Понижающий преобразователь напряжения (step down converter)

В быту появилась масса устройств с питанием 5 вольт, поэтому я обратился к этой теме.  Я давно использую регулируемые преобразователи этого типа для всяких мелочей. Но появилась необходимость бесперебойного питания, причем не на минуты, а желательно на часы.

С 12В бесперебойными блоками питания (ББП) проблем нет, выбор большой, а 5В или какое другое напряжение уже редкость. В моем случае, мне нужно от 14В ББП запитать GSM репитер (статья: Усиление сигнала сотовой связи в деревне или на даче (GSM репитер)), которому нужно 5В и максимум 2А.

Когда пропадает напряжение, очень хочется, что бы работала сотовая связь. Дело было далеко от Москвы и цивилизации, но под рукой была плата USB зарядки, построенная на этом принципе с завяленными характеристиками — входное напряжение 24-8 В, выход 5 В, ток 2 А.

stepdown-02

Размеры дросселя и диода заставили меня усомнится в 2-х Амперах выхода. Обмерял репитер, его потребление не поднялось выше 0,750 А и я решил пристроить эту зарядку.

Сказано-сделано. Снят USB разъем, припаяны провода, все подключено. Сама плата зажата между пальцами, что бы оценить её температурный режим. После включения, репитер запустился, но температура преобразователя резко взлетела и эксперимент был закончен. Такой нагрев нам не нужен!

Китайцы как всегда завысили характеристики. Пришлось искать что-то более мощное и делить его характеристики на два.

stepdown-01

Выбор пал на эту модель с завяленным током до 5 А. Дроссель тут намотан лентой 🙂  трудно назвать это проводом. Емкости на входе и выходе тоже вызывали положительные эмоции, частота работы устройства 272 кГц. В отзывах сообщали о нагреве при токах выше 2 А и я решил провести тестирование и проверить нагрев, проконтролировать ток и напряжение на выходе.

При токах до 2 А, вся схема первое время оставалась холодной. Потом начинался плавный нагрев диода.

stepdown-03

Нагрузив выход резистором 2 Ома 15 Ватт, я добился тока 2,48 А при напряжении 5,19 В. Хороший запас для моей задачи.

stepdown-04

Надо посмотреть что творится на входах и выходах преобразователя.

stepdown-05При входном напряжении 12,9 В, потребляемый ток составил 1,13 А, а пульсации на выходе 0,1 В.

stepdown-06

А вот на выходе с блока питания, пульсации были уже куда больше и достигали 0,3 В. Явно видна работа преобразователя.

stepdown-07

Даже при подключении к совсем чистому источнику питания, аккумулятору, на его выходе видна пульсация во время работы.

stepdown-08

Снимаешь нагрузку с 5 В выхода, преобразователь все равно в работе и на выходе блока питания это явно видно, пульсации снизились до 0,1 вольта.

stepdown-09

Тестирование в течении часа при  токе  1,7 А. проявило медленный  нагрев диода до 47 гр.  Температура всей остальной схемы колебалась от 28-37 градусов . Нагрев не сильный, но при заявленных 5 амперах, я думаю, все буде намного плачевней.  Для моих задач вполне должно хватить тока 2 А.

Дальнейшие испытания будут уже в боевых условиях.

1+

Добавить комментарий