Повышающий стабилизатор напряжения (Troyka-модуль). Китайские модули регулируемых преобразователей напряжения
Повышающий преобразователь с напряжения 3 в 12 Вольт - обзор и тестирование готового модуля . Достаточно часто электронное устройство требует такого напряжения питания, которое нельзя обеспечить от 1-2 гальванических элементов, а питание от батареи из большого числа элементов неприемлемо по тем или иным причинам, например в связи с массогабаритными ограничениями.
Еще одной проблемой батарей, собираемых из большого числа отдельных элементов, является снижение надежности. В случае если соединения между элементами выполнено чисто механически, без пайки или сварки, велика вероятность нарушение любого из многочисленных контактов. Причиной этого может быть окисление места контакта, выскальзывание гальванического элемента из колодки от вибрации и т.п. Если гальванические элементы соединены последовательно, а так чаще всего и бывает, то это приведет к обесточиванию устройства.
По этим причинам может оказаться выгодным питать радиоэлектронное устройство от небольшой батареи через повышающий преобразователь, который преобразует низкое постоянное напряжение источника тока в более высокое постоянное напряжение, подаваемое на вход электронного устройства. Примером такого преобразователя может служить модуль SX1308, приобретенный на ru.aliexpress.com
По заявлению продавца прибор работоспособен в диапазоне входных напряжений 2-24 В, давая при этом на выходе напряжение 2-28 В. Как заявляет производитель модуль может быть нагружен током до 2 А, что глядя на размеры модуля и полное отсутствие каких-либо специальных мер для охлаждения устройства вызывает определенные сомнения, во всяком случае если речь идет о более менее долговременной работе.
Конструктивно модуль представляет собой печатную плату размером 23 х 16 х 14 мм. Для подключения источника питания и нагрузки предусмотрены маркированные металлизированные отверстия.
Для тестирования устройства была собрана следующая схема:
В качестве нагрузки использован резистор ПЭВ-25, сопротивлением 510 Ом. Резистор такой мощности использован, чтобы протекающий через него ток не смог привести к заметному нагреванию резистора, а, следовательно, к изменению его сопротивления.
Результаты измерения представлены в таблицах 1 и 2
Таблица 1 Испытания модуля SX1308 с нагрузкой ПЭВ-25 510 Ом
- 7,3 3,14 3,17
- 12,3 3.13 4,09
- 18,9 3,13 5,02
- 29,7 3,11 6,03
- 42,0 3,10 7,01
- 56,5 3,07 8,05
- 76,7 3,05 9,05
- 100 3,03 10,01
- 130 3,00 11,00
- 147 2,95 12,02
Таблица 2 Испытания модуля SX1308 на холостом ходу
- Входной ток, мА Входное напряжение, В Выходное напряжение, В
- 8,7 3,08 15,1
- 16,4 3,07 20,2
- 28 3,06 25,1
- 42 3,05 30,8
Как видно из приведенных выше измерений, получить заявленное КПД в 95% не удалось. При этом следует иметь в виду, что при большом значении выходного напряжения сильно увеличивается ток, потребляемый самим преобразователем. Следует отметить, что это именно повышающий преобразователь, т.е. на его выходе напряжение всегда больше напряжения питания. Регулирование напряжения производится с помощью многооборотного подстроечного резистора. В целом благодаря малым размерам модуль хорошо подходит для портативных устройств с небольшим энергопотреблением. В частности при помощи модуля SX1308 можно организовать питание плат
Устройствами с батарейным питанием сейчас уже никого не удивишь, всевозможных игрушек и гаджетов питающихся от аккумулятора или батарейки найдется с десяток в каждом доме. Между тем, мало кто задумывался над количеством разнообразных преобразователей, которые используются для получения необходимых напряжений или токов от стандартных батарей. Эти самые преобразователи делятся на несколько десятков различных групп, каждая со своими особенностями, однако в данный момент времени мы говорим про понижающие и повышающие преобразователи напряжения, которые чаще всего называются AC/DC и DC/DC преобразователями. В большинстве случаев для построения таких конвертеров используются специализированные микросхемы, позволяющие с минимальным количеством обвязки построить преобразователь определенной топологии, благо микросхем питания на рынке сейчас великое множество.
