СмартПульс — держите руку на пульсе высоких технологий! Новости, статьи, обзоры мобильных устройств, компьютеров, комплектующих, радиолюбительских конструкций
Главная — DIY (Сделай сам!) — Питание электронных устройств — Повышающий DC-DC преобразователь на основе чипа MT3608 и его клонов: добавьте в схему позитив!
Повышающий DC-DC преобразователь на основе чипа MT3608 и его клонов: добавьте в схему позитив!
Обзор посвящен одноплатному повышающему DC-DC преобразователю на основе «классики жанра» — микросхеме MT3608. Микросхема не нормирована по отдаваемой на выходе мощности, так как она сильно зависит от соотношения входного и выходного напряжения. Примерно диапазон выходной мощности можно оценить величиной от 5 до 25 Ватт; а в каких случаях она больше и меньше — разберёмся по ходу обзора.
XL6009 повышающий преобразователь напряжения.
(кликнуть для увеличения, откроется в новом окне)
Купить тестируемый преобразователь можно на Алиэкспресс здесь, а также и у многих других продавцов. Цена на дату обзора — $1.44 (в дальнейшем может меняться).
Внешний вид и схемотехника повышающего DC-DC преобразователя на MT3608
Устройство представляет собой малогабаритную и небольшую по толщине плату (многооборотный подстроечный резистор расположен лёжа):
Элементов на плате — очень немного, нет никаких архитектурных излишеств.
На плате имеются керамические конденсаторы по входу и выходу, подстроечный резистор в цепи обратной связи, индуктивность для работы преобразователя, выпрямительный диод Шоттки SS34 ( позитивно!) и, наконец, сам 6-ногий чип преобразователя. В качестве чипа использован не сам MT3608 , а его абсолютно точная копия — SDB628 ( маркировка на чипе — D628) .
Убедиться, что MT3608 и SDB628 — это одно и то же, можно (при желании), сравнив их datasheet -ы.
Datasheet MT3608 — в этом файле (PDF); datasheet SDB628 — в этом файле (PDF).
Габариты платы — 36*17*7 мм (на странице продавца ошибочно указана высота 14 мм).
Обратная сторона платы, как это и положено по современным манерам хорошего тона, почти полностью покрыта металлизацией, соединённой с «землёй»:
Теперь посмотрим на схему платы:
Самый подробный тест платы DC-DC преобразователя на MT3608
Схема платы почти во всём совпадет со схемой из datasheet, за исключением того, что вместо постоянного резистора в цепи обратной связи установлен переменный.
Официально заявленный диапазон регулировки выходного напряжения — от 2 В до 27 В. Но тут не обошлось без нюансов.
Первый нюанс: этот преобразователь — повышающий; а значит, напряжение на выходе не может быть ниже, чем напряжение на входе. То есть, минимальным напряжением реально будет не 2 В, а напряжение источника питания (если оно превышает 2 В).
Второй нюанс: из-за разброса номиналов резисторов не всегда верхний предел может оказаться равным 27 В. Правильнее будет рассчитывать примерно на 25 В, не более.
Третий нюанс, проистекающий из 1-го: при регулировке напряжения на выходе будет «мёртвая зона», когда выход не будет реагировать на вращение винта подстроечного резистора. Этот интервал составит от 2 В до напряжения источника питания; и только после превышения на выходе напряжения источника питания появится реакция.
С теорией разобрались, переходим к практике.
Тестирование маломощного биполярного DC-DC преобразователя с симметричными выходными напряжениями
Все тесты осуществлялись с резистивной нагрузкой (проволочный переменный резистор 6.8 Ом и набор постоянных резисторов различных номиналов).
В качестве источника питания использовался лабораторный блок питания LW-1030D (обзор); осциллограммы снимались цифровым осциллографом Hantek DSO5102P (обзор).
Первым делом разбираемся с формой выходного напряжения, ибо тут оказалось всё непросто.
Сначала задаём режим «средней тяжести»: напряжение на входе 4.2 В (что соответствует полностью заряженному литий-ионному аккумулятору), напряжение на выходе 5 В, ток выхода 1 А.
Получаем довольно сильные пульсации; но, в общем, ничего особенного в этом нет (поскольку на борту нет хороших ёмких электролитов):
Но при понижении входного напряжения до 3.2 (что соответствует почти разряженному литий-ионному аккумулятору) на пульсации наложилась мощная синусоидальная составляющая:
Вероятной причиной нарастания и изменения формы пульсаций стало резкое утяжеление режима работы чипа преобразователя. Ток, потребляемый преобразователем, увеличился с 1.34 А до 1.9 А, что почти достигло максимально-допустимого входного тока для чипа MT3608 (2 A) .
