А 87.7%
12В -> 25В 0.8А 87.6%
19В -> 25В 1.3А 88.6%
Здесь указан ток нагрузки, который подбирался так, чтобы потребление не превышало 2А. И тоже довольно неплохие результаты.

Во время всех этих издевательств нагрев платы оставался в разумных пределах, максимальная температура в 76 градусов была намеряна в районе диода и ключа. Я думаю, что при наличии реальной необходимости, можно будет присобачить радиаторы на них, либо на обратную сторону платы.
Подведём итоги. Довольно неплохая плата, со своими тараканами, но вполне доводимая до ума. При цене $6-7 вполне можно использовать как основу-заготовку для всяких самоделок.
Планирую купить +16 Добавить в избранное +63 +92
свернуть развернуть
Комментарии (43)
RSS
+
avatar
  • dens17
  • 25 сентября 2020, 14:03
+1
Выволакиваем с полки нагрузку, ставим максимальные для платы 2А и считаем.
Киньте ссылку на электронную нагрузку. Не могу сообразить, что за нагрузка (модель). У китайцев, с Али, есть похожие, но не такие. И у Вас, в обзорах, не нашёл эту нагрузку.
Вентилятор (размер ?) просто приставлен к нагрузке или как-то крепится к радиатору?
Под плату нагрузки так и просятся латунные стойки.
+
avatar
  • kirich
  • 25 сентября 2020, 14:11
+4
А там написано — TEC-12P
+
avatar
  • dens17
  • 25 сентября 2020, 14:19
+1
А там написано — TEC-12P
Благодарю. Не сообразил.
Посмотрел на эту нагрузку. Китайцы конечно красавцы. Нарисовали аж до 200 Вт мощности :)
+
avatar
  • kirich
  • 25 сентября 2020, 14:20
+1
Не, ну если правильный транзистор, то какое-то время будет работать, но отвести 200Вт тепла даже от ТО-247 при таком кулере проблематично, причем ладно бы он стоял горизонтально, так его вертикально втулили.
стоит там ixfx64n50p
+
avatar
  • Kid_Alex
  • 25 сентября 2020, 14:24
+3
200 ватт там точно нет, но 120 (20В 6А) вполне держит, хоть и прикидывается обогревателем при этом.
+
avatar
  • kirich
  • 25 сентября 2020, 14:28
0
Здесь есть тонкий момент, в DC режиме имеет значение напряжение, т.е к примеру 6 вольт 20А гораздо безопаснее чем 20 вольт 6А и тем более безопаснее чем 80В 1.5А, хотя мощность везде одинакова.
+
avatar
  • 123321
  • 28 сентября 2020, 01:59
0
del
(Не посмотрел, ниже уже то же самое сказали)
+
avatar
  • Kid_Alex
  • 25 сентября 2020, 14:20
+1
Это TEC-12P, да. Заказывал с Тао, потому что на Али её тогда не было. Сейчас есть https://aliexpress.ru/item/item/32848295773.html
Вентилятор 80мм, прикручен к радиатору. В комплекте были и стойки и изолирующая пластина, но уже привык без них жить.
+
avatar
0
А воздух от вентилятора у этой нагрузки выходит только сверху? Или снизу в плате тоже есть отверстия? По фото в описании непонятно.
+
avatar
  • Kid_Alex
  • 25 сентября 2020, 19:12
+1
В плате есть отверстие, и если поставить её на стойки, то воздух сможет выходить и снизу
+
avatar
  • kirich
  • 25 сентября 2020, 14:15
+3
повышающе-понижающего DC-DC преобразователя, aka SEPIC
SEPIC не совсем понижающе-повышающий, так как у китайцев есть именно повышающе-понижеющие, т.е. состоящие из двух независимых преобразователей, а SEPIC это один преобразователь но работающий в обоих режимах.