Рассматривать особенности применения данных микросхем можно бесконечно долго, особенно с учетом целой библиотеки даташитов и аппноутов от производителей, а также бесчисленного числа условно-рекламных обзоров от представителей конкурирующих фирм, каждая из которых старается представить свой продукт наиболее качественным и универсальным. В этот раз мы будем использовать дискретные элементы, на которых соберем несколько простейших повышающих DC/DC преобразователей, служащих для того, чтобы запитать небольшое маломощное устройство, к примеру, светодиод, от 1 батарейки с напряжением 1,5 вольт. Данные преобразователи напряжения можно смело считать проектом выходного дня и рекомендовать для сборки тем, кто делает свои первые шаги в удивительный мир электроники.
На данной схеме представлен релаксационный автогенератор, представляющий собой блокинг-генератор со встречным включением обмоток трансформатора. Принцип работы данного преобразователя следующий: при включении, ток протекающий через одну из обмоток трансформатора и эмиттерный переход транзистора - открывает его, в результате чего он открывается и больший ток начинает течь через вторую обмотку трансформатора и открытый транзистор. В результате в обмотке, подключенной к базе транзистора наводится ЭДС, запирающая транзистор и ток через него обрывается. В этот момент энергия, запасенная в магнитном поле трансформатора, в результате явления самоиндукции, высвобождается и через светодиод начинает протекать ток, заставляющий его светиться. Затем процесс повторяется.
Компоненты, из которых можно собрать этот простой повышающий преобразователь напряжения, могут быть совершенно различными. Схема, собранная без ошибок, с огромной долей вероятности будет корректно работать. Мы пробовали использовать даже транзистор МП37Б - преобразователь отлично функционирует! Самым сложным является изготовление трансформатора - его надо намотать сдвоенным проводом на ферритовом колечке, при этом количество витков не играет особой роли и находится в диапазоне от 15 до 30. Меньше - не всегда работает, больше - не имеет смысла. Феррит - любой, брать N87 от Epcos не имеет особого смысла, также как и разыскивать M6000НН отечественного производства. Токи в цепи протекают мизерные, поэтому размер колечка может быть очень небольшим, внешнего диаметра в 10 мм будет более чем достаточно. Резистор сопротивлением около 1 килоома (никакой разницы между резисторами номиналом в 750 Ом и 1,5 КОм обнаружено не было). Транзистор желательно выбрать с минимальным напряжением насыщения, чем оно меньше - тем более разряженную батарейку можно использовать. Экспериментально были проверены: МП 37Б, BC337, 2N3904, MPSH10. Светодиод - любой имеющийся, с оговоркой, что мощный многокристальный будет светиться не в полную силу.
Собранное устройство выглядит следующим образом:
Размер платы 15 х 30 мм, и может быть уменьшен до менее чем 1 квадратного сантиметра при использовании SMD-компонентов и достаточно маленького трансформатора. Без нагрузки данная схема не работает.
Вторая схема - это типовой степ-ап преобразователь, выполненный на двух транзисторах. Плюсом данной схемы является то, что при её изготовлении не надо мотать трансформатор, а достаточно взять готовый дроссель , но она содержит больше деталей, чем предыдущая.
Принцип работы сводится к тому, что ток через дроссель периодически прерывается транзистором VT2, а энергия самоиндукции направляется через диод в конденсатор C1 и отдается в нагрузку. Опять же, схема работоспособна с совершенно различными компонентами и номиналами элементов. Транзистор VT1 может быть BC556 или BC327, а VT2 BC546 или BC337, диод VD1 - любой диод Шоттки, например, 1N5818. Конденсатор C1 - любого типа, емкостью от 1 до 33 мкФ, больше не имеет смысла, тем более, что можно и вовсе обойтись без него. Резисторы - мощностью 0,125 или 0,25 Вт (хотя можно поставить и мощные проволочные, ватт эдак на 10, но это скорее расточительство чем необходимость) следующих номиналов: R1 - 750 Ом, R2 - 220 КОм, R3 - 100 КОм. При этом, все номиналы резисторов могут быть совершенно свободно заменены на имеющие в наличии в пределах 10-15% от указанных, на работоспособности правильно собранной схемы это не сказывается, однако влияет на минимальное напряжение, при котором может работать наш преобразователь.