Но, к счастью, проблема оказалась легко решаемой: после припайки на выход платы танталового электролитического конденсатора 22 мкФ 30 В синусоидальная составляющая пульсаций полностью исчезла.
Поскольку заранее предсказать все ситуации, в которых такие аномальные пульсации возникнут, не представляется возможным, то лучше сразу напаять такой конденсатор (или более ёмкий).
Проверка минимального напряжения работоспособности преобразователя показала, что он работает при напряжении входа 1.95 В и выше. То есть, какого-то существенного запаса относительно заявленных 2 Вольт нет; и не следует на это надеяться.
Теперь — таблица с проверкой работы DC-DC преобразователя при разных соотношениях входного и выходного напряжений и при входном токе, близком к максимально-допустимому (2 А).
Таблица показывает в целом довольно очевидный факт: при работе с низковольтным питанием КПД падает; так как повышается относительная доля энергии, рассеивающейся на сопротивлении открытого ключа в чипе преобразователя. Потери на диоде и на активном сопротивлении индуктивности тоже имеются, естественно.
К этому надо добавить, что приведённые в таблице режимы — предельные, то есть длительная работа в таких режимах не рекомендуется. Обычно долговременная нагрузка рекомендуется на уровне не выше 80% от максимальной.
Посмотрим на тепловой снимок платы в 3-ем режиме (Вход 5 В, выход 12 в):
Чип DC-DC преобразователя и выпрямительный диод нагреваются примерно одинаково, причём оба — довольно сильно. Индуктивность нагревается меньше, но и площадь теплоотдачи у неё выше; что, вероятно, и помогает уменьшить нагрев.
На этом можно перейти к окончательным итогам.
Окончательный диагноз повышающего DC-DC преобразователя на MT3608
Безусловно, чип MT3608 для применения в повышающих DC-DC преобразователях получился удачным и позитивным.
Основные преимущества — очень малые габариты, низкая цена и корректная работа, если на выходе установить конденсатор(ы) достаточной ёмкости.
При его применении необходимо учитывать высокую зависимость его эффективности и передаваемой мощности от величины входного напряжения. При низких входных напряжениях КПД падает, а нагрев — растёт. Передавая мощность может быть до 5 Ватт.
При высоких входных напряжениях (9 В и более) КПД — растёт, а передаваемая в нагрузку мощность может составлять до 10 — 20 Ватт и более.
Купить тестируемый преобразователь можно на Алиэкспресс здесь, а также и у многих других продавцов. Цена на дату обзора — $0.6 за 1 шт. с учётом доставки; или $2.7 за 5 шт. (в дальнейшем цена может меняться).
Юридическим лицам, которым нужен полный комплект документов, можно рекомендовать покупку на Яндес.Маркет. Цена, естественно, выше (от 110 российских рублей).
Весь раздел «Сделай сам! ( DIY) » — здесь.
Ваш Доктор.
04 июня 2022 г.
Вступайте в группу SmartPuls.Ru Контакте! Анонсы статей и обзоров, актуальные события и мысли о них.
Порекомендуйте эту страницу друзьям и одноклассникам
Доктора! (Администрация сайта — контакты и информация)
Группа SmartPuls.Ru Контакте — анонсы обзоров, актуальные события и мысли о них
Источник: smartpuls.ru
(Решение) Повышающий преобразователь 150 Вт DC-DC 10-32 В до 12-35 В
Периодически к ним возвращалась работоспособность, замыкая подстроечный резистор, но под нагрузкой они снова переставали работать. Исходящее напряжение становилось чуть ниже входящего.
Проверял ключи и диоды, целые.
После замены UC3843AN преобразователи заработали. Микруху менял с помощью строительного фена.
UC3843AN брал тут.
Так же прочитав эту статью: mysku.ru/blog/Aliexpress/30344.html, решил доделать обвязку. Но почему то автор статьи применил компоненты отличные от Datasheet.
Я же доделал обвязку микрухи согласно Datasheet.
Поставил два конденсатора(один заменил) и резистор (на фото обвел).
Полный размер
Полный размер
Теперь оба преобразователя работают 🙂
ПС Имейте в виду, чем меньше разность входящего и исходящего напряжения, тем меньшую мощность он сможет выдать.
Источник: www.drive2.ru
Повышающий напряжение DC-DC модуль с Алиэкспресс
Данное электронное устройство предназначено для преобразования низкого постоянного напряжения в диапазоне 8-32 В в более высокое постоянное напряжение на выходе (до 410 В) [1-2]. Устройство приобретено на ru.Aliexpress за почти 250 рублей.
Описание модуля YH11068A
- Плата повышающего преобразователя модульная
- Входное напряжение: 8 ~ 32 В
- Входной ток: 5 А (макс.)
