مبدل تقویت کننده dc که خودتان انجام دهید. هدف از سلف در مبدل DC-DC

حتی قبل از سال نو، خوانندگان از من خواستند که چند مبدل را بررسی کنم.
خب، در اصل، برای من سخت نیست، و من خودم کنجکاو هستم، آن را سفارش دادم، دریافت کردم، آن را آزمایش کردم.
درست است، من بیشتر به یک مبدل کمی متفاوت علاقه داشتم، اما دستم هرگز به آن نمی رسد، بنابراین در مورد آن زمان دیگر.
خوب، امروز بررسی یک مبدل DC-DC ساده با جریان اعلام شده 10 آمپر است.

پیشاپیش بابت تاخیر طولانی در انتشار این بررسی از کسانی که مدتها منتظر آن بودند عذرخواهی می کنم.

برای شروع مشخصات ذکر شده در صفحه محصول و یک توضیح و اصلاح کوچک.
ولتاژ ورودی: 7-40 ولت
1، ولتاژ خروجی: به طور مداوم قابل تنظیم (1.25-35V)
2، جریان خروجی: حداکثر زمان 8A، 10A در داخل (دمای لوله برق از 65 درجه بیشتر است، لطفاً فن خنک کننده را اضافه کنید، چرخش 24 ولت 12 ولت 5 آمپر در داخل به طور کلی در دمای اتاق بدون فن استفاده شود)
3، محدوده ثابت: ماژول 0.3-10A (قابل تنظیم) بیش از 65 درجه، لطفا فن اضافه کنید.
4، چراغ های روشن فعلی: مقدار فعلی * (0.1) این نسخه ثابت 0.1 بار (در واقع به نوبه خود مقدار فعلی لامپ است احتمالا بسیار دقیق نیست) پر از دستورالعمل برای شارژ است.
5، حداقل فشار: 1V
6، راندمان تبدیل: تا حدود 95٪ (ولتاژ خروجی، بازده بالاتر)
7، فرکانس عملیاتی: 300KHZ
8، موج خروجی: حدود ریپل 50 میلی ولت (بدون نویز) پهنای باند 20M (برای مرجع) ورودی 24 ولت خروجی 12 ولت 5 آمپر اندازه گیری شده
9، دمای عملیاتی: درجه صنعتی (-40℃ تا +85℃)
10، جریان بدون بار: 20 میلی آمپر معمولی (سوئیچ 24 ولت 12 ولت)
11، تنظیم بار: ± 1٪ (ثابت)
12، تنظیم ولتاژ: ± 1٪
13، دقت و درجه حرارت ثابت: آزمایش واقعی، دمای ماژول از 25 درجه به 60 درجه تغییر می کند، تغییر کمتر از 5٪ مقدار فعلی است (مقدار فعلی 5A)

بگذارید کمی به زبان قابل فهم تر ترجمه کنم.
1. محدوده تنظیم ولتاژ خروجی - 1.25-35 ولت
2. جریان خروجی - 8 آمپر، 10 می تواند باشد اما با خنک کننده اضافی با یک فن.
3. محدوده تنظیم جریان 0.3-10 آمپر
4. آستانه خاموش کردن نشانگر شارژ 0.1 جریان خروجی تنظیم شده است.
5. حداقل اختلاف بین ولتاژ ورودی و خروجی 1 ولت است (احتمالا)
6. راندمان - تا 95٪
7. فرکانس کاری - 300 کیلوهرتز
8. ریپل ولتاژ خروجی، 50 میلی ولت در جریان 5 آمپر، ولتاژ ورودی 24 و خروجی 12 ولت.
9. محدوده دمای کار - از -40 ℃ تا +85 ℃.
10. مصرف فعلی خود - تا 20 میلی آمپر
11. دقت تعمیر و نگهداری فعلی - ± 1٪
12. دقت نگهداری ولتاژ - ± 1٪
13. پارامترها در محدوده دمایی 60-25 درجه آزمایش شدند و تغییر در جریان بار 5 آمپر کمتر از 5 درصد بود.

این سفارش در یک کیسه پلاستیکی استاندارد، با سخاوتمندانه با نوار فوم پلی اتیلن پیچیده شده بود. هیچ چیزی در طول فرآیند تحویل آسیب ندیده است.
داخل آن دستمال آزمایشی من بود.