То же самое касается
Step-down
Step-up
Это названия топологий преобразователя, а SEPIC сам по себе ближе к Step-up, я даже как-то показывал как добавлением двух элементов переделать Step-up в SEPIC, а вот Step-down так переделать не выйдет :(
+
avatar
  • Kid_Alex
  • 25 сентября 2020, 14:22
0
Я в курсе про терминологию, просто мне так привычнее режимы работы называть ))
+
avatar
  • kirich
  • 25 сентября 2020, 14:23
0
просто мне так привычнее режимы работы называть ))
Согласен, с SEPIC вечно сложности в формулировках :)
+
avatar
  • Vairon
  • 25 сентября 2020, 16:14
0
Андрей, а buck boost откуда? Жаргонизм?
+
avatar
  • kirich
  • 25 сентября 2020, 16:18
+2
Это и есть пример повышающе-понижающего преобразователя.
Сначала повышаем допустим до 50 вольт, а потом понижаем до требуемого, кстати так работает DPH5005.
Ещё есть универсальный, по сути гибридная схема с одним дросселем, я о таком рассказывал.
+
avatar
  • longamin
  • 25 сентября 2020, 15:03
0
Правильно ли я понимаю, что драйвера полевика тут нет? 5 вывод (выход) микросхемы сложно отследить (но в обзоре kirich-а он сразу идет на затвор) а исходя из даташита, максимальный рабочий ток 40мА (вход, выход). Как же оно работает то с такими токами затвора? А емкость завтора почти 2 нФ! На какой частоте…
+
avatar
  • AlekseyM
  • 25 сентября 2020, 15:04
0
Вариантов два: уменьшить сопротивление «верхнего» резистора делителя или увеличить сопротивление «нижнего». Второй вариант более правильный, так что калькулятор параллельного соединения резисторов в зубы и вперёд.
Если мы соединяем резисторы паралельно, то сопротивление такой сборки будет меньше меньшего, и как следствие станет меньше изначального.
Для повышения общего сопротивления их нужно последовательно соединять.
+
avatar
  • rmgl
  • 25 сентября 2020, 16:00
+3
Очень интересно. А где сказано, что при замене резистора на параллельно включенную пару резисторов один из них должен иметь сопротивление равное или меньше изначального? Автор вполне себе правильно заменил 10к на 15к+33к, что дало ~10,31к.
+
avatar
  • El-Di
  • 25 сентября 2020, 15:46
0
del
+
avatar
  • rmgl
  • 25 сентября 2020, 16:10
0
Попробуйте на телефон (если у вас андроид) поставить Electrodoc (ранее Electrodroid). Там множество нужных калькуляторов, в том числе и нужный вам подбор резисторов, даже с возможностью задать ряд (E6-E192). Ссылка на плеймаркет.
Если нужно строго онлайн — то вам сюда. Первая же ссылка вполне подходит
+
avatar
0
У сепика вроде должно быть два дросселя. Где второй?
+
avatar
  • kirich
  • 25 сентября 2020, 16:06
+2
может быть один дроссель с двумя обмотками.
+
avatar
  • Kid_Alex
  • 25 сентября 2020, 19:12
+1
На этой плате установлен сдвоенный дроссель
+
avatar
0
есть такая плата, радиатор клеил под дроссел на обратную сторону, один раз сжег диод по выходу, кз повисло.
+
avatar
  • mfiless
  • 26 сентября 2020, 11:07
+6
Есть такие платы повышающих преобразователей
1). Максимальный выходной ток: 2А (рекомендуется для использования в пределах 1А)
2). Входное напряжение: 2 в-24 В
3). Максимальное выходное напряжение:> 28 в (рекомендуется для использования в течение 26 в)
4). Эффективность:> 93% (эффективность входного и выходного давления)
5). Размер: 30 мм * 17 мм * 14 мм (Д * Ш * В)
https://aliexpress.ru/item/item/32477387161.html

На их основе, с аккумулятором 702025
https://aliexpress.ru/item/item/32812097476.html
Сделал «Крону»