- Ток покоя: 15 мА
- Выходное напряжение: + 45 ~ 390 в регулируется (выход по умолчанию ± 50 В)
- Выходной ток: 0.2 A Макс (чем выше выходное напряжение, тем выходной ток меньше)
- Выходная мощность: 40 Вт (пиковая 70 Вт)
- Рабочая частота: 75 кГц
- Эффективность преобразования: до 88%
- Защита от короткого замыкания
- Защита от повышенного тока (если ток потребления превышает 4.5 A, уменьшается выходное напряжение)
- Защита от перенапряжения (если выходное напряжение превышает 410 В, понижается напряжение)
- Защита от обратной полярности
- Установка: четыре винта 3 мм
- Размер (Д * Ш * В): 60 x 50 x 20 мм
- Цена около 4 доллара.
Устройство поставляется в антистатическом пакете.
Габаритные размеры модуля 50 х 60 х 20 мм, масса 55 г. На печатной плате предусмотрено четыре крепежных отверстия, диаметром 3 мм.
На печатной плате устройства с одной стороны размещены крупногабаритные детали: трансформатор, радиатор, электролитические конденсаторы, клеммы и другие детали, требующие монтажа в металлизированные отверстия. На нижней стороне платы располагаются компоненты, установленные поверхностным монтажом. Хорошо видно, что при установке трансформатора производитель сэкономил на нескольких точках пайки.
Модуль преобразует низкое постоянное напряжение 8-32 В в постоянный ток напряжением 42-380 В. На плате модуля предусмотрен индикатор питания – зеленый светодиод, а также предохранитель 10 А.
Формально заявленная входная мощность устройства может составлять 40 Вт, однако как понимает автор, продавец скорее выдает желаемое за действительное, впрочем сам автор обзора на предельной нагрузке данное устройство не испытывал [3]. Выходное напряжение можно регулировать с помощью подстроечного резистора.
Полезное: Оптические датчики для Arduino
Испытание DC-DC модуля
В качестве источника тока для испытаний модуля был взят аккумулятор 12 В 1,2 А*ч.
В начале модуль был испытан без нагрузки. Результаты измерений приведены в таблице 1.
Таблица 1 Испытания модуля на холостом ходу
| Входной ток, мА | Выходное напряжение, В |
| 20 | 42 |
| 20 | 50 |
| 22 | 100 |
| 38 | 150 |
| 26-38 | 200 |
| 28-42 | 250 |
| 42 | 300 |
| 50 | 350 |
| 55 | 380 |
Хорошо видно, что ток холостого хода растет при росте выходного напряжения. Начиная с выходного напряжение 200 В входной ток испытывает колебания с периодом около 2 с.
В дальнейших опытах в качестве нагрузки использован резистор, сопротивлением 100 кОм. Результаты измерений приведены в таблице 2.
Таблица 2 Испытания модуля с нагрузкой 100 кОм
| Входной ток, мА | Выходное напряжение, В |
| 26 | 42 |
| 28 | 50 |
| 30 | 60 |
| 25 | 70 |
| 35 | 80 |
| 38 | 90 |
| 36 | 100 |
| 36 | 110 |
| 51 | 153 |
| 84 | 202 |
| 112 | 250 |
| 156 | 303 |
| 190 | 350 |
| 210 | 380 |
Хорошо видно, что при входном напряжении около 12 В и токе 0,2 А, выходной ток через резистор 100 кОм при напряжении 380 В должен составить около 4 мА, таким образом когда мощность отбираемая от источника тока составляет около 2,4 Вт, мощность выделяющаяся на нагрузке составляет 1,4 Вт, что не очень согласуется с утверждением продавца о КПД 88%.
Но в целом данный модуль представляет собой интересный маломощный блок питания, пригодный для использования в индикаторе радиоактивности или ином приборе, требующим получения напряжения в несколько сот вольт при маленьком выходном токе. При использовании данного модуля не следует забывать, что он теоретически способен выдать ток в несколько сотен миллиампер при напряжении в 200-300 В, что делает данное устройство однозначно опасным при не соблюдении правил электробезопасности [4-6].
- easyelectronics.ru/povyshayushhij-dc-dc-preobrazovatel-princip-raboty.html
- electrik.info/main/praktika/1112-dcdc-preobrazovateli.html
- www.youtube.com/watch?v=__04s2RxPoI
- radioskot.ru/publ/nachinajushhim/bezopasnoe_ispolzovanie_ehlektrichestva/5-1-0-1361
- radiokot.ru/start/other/safety/01/
- www.spas01.ru/help-100/toc/
Автор обзора и тестов – Denev.
Источник: 2shemi.ru