هیچ اظهارنظر خارجی وجود ندارد. من فقط توی دستم پیچوندمش و حتی مخصوصاً چیزی برای گلایه وجود نداشت، با احتیاط و اگر خازن ها را با خازن های مارک تعویض کنم، می گویم زیبا بود.
در یک طرف برد دو بلوک ترمینال، ورودی و خروجی برق وجود دارد.

در سمت دوم دو تریمر برای تنظیم ولتاژ و جریان خروجی وجود دارد.

بنابراین اگر به عکس موجود در فروشگاه نگاه کنید، روسری بسیار بزرگ به نظر می رسد.
از دو عکس قبلی هم عمداً کلوزآپ گرفتم. اما درک اندازه زمانی حاصل می شود که یک قوطی کبریت را در کنار آن قرار دهید.
روسری واقعاً کوچک است، من هنگام سفارش آن را به اندازه ها نگاه نکردم، اما به دلایلی به نظرم رسید که به طور قابل توجهی بزرگتر است. :)
ابعاد تخته - 65x37mm
ابعاد مبدل - 65x47x24mm

تخته دو لایه است، نصب دو طرفه است.
همچنین هیچ نظری برای لحیم کاری وجود ندارد. گاهی اوقات اتفاق می افتد که تماس های عظیم به خوبی لحیم شده اند، اما عکس نشان می دهد که در اینجا چنین چیزی وجود ندارد.
درست است، عناصر شماره گذاری نشده اند، اما فکر می کنم اشکالی ندارد، طرح بسیار ساده است.

علاوه بر عناصر برق، یک تقویت کننده عملیاتی نیز روی برد وجود دارد که توسط یک تثبیت کننده 78L05 تغذیه می شود، همچنین یک منبع ولتاژ مرجع ساده نیز وجود دارد که با استفاده از TL431 مونتاژ شده است.

یک کنترلر قدرتمند PWM روی برد نصب شده است، در حالی که حتی از رادیاتور جدا می شود.
من نمی دانم چرا سازنده تراشه را از هیت سینک جدا کرده است، زیرا این امر انتقال حرارت را احتمالاً به دلایل ایمنی کاهش می دهد، اما از آنجایی که برد معمولاً در جایی ساخته می شود، فکر می کنم این کار اضافی است.

از آنجایی که برد برای جریان خروجی نسبتاً زیاد طراحی شده است ، از یک مجموعه دیود نسبتاً قدرتمند به عنوان دیود برق استفاده شده است که همچنین روی رادیاتور نصب شده و همچنین از آن جدا شده است.
به نظر من این خیلی تصمیم خوب، اما اگر مونتاژ روی 60 ولت اعمال شود، می توان آن را کمی بهبود بخشید، نه به 100.

سلف خیلی بزرگ نیست اما این عکس نشان می دهد که در دو سیم پیچ شده است که بد نیست.

1، 2 دو خازن 470uF x 50 ولت در ورودی، دو خازن 1000uF در خروجی، اما در 35 ولت نصب شده است.
اگر لیست مشخصه های اعلام شده را دنبال کنید، ولتاژ خروجی خازن ها کاملاً نزدیک است، اما بعید است که کسی ولتاژ را از 40 به 35 کاهش دهد، بدون توجه به این واقعیت که 40 ولت برای یک ریز مدار به طور کلی حداکثر است. ولتاژ ورودی.
3. کانکتورهای ورودی و خروجی امضا شده اند، اگرچه از پایین برد، اما این امر به ویژه غیر اصولی است.
4. اما مقاومت های تیونینگ به هیچ وجه علامت گذاری نشده اند.
در سمت چپ تنظیم حداکثر جریان خروجی، در سمت راست ولتاژ است.