+
avatar
  • AmTx
  • 26 сентября 2020, 12:33
0
Это пять! Вы коннектор кроны печатали или он был куплен? Был бы очень благодарен за ссылку.
+
avatar
  • mfiless
  • 26 сентября 2020, 12:49
0
Коннектор от старой кроны, от нее корпус.
+
avatar
  • sasherb
  • 26 сентября 2020, 12:42
0
А плату зарядки не ставили? Заряжать разбирая крону?
+
avatar
  • mfiless
  • 26 сентября 2020, 12:59
0
Вы мне подали идею. У меня зарядка от квадрокоптера и она заряжает аккумулятор через разъем. Поэтому я его оставил. У меня есть плата зарядки и она без проблем войдет внутрь На задней стенке сделать отверстие под микро USB. Могу дать ссылку на эту плату. https://aliexpress.ru/item/item/32798858483.html
+
avatar
  • sasherb
  • 26 сентября 2020, 13:59
0
Есть платка у китайцев, в ней совмещённые и повышайка и зарядка, такую само то в такую крону. Где-то на муське были её обзоры
+
avatar
  • mfiless
  • 26 сентября 2020, 14:22
0
Это один из вариантов аккумуляторной «кроны», хотя для таких аккумуляторов как у меня, не нужна отдельная зарядка. В них есть плата БМС, поэтому можно подавать +5 Вольт, главное ограничить ток до уровня 0,2С.
Если дадите ссылку, может кому-то пригодится.
+
avatar
  • kirich
  • 26 сентября 2020, 14:28
0
Если дадите ссылку, может кому-то пригодится.
Вот обзор, тоже себе такую купил, но времени нет обзор писать, думал в ИБП переделать.
+
avatar
  • mfiless
  • 26 сентября 2020, 15:20
0
В ней есть минусы
Минус (или особенность) устройства — отсутствие схемы защиты аккумулятора от переразряда. Об этом нужно помнить, и либо применять акумы с защитой, либо ставить внешнюю плату защиты, либо ставить аккумуляторы заведомо большей емкости, чтобы они никак не успевали разрядиться.
Значит нужна как минимум БМС на аккумулятор
+
avatar
0
А замеряли ток разряда на плату (без использования такой «кроны»)? В таких преобразователях он обычно до 1,5 мА, потому аккум на 300мАч, даже при разряде в 1мА, пролежит с выключенной нагрузкой 300 часов, т.е. менее 2 недель. Есть доработки с транзистором и парой резисторов, такое решение отключает преобразователь, если нет нагрузки, и ток «простоя» снизится до примерно 50мкА — а это уже 6000 часов, т.е. 8 месяцев…
+
avatar
  • mfiless
  • 01 октября 2020, 14:17
0
Измерял и считал. Хватает на месяц. Про доработку знаю или доработать или заряжать каждый месяц.
+
avatar
  • Dima44q
  • 19 октября 2020, 17:26
0
Крона дешевле.
+
avatar
  • dimats
  • 26 сентября 2020, 19:42
0
Заказал на попробовать по $1,12 и $1,16 с доставкой
https://aliexpress.ru/item/item/32947261933.html
https://aliexpress.ru/item/item/33025861849.html
По комментам держит 2А если без радиатора, но с нагревом. И есть работающие защиты.


PS: просто на заметку
+
avatar
  • ber3
  • 26 сентября 2020, 21:50
0
цены бы ей не было, если бы робилпа от 3в. ну вот почему не бывает понижаек от 3 в.? ну вот надо мне от лития на выходе 1 в получить. а лучше 0,5в и ток в 5 А… А то приходится сначала повышать до 5-*10в, а потом понижать до 0,5-1в. маразм, двойное преобразование. а что делать?.. два лития в послед — тоже не катит. и места нет, и заряжать сложно.
+
avatar
  • dimats
  • 26 сентября 2020, 22:14
+1
а плату 12В мини упса от 3.7в лития?
вроде mysku.ru/blog/taobao/72616.html
и потом уже step down?
или тока не хватит?

или убрать «лишний» диод на входе (если он есть, схемы не видел еще)?

PS: а пробовали переделанный mt3608 mysku.ru/blog/aliexpress/36199.html?
+
avatar
  • dimats
  • 09 октября 2020, 14:11
0
Получил такие модули
https://aliexpress.ru/item/item/item/32947261933.html
https://aliexpress.ru/item/item/item/33025861849.html

Брались именно под стабилизацию выходных DC 12В.
Смена входного напряжения не отражается на выходе, как и положено.

12В 1.28А на входе, 12В 1А на выходе. Нагрев совершенно приемлемый.

При 2А на входе уже надо ставить на радиатор, чип был ~80 градуcов, дросcели ~62-65 и мне показалось это не предел

Шумы и помехи не смотрел…
+
avatar
0
Коллеги подскажите маломощный step-down переобразователь с гальванической развязкой земли 12->5.
Надо в машине плеер запитать. Без развязки в динамиках ацкий фон. :(
Спасибо!
+
avatar
  • Tosha
  • 06 октября 2020, 13:01
+1
а если любой преобразователь + ebay.com/itm/173366003622
+
avatar
0
вот такую штуку взял на алишке
4001038056410
сразу из 12в в 5в

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.