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 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.
Оглавление:
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: 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 напряжениямиВсе 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 MT3608Безусловно, 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.
Вступайте в группу
SmartPuls.Ru
Порекомендуйте эту страницу друзьям и одноклассникам
Комментарии вКонтакте:
При копировании (перепечатке) материалов ссылка на источник (сайт SmartPuls.ru) обязательна! |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||