و حالا بیایید کمی به ویژگی های اعلام شده و آنچه در واقع داریم بپردازیم.
در بالا نوشتم که مبدل از یک کنترلر قدرتمند PWM یا بهتر بگوییم یک کنترلر PWM با ترانزیستور قدرت داخلی استفاده می کند.
من همچنین مشخصات اعلام شده تابلو را در بالا نقل کردم، بیایید سعی کنیم آن را بفهمیم.
اعلام شده - ولتاژ خروجی: به طور مداوم قابل تنظیم (1.25-35V)
در اینجا هیچ سوالی وجود ندارد، مبدل 35 ولت می دهد، حتی 36 ولت را در تئوری می دهد.
ادعا شده - جریان خروجی: 8A، حداکثر 10A
و سوال اینجاست. سازنده تراشه به صراحت حداکثر جریان خروجی را 8 آمپر نشان می دهد. با این حال، در ویژگی های ریز مدار، یک خط وجود دارد - حداکثر حد فعلی 10 آمپر است. اما این با حداکثر کار بسیار فاصله دارد، 10 آمپر حد مجاز است.
ادعا شده - فرکانس عملیاتی: 300KHZ
البته 300 کیلوهرتز خیلی خوبه، می تونی دریچه گاز رو تو ابعاد کوچکتر بذاری، ولی ببخشید دیتاشیت کاملا واضح نوشته فرکانس ثابت 180 کیلوهرتز، 300 از کجا میاد؟
ادعا شده - راندمان تبدیل: تا حدود 95٪
خوب، اینجا همه چیز منصفانه است، راندمان تا 95٪ است، سازنده به طور کلی تا 96٪ ادعا می کند، اما این در تئوری است، با نسبت مشخصی از ولتاژ ورودی و خروجی.

و در اینجا بلوک دیاگرام کنترلر PWM و حتی یک مثال پیاده سازی است.
به هر حال، در اینجا به وضوح مشاهده می شود که برای 8 آمپر جریان، یک چوک حداقل 12 آمپر استفاده می شود، یعنی. 1.5 جریان خروجی من معمولا استفاده از سهام 2 برابر را توصیه می کنم.
همچنین نشان می دهد که دیود خروجی را می توان با ولتاژ 45 ولت تنظیم کرد، دیودهای با ولتاژ 100 ولت معمولا افت بیشتری دارند و در نتیجه بازده را کاهش می دهند.
اگر هدفی برای افزایش کارایی این برد وجود دارد، می توانید دیودهایی مانند 20 آمپر 45 ولت یا حتی 40 آمپر 45 ولت را از PSU های رایانه قدیمی دریافت کنید.

در ابتدا نمی خواستم نموداری بکشم ، تخته از بالا با جزئیات ، ماسک و همچنین چاپ روی صفحه پوشانده شده بود ، اما بعد دیدم که ترسیم مجدد نمودار کاملاً امکان پذیر است و تصمیم گرفتم سنت ها را تغییر ندهم: )
من اندوکتانس سلف را اندازه نگرفتم، 47uH از دیتاشیت گرفته شده است.
مدار از یک تقویت کننده عملیاتی دوگانه استفاده می کند، قسمت اول برای تنظیم و تثبیت جریان، قسمت دوم برای نشان دادن استفاده می شود. مشاهده می شود که ورودی آپ امپ دوم از طریق تقسیم کننده 1 به 11 وصل می شود، در کل در توضیحات 1 به 10 گفته شده است، اما به نظر من این موضوع اساسی نیست.

اولین آزمایش در حالت بیکار، در ابتدا برد برای ولتاژ خروجی 5 ولت پیکربندی شده است.
ولتاژ در محدوده ولتاژ تغذیه 12-26 ولت پایدار است، مصرف جریان زیر 20 میلی آمپر است، زیرا توسط آمپرمتر PSU ثبت نمی شود.

اگر جریان خروجی بیشتر از 1/10 (1/11) تنظیم باشد، LED قرمز می درخشد.
چنین نشانه ای برای شارژ باتری ها استفاده می شود ، زیرا اگر در طول فرآیند شارژ جریان به زیر 1/10 کاهش یابد ، معمولاً در نظر گرفته می شود که شارژ تمام شده است.
آن ها جریان شارژ را روی 4 آمپر تنظیم کنید، تا زمانی که جریان به زیر 400 میلی آمپر کاهش یابد، به رنگ قرمز می درخشد.
اما یک هشدار وجود دارد، برد فقط کاهش جریان را نشان می دهد، در حالی که جریان شارژ خاموش نمی شود، بلکه به سادگی بیشتر کاهش می یابد.

برای آزمایش، یک استند کوچک جمع کردم که آنها در آن شرکت کردند.