Самая важная деталь - дроссель L1, его номинал также может отличаться от 100 до 470 мкГн (экспериментально проверены номиналы до 1 мГн - схема работает стабильно), а ток на который он должен быть рассчитан не превышает 100 мА. Светодиод - любой, опять же с учетом того, что выходная мощность схемы весьма невелика.Правильно собранное устройство сразу же начинает работать и не нуждается в настройке.
Напряжение на выходе можно стабилизировать, установив стабилитрон необходимого номинала параллельно конденсатору C1, однако следует помнить, что при подключении потребителя напряжение может проседать и становиться недостаточным. ВНИМАНИЕ! Без нагрузки данная схема может вырабатывать напряжение в десятки или даже сотни вольт! В случае использования без стабилизируещего элемента на выходе, конденсатор C1 окажется заряжен до максимального напряжения, что в случае последующего подключения нагрузки может привести к её выходу из строя!
Преобразователь также выполнен на плате размером 30 х 15 мм, что позволяет прикрепить его на батарейный отсек типа размера AA. Разводка печатной платы выглядит следующим образом:
Обе простые схемы повышающих преобразователей можно сделать своими руками и с успехом применять в походных условиях, например в фонаре или светильнике для освещения палатки, а также в различных электронных самоделках, для которых критично использование минимального количества элементов питания.
Всем привет. Хочу рассказать Вам, про повышающий модуль (Бустер) маленького размера… Подобные модули использовал, когда собирал . Потому взял еще «про запас», т.к применение в радиолюбительском хозяйстве всегда найдется, особенно где используется батарейное питание… Всем кому интересно, добро пожаловать под Кат.
Продавец на сайте дает такие характеристики:
1. Module Свойства:неизолированный модуль повышающий (BOOST)
2. Входное напряжение:1-5 В
3. Выходное напряжение:5.1 ~ 5.2 В
4. Выходной Ток:номинальная 1А ~ 1.5A (Один вход литиевая батарея)
5. эффективность Преобразования:до 96% (входное напряжение, тем выше эффективность)
6. Частота Переключения:500 КГц
7. пульсация Выходного сигнала:мв (Макс) 20 М Пропускная Способность (Вход 4 В, Выход 5.1 В 1А)
8. индикация Напряжения:СВЕТОДИОДНЫЕ фонари с нагрузкой (входное напряжение ниже, чем 2.7 В СВЕТОДИОДНЫЙ индикатор выключен)
9. Рабочая температура:промышленного класса (-40 По Цельсию до + 85цельсия)
10. повышение температуры при Полной нагрузке:30цельсия
11. Ток покоя:130uA
12. регулирование нагрузки:± 1%
13. регулирование напряжения:± 0.5%
14. динамическая скорость отклика:5% 200uS
15. защита от короткого замыкания:нет
Модуль доехал ко мне за месяц. Трек не отслеживался… Упакован был в стандартный желтый конверт с «пупыркой» внутри…
Вот реальная фотография модуля:
Модуль реально маленький, вот сравнение с другим повышающим модулем на XL6009
На микросхеме SOT23-6 имеется маркировка 31=N10 По этой маркировке поиск приводит на этот Похоже, что это именно этот Step-up DC/DC Converter RT9266
Вот принципиальная схема данного модуля (взята из Даташит):
Проверяем напряжение на выходе. Чуть больше 5В… Напряжение держит в диапазоне от 0.8В и до 4.5В (выше не ставил)
Теперь проверим максимальный ток, что способен выдавать модуль… На выход подключаем амперметр и переменный проволочный резистор… Выставляем напряжение заряженного литиевого аккумулятора - 3.9В.
При токе на выходе 200мА - потребление от аккумулятора будет 370мА
При токе в 300мА потребление от АКБ будет 610мА
При токе на выходе в 370мА - микросхема ушла в защиту… Собственно никакого 1 Ампера на выходе я не увидел… О чем, в принципе, догадывался заранее… Но для питания маломощных устройств требующих 5В от литиевого аккумулятора подойдет…
Вот собственно и всё… Выводы делайте сами.
Из плюсов:
1.) Мне понравился маленький размер модуля.
2.) На выходе особых помех осциллографом не увидел, обычные иглы…
Из минусов:
Заявленный китайцами ток в 1А не выдает…
Всем мира и добра… С наступающим Праздником Днем 1 Мая!!! Ура, товарищи!!!
