logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Test przetwornicy DC/DC buck 9A 300W 1.2V-35V XL4016

TechEkspert 21 Lut 2018 19:00 43518 86
  • Test przetwornicy DC/DC buck 9A 300W 1.2V-35V XL4016
    Niebawem w gadżetach elektroda.pl pojawi się kompaktowy moduł przetwornicy step-down (obniżającej napięcie wejściowe). Układ umożliwia pracę z regulacją napięcia (CV) i prądu (CC). Po uzupełnieniu układu źródłem zasilania (np. zbędny zasilacz do laptopa, transformator z prostownikiem i kondensatorem) można wykorzystać moduł jako zasilacz regulowany lub stabilizator o ustawionym stałym napięciu wyjściowym. Układ pozwala na ustawienie maksymalnego prądu wyjściowego, lub pracę jako źródło prądowe (CC). Pracę w trybie CC można wykorzystać np. do zasilania power LED, ładowania akumulatora lub zasilania modułu Peltiera. Zamontowane na płytce potencjometry wieloobrotowe można wymienić na większe wyposażone w gałkę. Układ impulsowy ma wysoką sprawność, lecz przy większych mocach potrzebny będzie wymuszony obieg powietrza lub radiator o większej powierzchni.

    Moduł przetwornicy można znaleźć na wielu portalach aukcyjnych, lecz opis kończy się często na parametrach 9A 300W 1.2V-35V ew. oznaczenie na płytce OSKJ. Przyjrzyjmy się bliżej możliwościom układu. Na radiatorach znajduje się podwójna dioda 10A STPS2045 oraz układ przetwornicy obniżającej XL4016. Oznaczenia wejść i wyjść zasilania oraz przeznaczenie potencjometrów znajdziecie na poniższym zdjęciu:
    Test przetwornicy DC/DC buck 9A 300W 1.2V-35V XL4016

    Półprzewodniki są odizolowane od radiatorów, co zmniejsza ryzyko zwarcia, jednak może zmniejszać skuteczność odprowadzania ciepła. Według znalezionego pdf XL4016 w obudowie TO220 posiada wydajność prądową 8A, być może w module został zastosowany element o większej deklarowanej wydajności 9A. Dwukolorowa dioda zmienia swój kolor z niebieskiego na czerwony przy prądzie wyjściowym >0.8A. Początkowo myślałem, że jest to sygnalizacja CV/CC, ale być może w moim module coś uległo uszkodzeniu. Po "zwarciu" wyjścia układu amperomierzem, udało się regulować prąd wyjściowy w trybie CC do 9A. Sposób działania LED to też miejsce na ew. reverse engineering układu. Pobór prądu w przy braku obciążenia ~15mA. Na zdjęciach widać przewody prądowe i napięciowe użyte w pomiarach.
    Test przetwornicy DC/DC buck 9A 300W 1.2V-35V XL4016Test przetwornicy DC/DC buck 9A 300W 1.2V-35V XL4016

    Kondensatory elektrolityczne są dość blisko radiatorów, temperatura może zmniejszać ich żywotność, natomiast ciężką indukcyjność "wisi w powietrzu" i warto zabezpieczyć ją klejem, aby podczas udarów mechanicznych nie doszło do uszkodzeń PCB.
    Test przetwornicy DC/DC buck 9A 300W 1.2V-35V XL4016

    Po drugiej stronie płytki znajdziemy stabilizator 5V oraz LM358 i rezystor wykorzystywany przy pomiarze prądu wyjściowego:
    Test przetwornicy DC/DC buck 9A 300W 1.2V-35V XL4016

    Stabilność napięcia wyjściowego w funkcji prądu wyjściowego jest zadowalająca, poniżej przykład dla napięcia wyjściowego ustawionego na 3.3V:
    Test przetwornicy DC/DC buck 9A 300W 1.2V-35V XL4016

    Wpływ napięcia zasilającego na ustawione napięcie wyjściowe jest niewielki:
    Test przetwornicy DC/DC buck 9A 300W 1.2V-35V XL4016

    Zależność sprawności przetwornicy od zmian prądu wyjściowego dla dwóch napięć wyjściowych:
    Test przetwornicy DC/DC buck 9A 300W 1.2V-35V XL4016

    Zależność sprawności od zmian napięcia wejściowego:
    Test przetwornicy DC/DC buck 9A 300W 1.2V-35V XL4016

    Zakłócenia w napięciu wyjściowym w różnych warunkach pracy:
    Test przetwornicy DC/DC buck 9A 300W 1.2V-35V XL4016Test przetwornicy DC/DC buck 9A 300W 1.2V-35V XL4016Test przetwornicy DC/DC buck 9A 300W 1.2V-35V XL4016

    Tytułowych 300W nie udało się osiągnąć, ale 9A jak najbardziej.