قلم و کاغذ، لینک گم شد :)

اما در فرآیند آزمایش، در نهایت مجبور شدم از یک منبع تغذیه قابل تنظیم استفاده کنم، زیرا مشخص شد که به دلیل آزمایشات من، خطی بودن اندازه گیری / تنظیم جریان در محدوده 1-2 آمپر برای یک منبع تغذیه قدرتمند نقض شده است. .
در نتیجه، ابتدا آزمایش گرمایش و ارزیابی سطح ضربان را انجام دادم.

تست این بار کمی متفاوت از حد معمول بود.
دمای رادیاتورها در مکان‌هایی نزدیک به اجزای برق اندازه‌گیری می‌شد، زیرا اندازه‌گیری دمای خود قطعات به دلیل نصب محکم دشوار بود.
علاوه بر این، عملکرد در حالت های زیر بررسی شد.
ورودی - خروجی - جریان
14 ولت - 5 ولت - 2 آمپر
28 ولت - 12 ولت - 2 آمپر
14 ولت - 5 ولت - 4 آمپر
و غیره. تا جریان 7.5 آمپر

چرا آزمایش به این روش دشوار اتفاق افتاد.
1. من در مورد قابلیت اطمینان برد مطمئن نبودم و جریان را به تدریج افزایش دادم که حالت های مختلف عملکرد را تغییر می داد.
2. تبدیل 14 به 5 و 28 به 12 به این دلیل انتخاب شد که این حالت ها یکی از پرکاربردترین حالت ها هستند، 14 (ولتاژ تقریبی شبکه سواری یک خودروی سواری) به 5 (ولتاژ برای شارژ تبلت و تلفن). 28 (ولتاژ شبکه داخلی کامیون) تا 12 (فقط یک ولتاژ معمولی است.
3. در ابتدا برنامه ای برای تست داشتم تا زمانی که خاموش یا سوخته شود، اما برنامه ها تغییر کردند و من برای اجزای این برد برنامه هایی داشتم. بنابراین فقط تا 7.5 آمپر تست شده است. اگرچه در نهایت تأثیری در صحت چک نداشت.

در زیر چند عکس گروهی وجود دارد که در آنها تست های 5 ولت 2 آمپر و 5 ولت 7.5 آمپر و همچنین سطح ریپل مربوطه را نشان می دهم.
امواج در جریان های 2 و 4 آمپر مشابه بود، امواج در جریان های 6 و 7.5 آمپر نیز مشابه بود، بنابراین گزینه های میانی نمی دهم.

مانند بالا، اما 28 ولت در داخل و 12 ولت خروجی.

شرایط حرارتی هنگام کار با ورودی 28 ولت و خروجی 12.
مشاهده می شود که افزایش بیشتر جریان منطقی نیست، تصویرگر حرارتی از قبل دمای کنترل کننده PWM را در 101 درجه نشان می دهد.
برای خودم از حد خاصی استفاده می کنم، دمای اجزا نباید از 100 درجه بیشتر شود. به طور کلی بستگی به خود اجزا دارد. مانند ترانزیستور و مجموعه های دیودمی توان با خیال راحت در دمای بالا کار کرد و بهتر است ریز مدارها از این مقدار تجاوز نکنند.
البته عکس خیلی خوب نشون نمیده، برد خیلی جمع و جور هست و در دینامیک کمی بهتر دیده شد.

از آنجایی که فکر می کردم می توان از این برد به عنوان شارژر استفاده کرد، فهمیدم که در حالتی که ورودی 19 ولت (ولتاژ PSU معمولی لپ تاپ) و خروجی 14.3 ولت و 5.5 آمپر (شارژ باتری معمولی ماشین) است چگونه کار می کند. مولفه های).
در اینجا همه چیز بدون مشکل پیش رفت، خوب، تقریباً بدون مشکل، اما بعداً در مورد آن بیشتر توضیح خواهیم داد.

من نتایج اندازه گیری دما را در یک جدول خلاصه کردم.
با قضاوت بر اساس نتایج آزمایش، توصیه می کنم حداقل بدون خنک کننده اضافی از برد با جریان بیش از 6 آمپر استفاده نکنید.