Всем привет. Сегодня рассмотрим очередной Step Up + Step Down модуль. Отличается от своих младших собратьев возможностью регулировки тока, которая заметно расширяет варианты применения данного преобразователя. Так же используется ЖК экран, но этим уже мало кого удивишь.
Подробнее под катом.
Доставка заняла чуть больше двух недель
Характеристики
Входное напряжение: 5,5-30 ВВыходное напряжение: 0,5-30 В
Выходной ток: Долгосрочная стабильная работа в 3А, при активном охлаждении до 4А
Выходная мощность: 35 Вт натуральное охлаждение, при активном охлаждении до 50 Вт
Разрешение отображения напряжения: 0,05 В
Разрешение отображения тока: 0.005A
Эффективность преобразования: около 88%
Софт-старт: Да
Входная обратная Защита: да
Защита от обратного напряжения: Да
Защита от короткого замыкания: Да
Рабочая частота: 180 кГц
Размер: Д * Ш * В: 66*48*21 мм
Вес: 46 г
Распаковка и внешний вид.
Желтый пакет
Пенополиэтилен
Антистатический пакет
Сама плата, размеры продублирую: 66*48*21 мм
Используются довольно мощные мосфеты и
Для охлаждения которых в комплект подкинули алюминиевый радиатор
С обратной стороны из интересного LCD контроллер , контроллер , усилитель и, насколько я могу судить, контроллер
Пайка аккуратная, в комплекте есть четыре клипсы, которые приподнимают плату над столом, дабы избежать замыканий.
Конденсаторы подобраны с небольшим запасом, на 35 Вольт при максимальных 30 на выходе.
Рассмотрели модуль, пора протестировать его на практике
И да, для самых внимательных - при таком подключении мультиметра ничего страшного не произойдет, ниже поймете почему.
Тестирование.
Регулировка напряжения и тока осуществляется подстроечными резисторами, тут ничего нового и сложного нет.Давайте разберемся с кнопочным управлением. Всего имеется две кнопки, IN/OUT и ON/OFF . Первая переключает отображение напряжение на входе или выходе, вторая включает или выключает выходное питание. Помимо этого есть еще две скрытые возможности, которые активируются при долгом зажатии.
IN/OUT - включает отображение мощности вместо силы тока
ON/OFF - настраивает триггер выходного напряжения после включения питания устройства
Довольно полезная опция, которую не так часто встретишь в бюджетном сегменте.
Мне было интересно по какому принципу работает ограничение тока, поэтому с него и начнем. У меня есть нагрузка на 35 Ватт, поэтому для начала настроил на выход 5 Вольт и 1 Ампер. Как только значение превысило данный порог, загорелся красный индикатор и напряжение начало проседать. Таким образом сработала защита и не дала превысить мощность выше 5 ватт.
Во многих модулях с защитой по току, при превышении нагрузки питание выключается полностью. Текущее поведение мне больше нравится, т.к. оно позволяет использовать данный модуль в качестве зарядного устройства.
Теория:
Задаем конечное напряжение, для лития пусть будет 4.2 Вольта, уменьшаем ток, подключаем аккумулятор и поднимаем ток, в моем случае до 750 мАч. Батарея будет потреблять явно больше, поэтому ток останется на нужном нам уровне, а напряжение просядет и будет подниматься по мере накопления заряда. Это как раз то что нам нужно.
Практика:
На создание данной гифки ушло около 5 часов времени, 1 час на запись и 4 на монтаж) 
Отлично. К тому же по мере выравнивания напряжения, начал снижаться ток заряда. Прямо как в полноценном ЗУ.
Правда не обошлось без косяков. Я не сверил показатели напряжения и при 4.2 на мультметре, модуль только дошел до 4.15. Отключил аккумулятор, оказалось действительно есть расхождение в 64 мВ, что не критично, но грустно…
Поправил до нужного.
При изменении значения на 60+ мВ ток заряда упал ниже 100 мА
Минимум, что я увидел в строке амперметра, это 40 мА. До нуля ждать не стал, уже так была поздняя ночь.