    Jak oceniacie kompaktowe moduły przetwornic DC/DC?

    Fajne? Ranking DIY
    O autorze
    TechEkspert
    Redaktor
    Offline 
    W moich materiałach znajdziecie testy i prezentacje sprzętu elektronicznego, modułów, sprzętu pomiarowego, eksperymenty. Interesuje mnie elektronika cyfrowa, cyfrowe przetwarzanie sygnałów, transmisje cyfrowe przewodowe i bezprzewodowe, kryptografia, IT a szczególnie LAN/WAN i systemy przechowywania i przetwarzania danych.
    Specjalizuje się w: mikrokontrolery, rozwiązania it
    TechEkspert napisał 5819 postów o ocenie 4623, pomógł 15 razy. Jest z nami od 2014 roku.
  • #2 17054269
    lelum0
    Poziom 17  
    Zastosowałem taki moduł jako ładowarkę do laptopa w TIRze, radzi sobie znakomicie i kompletnie się nie grzeje. in: 29V, out 19V, Imax 4A zgodnie z parametrami oryginalnego zasilacza na 230V.
  • #3 17054823
    koala106
    Poziom 39  
    Uruchomiłem kilka zasilaczy na tym scalaku i chodzą więcej już dobrze:). Największy w oparciu o zasilacz do radiotelefonu na którym uzyskałem 28V i 9A, czyli bardzo dobrze. Teraz na tych modułach robię regulowane przenośne zasilane ze starych laptopowych HP i mam regulacje do 19V i prąd do 5 A - wystarcza do większości zastosowań.
  • #4 17055058
    MAREK MRK
    Poziom 18  
    Jak wygląda temperatura przy obciążeniu przez godzinę mocą np 100W? Artykuł przydatny, i przydał by się również przetwornicy step up.
  • #6 17055256
    MikeC
    Poziom 31  
    hehehehuhuhu napisał:
    Ciekawa modyfikacja, może ktoś się skusi i opisze test:) i oczywiście opisze łopatologicznie:)
    https://martin-jones.com/2013/02/15/150w-boost-converter-schematic/



    Opisujesz chyba nie tę przetwornicę ta od @TechEkspert jest na XL4016 a ta z twojego linku na UC3843 ...
  • #7 17055273
    MAREK MRK
    Poziom 18  
    hehehehuhuhu napisał:
    Ciekawa modyfikacja, może ktoś się skusi i opisze test:) i oczywiście opisze łopatologicznie:)
    https://martin-jones.com/2013/02/15/150w-boost-converter-schematic/

    To jest zupełnie inna przetwornica. Ta w linku jest właśnie tą step up o którą mi chodziło.
    I znalazłem jej opis i testy i żeby nie robić off top podaję link do tego Link.
    Robiłem swego czasu taką przeróbkę ale niestety jak uszkodził się odbiornik przetwornica dążyła do nastawionego prądu i podwyższała napięcia do momentu aż wszystko strzeliło i nie opłacało się naprawiać ani przetwornicy ani odbiornika.
  • #8 17055551
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • #10 17056064
    TechEkspert
    Redaktor
    @Rezystor240 jak w miarę profesjonalnie wykonać taką próbę określającą wpływ na urządzenia radiowe?

    @eurotips a widzisz, tego nie wiedziałem, czyli autor myślał o zastosowaniu przetwornicy do ładowania akumulatorów.

    @MAREK MRK dobre pytanie, nie sprawdzałem tego, przy 50W radiatory były dobrze ciepłe ale nie parzyły.