در بالا نوشتم که ویژگی هایی وجود دارد، توضیح خواهم داد.
در طول تست ها متوجه شدم که هیئت مدیره در موقعیت های خاص کمی نامناسب رفتار می کند.
1.2 ولتاژ خروجی رو روی 12 ولت گذاشتم، جریان بار 6 آمپر بود، بعد از 15-20 ثانیه ولتاژ خروجی به زیر 11 ولت رسید، مجبور شدم اصلاح کنم.
3.4 خروجی روی 5 ولت، ورودی 14، ورودی به 28 افزایش و خروجی به 4 ولت کاهش یافت. در عکس سمت چپ، جریان 7.5 آمپر است، در سمت راست 6 آمپر است، اما جریان نقشی نداشت، هنگامی که ولتاژ تحت بار بالا می رود، برد ولتاژ خروجی را "بازنشانی" می کند.

پس از آن تصمیم گرفتم کارایی دستگاه را بررسی کنم.
سازنده نمودارهایی را برای حالت های مختلف عملکرد ارائه کرد. من به گراف هایی با خروجی 5 و 12 ولت و ورودی 12 و 24 علاقه مند هستم، زیرا آنها به آزمایش من نزدیک هستند.
به ویژه اعلام می کند

2A - 91٪
4A - 88٪
6A - 87٪
7.5A - 85٪

2A - 94٪
4A - 94٪
6A - 93٪
7.5A - اعلام نشده است.

آنچه بعد از آن اساساً یک بررسی ساده بود، اما با برخی نکات ظریف.
تست 5 ولت بدون مشکل انجام شد.

اما با تست 12 ولت برخی ویژگی ها وجود داشت، من آن را امضا می کنم.
1. ورودی 28 ولت، خروجی 12 ولت، 2 آمپر، همه چیز خوب است
2. ورودی 28 ولت، خروجی 12 ولت، 4 آمپر، همه چیز خوب است
3. جریان بار را به 6 آمپر افزایش می دهیم، ولتاژ خروجی به 10.09 کاهش می یابد.
4. با بالا بردن دوباره تا 12 ولت اصلاح می کنیم.
5. جریان بار را به 7.5 آمپر می آوریم، دوباره می افتد، دوباره آن را اصلاح می کنیم.
6. جریان بار را بدون اصلاح به 2 آمپر کاهش می دهیم، ولتاژ خروجی به 16.84 می رسد.
در ابتدا می خواستم نشان دهم که چگونه بدون لود تا 17.2 بالا رفت، اما تصمیم گرفتم که اشتباه باشد و در جایی که بار وجود دارد عکس دادم.
بله ناراحت کننده است:(

خوب، در طول مسیر، کارایی را در حالت شارژ باتری ماشین از منبع تغذیه لپ تاپ بررسی کردم.
اما در اینجا نیز ویژگی هایی وجود داشت. ابتدا در خروجی روی 14.3 ولت تنظیم شده بود، آزمایش حرارتی انجام دادم و برد را به تعویق انداختم. اما بعد یادم آمد که می خواهم کارایی را نیز بررسی کنم.
برد خنک شده را وصل می کنم و ولتاژ خروجی را در حدود 14.59 ولت مشاهده می کنم که با گرم شدن آن به 14.33-14.35 کاهش یافته است.
آن ها در واقع، معلوم می شود که برد دارای ناپایداری ولتاژ خروجی است. و اگر برای باتری‌های سرب اسیدی چنین عملکردی چندان مهم نباشد، باتری‌های لیتیومی را نمی‌توان به طور قطعی با چنین برد شارژ کرد.

من دو تست کارایی داشتم.
آنها بر اساس دو نتیجه اندازه گیری هستند، اگرچه در نهایت تفاوت چندانی با هم ندارند.
Pout - توان خروجی محاسبه شده، مقدار مصرف جریان گرد است، Pout DCL - قدرت خروجی اندازه گیری شده توسط بار الکترونیکی. ولتاژ ورودی و خروجی مستقیماً در پایانه های برد اندازه گیری شد.
بر این اساس، دو نتیجه از اندازه گیری کارایی به دست آمد. اما در هر صورت واضح است که کارایی تقریباً مشابه با اعلام شده است ، اگرچه کمی کمتر.
آنچه در دیتاشیت آمده است را کپی خواهم کرد
برای ورودی 12 ولت و خروجی 5 ولت
2A - 91٪
4A - 88٪
6A - 87٪
7.5A - 85٪

برای ورودی 24 ولت و خروجی 12 ولت.
2A - 94٪
4A - 94٪
6A - 93٪
7.5A - اعلام نشده است.