Проверил заявленную защиту от обратного напряжения. При подключенном полностью заряженном аккумуляторе выключил модуль, ток разряда составил 4мА, что немного больше значения саморазряда этого же аккумулятора. Это значит, что можно не бояться за аккумуляторы при прекращении подачи основного питания, например при использовании сабжа совместно с солнечными панелями.
После зарядки сверил показания встроенного вольтметра. Расхождение есть во всем диапазоне.
Нормальный ток выдает даже на самом низком значении напряжения, правда защита не срабатывает даже при замыкании.
А вот при напряжении выше 1 Вольта, при КЗ полностью обрубается выход
Нагрузка только на 35 Ватт, так что радиатора должно было впритык хватить
Для 5 Вольт смог выжать только 3.7 А, после чего началась просадка напряжения.
После пяти минут прогрева при 35 Ваттах, температура радиатора поднялась чуть выше 40 градусов.
Ну и напоследок тестирование стабильности выставленных значений при скачках на входе.
Для этого использовал блок питания с регулируемым напряжением от 9 до 24 Вольта.
Выставил 5 Вольт на выходе, поднял нагрузку до 3 Ампер. Влияние на результат оказалось минимальным.
Итоги
Занятная модель. Совсем немного не дотягивает до максимума по заявленным характеристикам - на 2 Вольта по напряжению и около 0,3 Ампера по току, но в остальном неплохо. Нарисовать еще корпус, да добавить вентилятор, было бы вообще замечательно.Я показал функционал и нюансы работы устройства. Нужно оно или нет и стоит ли своих денег, решать вам.
Если где-то ошибся или забыл что-то проверить - пишите об этом в комментариях, исправлю. Всем добра =)
P.S. Может кто подскажет куда лезть, чтобы поправить погрешность встроенного вольтметра?
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
Планирую купить +54 Добавить в избранное Обзор понравился +77 +119Казалось бы, что еще можно написать о повышающем модуле MT3608
после статей от kirich
?
Но у меня своё маленькое применение, причем самому даже не хватило мозгов додуматься до этого: подсказал знакомый. Статья для тех, у кого в китайском мультиметре села батарея «Крона».
В первую очередь, меня привлекла низкая цена, и я как-то не смотрел на рейтинг продавца… На Али иногда, очень редко, но бывают нормальные продавцы с низким рейтингом. Для хорошего старта на рынке, нужно прилагать максимум усилий и данный продавец, имхо, это прекрасно понимает.
Заказывал на сумму не менее $2: 4 обозреваемых модуля и - заказ пришел через 16 дней (Украина, Харьков), а транзисторов оказалось не 50, а 100!
Судя по тому, что они звонятся положительным щупом у базы, это n-p-n
, сопротивление база-коллектор и база-эмиттер 773Ом. Замечал раньше случаи, что первому покупателю высылают дополнительные плюшки, в этот раз повезло и мне!
Упакована посылка не без пупырки, обратный адрес почти «Къюбей»:
Итак, вернёмся к мультиметру… ВОт так он выглядит у меня:
жмут аккумуляторов! Всё это лежит на столе и почти не транспортабельно. Для нормальной его работы необходимо напряжение в районе 8-9В, ток «крайне мал» (измерять его нечем). Покупать Крону чет не хочется, за то есть много аккумуляторов и, чтобы как-то облегчить конструкцию было принято решение поместить внутрь повышающий модуль.
Светодиодов на нем нет - и это хорошо! Отпаивать жалко, замазывать чёрным термоклеем надоело.
Подключаем на вход платы питание (2 и более вольт) вращаем переменный резистор и пока еще живым мультиметром контролируем напряжение на выходе платы:
при изменении напряжения на входе, на выходе держится заданное
устанавливаем в 9-с-чем-то вольт.
Перед платой можно установить выключатель, аккумултор(ы) можно поместить внутрь корпуса, можно даже предусмотреть его зарядку с помощью платы заряда за $0.2 .
Но мне пара батареек на проводах снаружи не помешает, так более универсально.
Включил на прозвонку - пищит-заливается:
Более полный и квалифицированный обзор этого и другого похожего повышающих модулей от kirich
можно прочесть по ссылке - - и лучше ту статью прочесть перед манипуляциями, описанными в этой, там есть полезные советы;)
А также можно другие обзоры этого модуля.
Статьи по теме