    Moduł przetwornicy pojawił się w gadżetach :)
  • #11 17056079
    kortyleski
    Poziom 43  
    Kupiłem toto, ciekawe czy z toroida 24V plus mostek plus kondensatory uda się uzyskać namiastkę zasilacza " do wszystkiego"
  • #13 17056319
    DEDMAN
    Poziom 17  
    Należy pamiętać że do + trzeba dać diodę bo potrafi uwalić- a szukałem dopiero jak magiczny dymek opuścił układ :D . Jak ktoś doczytał DT :D MBR1060 MBR2020 etc.
    Jako ładowarka baterii sprawdza się po dodaniu sporego radiatora na XL lub wymianie na większy niż fabrycznie radiator plus wentylator chłodzi dodatkowo kondensatory.
    Bezpieczny zakres prądowy dla długotrwałego obciążenia to około 6-6.5A
    powyżej 32V stabilizator bardzo się grzeje
    Przed przetwornicą dobrze jest dać spory kondensator/y
    Używam podobnych układów od maj frendów dioda zmienia kolor jak osiągnie 1/10 zadanego prądu początkowego
    Dorabiamy jedynie odcinkę w razie W na mosfecie i gra
    Jedyna uwaga przy zakupie -trzeba patrzeć na jakie V są kondensatory są bo zdarzały mi się od 36V do 50V
  • #14 17056333
    Rezystor240
    Poziom 42  
    kortyleski napisał:
    Kupiłem toto, ciekawe czy z toroida 24V plus mostek plus kondensatory uda się uzyskać namiastkę zasilacza " do wszystkiego"


    Taka przetwornica 'sieje' zakłóceniami, w mniejszym lub większym stopniu więc na pewno nie będzie prawidłowo współpracowała z urządzeniami radiowymi.

    TechEkspert napisał:
    @Rezystor240 jak w miarę profesjonalnie wykonać taką próbę określającą wpływ na urządzenia radiowe?


    Profesjonalnie tego nie sprawdzisz, możesz to raczej zrobić amatorsko.

    Musisz zadać przetwornicy dość duże obciążenie, najlepiej rezystancyjne.
    Ponieważ wtedy jesteś pewien, że to zakłócenia generuje przetwornica a nie (przykładowo) podłączony pod nią silnik.
    Następnie potrzebne będzie Ci zwykłe radio FM z zakresem 88-108. Ustawiasz je pomiędzy stacjami tak aby szumiało.
    Włączasz przetwornicę do źródła zasilania, i słuchasz czy szumu w radiu się zwiększyły, jeśli tak to znaczy, że zakłóca.
    Aby sprawdzić poziom generowanych zakłóceń, ustaw jakąś słabą stację radiową. Włącz przetwornicę i słuchaj czy w radiu nadal słychać ustawioną stację, czy szum.
    Taką próbę również możesz wykonać na zakresie AM, lecz tam na pewno będzie szumieć, jeśli nie to znaczy że przetwornica nie generuje żadnych zakłóceń.
  • #15 17056522
    zgierzman
    Poziom 31  
    MAREK MRK napisał:
    Robiłem swego czasu taką przeróbkę ale niestety jak uszkodził się odbiornik przetwornica dążyła do nastawionego prądu i podwyższała napięcia do momentu aż wszystko strzeliło i nie opłacało się naprawiać ani przetwornicy ani odbiornika.


    Wiesz, wydaje mi się, że nie była to wina przetwornicy, tylko nastaw.
    Napięcie było nastawione "na maxa", a przetwornica pracowała w trybie ograniczenia prądu.
    Kiedy zabrakło obciążenia, przetwornica wyszła z trybu CC i weszła w tryb CV, co jest normalną sytuacją i tak są te rzeczy projektowane.
    Gdyby ograniczenia napięciowe było nastawione na wartość znośną dla odbiornika, to zapewne nic by się nie uszkodziło. A że tego ograniczenia nie było, to napięcie wzrosło "ile fabryka dała".
  • #16 17056564
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • #17 17056636
    Tommy82
    Poziom 41  
    Mam pomysł na test.
    Duże pudło wyklejone od zewnątrz lub wewnątrz folia alu jako klatka Faradaya.

    Do tego rtlsdr + antena w środku pudełka i szukamy. Tj włączamy i wyłaczymy i patrzymy na waterfallu co się zmienia ja używam GQRX do zabaw z sdr.
    Z kolegami krótkofalowcami trzeba by ustalić jakiś standardowy zakres częstotliwości do testów "elektrodowych" różnych urządzeń w oparciu o bandplan. Tak by były znormalizowane powiedzmy. I do powtórzenia przez Kowalskiego. Może się nazywać Tommy Test ;P
    Częstotliwości publiczne w tym popularne dla urządzeń sterowania lotnicze wojskowe etc.