و در واقعیت چه اتفاقی افتاد. من فکر می کنم که اگر ما جایگزین دیود قدرتمندروی همتای ولتاژ پایین خود و یک چوک طراحی شده برای جریان بالاتر قرار دهید، سپس معلوم می شود که چند درصد دیگر را بیرون می کشد.

این همه است، و من حتی می دانم که خوانندگان چه فکر می کنند -
چرا به یک سری آزمایش و عکس های نامفهوم نیاز داریم، فقط به من بگویید نتیجه چیست، خوب است یا نه :)
و تا حدی حق با خوانندگان خواهد بود، در کل، با حذف برخی از عکس ها با تست، بررسی را می توان 2-3 بار کوتاه کرد، اما من قبلاً به آن عادت کرده ام، متاسفم.

و خلاصه هم همینطور.
طرفداران
کار با کیفیت کاملا بالا
اندازه کوچک
طیف گسترده ای از ولتاژ ورودی و خروجی.
وجود نشانگر پایان شارژ (کاهش جریان شارژ)
تنظیم صاف جریان و ولتاژ (بدون مشکل، می توانید ولتاژ خروجی را با دقت 0.1 ولت تنظیم کنید.
بسته بندی عالی

موارد منفی.
در جریان های بالاتر از 6 آمپر، بهتر است از خنک کننده اضافی استفاده کنید.
حداکثر جریان 10 نیست، بلکه 8 آمپر است.
دقت پایین در حفظ ولتاژ خروجی، وابستگی احتمالی آن به جریان بار، ولتاژ ورودی و دما.
گاهی اوقات تخته شروع به "صدا" می کند، در یک محدوده تنظیم بسیار باریک اتفاق می افتد، به عنوان مثال، من خروجی را از 5 به 12 تغییر دادم و در 9.5-10 ولت به آرامی صدای جیر جیر می کرد.

یادآوری ویژه:
برد فقط افت فعلی را نشان می دهد، نمی تواند شارژ را خاموش کند، فقط یک مبدل است.

نظر من. خب راستش وقتی برای اولین بار تخته را در دست گرفتم و پیچیدم و از همه طرف بررسی کردم، خواستم از آن تعریف کنم. خوب ساخته شده است، هیچ شکایت عمده ای وجود ندارد. وقتی آن را وصل کردم، همچنین نمی خواستم قسم بخورم، خوب، گرم می شود، بنابراین همه آنها گرم می شوند، این اساساً طبیعی است.
اما وقتی دیدم که چگونه ولتاژ خروجی تقریباً از هر چیزی می پرد، ناراحت شدم.
من نمی خواهم این مسائل را بررسی کنم زیرا این باید توسط سازنده ای که از آن پول در می آورد انجام شود، اما حدس می زنم مشکل سه چیز است
1. مسیر بازخورد طولانی که تقریباً در اطراف صفحه اجرا می شود
2. مقاومت های تریمر نصب شده در نزدیکی هات چوک
3. چوک دقیقا در بالای گره ای قرار دارد که در آن الکترونیک "نازک" متمرکز شده است.
4. در مدارهای فیدبک از مقاومت های غیردقیق استفاده می شود.

نتیجه گیری - برای یک بار غیرمجاز کاملاً مناسب است ، مطمئناً تا 6 آمپر ، به خوبی کار می کند. از طرف دیگر، از برد به عنوان درایور استفاده کنید ال ای دی های قدرتمند، به خوبی کار خواهد کرد.
به عنوان استفاده کنید شارژربسیار مشکوک و در برخی موارد خطرناک است. اگر اسید سرب هنوز به طور معمول به چنین قطراتی واکنش نشان دهد، لیتیوم را نمی توان حداقل بدون تغییر شارژ کرد.

این همه، مانند همیشه منتظر نظرات، سوالات و اضافات است.

محصول برای نوشتن نقد توسط فروشگاه ارائه شده است. بررسی مطابق با بند 18 قوانین سایت منتشر شده است.