    Jest do tej przetwornicy schemat, zastanawiam się nad doborem zastępczych potencjometrów a dojdzie dopiero za kilka dni.
  • #18 17056643
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • #19 17056657
    Eryk1000
    Poziom 17  
    Przetwornica bardzo fajna, używam jej od dłuższego czasu do ładowania małego pakietu 5s w głośniku przenośnym. Bardzo przydatne jest w tym przypadku ograniczenie prądowe.
  • #20 17056706
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • #21 17057056
    PiotrPitucha
    Poziom 34  
    Witam
    Po co ci wartość PRka? Kupujesz układ i odczytujesz
    jaki masz w płytce.
    Napisałeś jeszcze dwie nieprawdy.
    Charakterystyka regulacji napięcia zależy od układu i wcale nie jest powiedziane że liniowy potencjometr reguluje nieliniowo.
    Druga sprawa to ograniczanie prądu które jest w tym układzie funkcjonuje bardzo dobrze o czym jest napisane od pierwszego postu a ty piszesz że nie ma...
    Pozdrawiam
  • #22 17057836
    SylwekK
    Poziom 32  
    A kombinował ktoś jakiś dodatek elektroniczny aby sterować to z uC? Mógłby wyjść fajny regulowany cyfrowo zasilacz :)
  • #23 17057841
    MAREK MRK
    Poziom 18  
    SylwekK napisał:
    A kombinował ktoś jakiś dodatek elektroniczny aby sterować to z uC? Mógłby wyjść fajny regulowany cyfrowo zasilacz :)

    Ja się przymierzam, mam nawet zakupione potencjometry cyfrowe, ale niestety brak czasu i już leżą ponad rok...
  • #24 17057897
    SylwekK
    Poziom 32  
    Kilka lat temu zacząłem przy tym grzebać i coś nawet powoli wychodziło, ale układ wpadał w oscylacje. Tak się zastanawiam czy drugiego podejścia nie zrobić. Może w końcu się uda tylko ciągle brak czasu...
  • #25 17057970
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • #26 17058224
    TechEkspert
    Redaktor
    @MAREK MRK mam dostęp do multimetru z interfejsem do PC, postaram się w wolnej chwili wykreślić charakterystykę wzrostu temperatury przy obciążeniu ~100W, zobaczymy czy osiągnie plateau.

    @Rezystor240 , @Tommy82 postaram się przygotować zestaw do takich testów, zobaczymy czy coś sensownego uda się ustalić i czy będą widoczne szpilki zakłóceń na określonych pasmach.
  • #27 17058642
    Tommy82
    Poziom 41  
    @TechEkspert
    A to to będą na pewno nawet z kabla sieciowego sieje.
  • #28 17064856
    Szyszkownik Kilkujadek
    Poziom 37  
    TechEkspert napisał:
    Układ pozwala na ustawienie maksymalnego prądu wyjściowego, lub pracę jako źródło prądowe (CC).

    Chciałbym prosić o doprecyzowanie.
    Mam rozumieć, że przetwornica ma dwa tryby pracy?
    1. W pierwszym ustawiamy napięcie i ograniczenie prądowe, czyli gdy ustawimy np. 15 V i 5 A to napięcie będzie 15 V nawet jak podłączymy do wyjścia przetwornicy rezystor 1 Ω? Chodzi mi o to czy przetwornica ogranicza prąd regulując napięciem? Czy jednak przetwornica wtedy zjedzie napięciem do 5V?
    2. Drugi tryb (CC) to typowy zasilacz prądowy? Czyli przetwornica reguluje napięciem, tak aby uzyskać zadany prąd?
  • #29 17064918
    SylwekK
    Poziom 32  
    Chodzi o to, że ustawiasz napięcie na wyjściu jakie Cię interesuje i maksymalny prąd na jaki pozwalasz odbiornikowi. Jeśli zapotrzebowanie na ten prąd okaże się większe niż ustawiłeś to przetwornica więcej nie da zgodnie z prawem oma obniżając na jej wyjściu napięcie.

    Dodano po 4 [minuty]:

    Dlatego też jeśli chcesz,np. ładować jakiś akumulator prądem powiedzmy 1A do napięcia 4,2V to ustawiasz to napięcie i prąd bez obciążenia, a po dołączeniu rozładowanego aku zauważysz, że prąd ładowania faktycznie trzyma 1A, a napięcie spadło np. do 3.6V. Z czasem gdy aku będzie coraz bardziej naładowany napięcie będzie rosło i po osiągnięciu ustawionego zacznie spadać pobierany prąd. To tak w największym skrócie :)
  • #30 17064955
    Szyszkownik Kilkujadek
    Poziom 37  
    @SylwekK dzięki. Czyli przetwornica ogranicza prąd przez obniżanie napięcia. Czy ktoś mógłby jeszcze potwierdzić lub zaprzeczyć? :-)
    Szkoda, bo czasem jest potrzeba symulowania źródła napięcia, które ma określoną wydajność prądową.
REKLAMA