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

Przetwornica LM2596 wyjściami USB HW-272

ArturAVS 30 Kwi 2021 17:36 1722 11
  • Czasem trafia się sytuacja że potrzebujemy szybko naładować/doładować baterię w smarfonie/tablecie a brakuje nam ładowarki. Tu może okazać się przydatny prosty moduł przetwornicy z dwoma wyjściami USB który postanowiłem przetestować;

    Przetwornica LM2596 wyjściami USB HW-272


    Moduł zbudowany jest w oparciu o układ LM2596 w wersji 5V i poza wymienionym zawiera kilka elementów;

    Przetwornica LM2596 wyjściami USB HW-272


    Przetwornica LM2596 wyjściami USB HW-272

    Jest typowa nota aplikacyjna z DS;

    Przetwornica LM2596 wyjściami USB HW-272

    Ponieważ LM2596 jest dość uniwersalnym sterownikiem który występuje w różnych wersjach to zastosowany w module ma napięcie wyjściowe ustalone na etapie produkcji (LM2596S-5.0) na 5V (typowe dla portów USB) w przeciwieństwie do wersji LM2596S-ADJ gdzie napięcie można dostosować do aplikacji.

    Układ produkowany jest w kilku wersjach obudowy nieznacznie różniących się rezystancją termiczną a co za tym idzie skutecznością oddawania ciepła do otoczenia (radiator);


    Przetwornica LM2596 wyjściami USB HW-272

    Schemat wewnętrzny jest dość mocno rozbudowany;


    Przetwornica LM2596 wyjściami USB HW-272

    Deklarowane przez producenta parametry;

    • Napięcie wejściowe 7V≤Uwe≤40V dla prądu wyjściowego 0.2A≤Iwy≤3A
    • Sprawność η=80% dla Uwe= 12V, Iwy=3A Uwy=5V
    • Częstotliwość pracy 150kHz (typowo)
    • Zabezpieczenie termiczne

    • Ograniczenie prądowe


    Producent co prawda gwarantuje prąd wyjściowy na poziomie 3A jednak użyta w module wersja układu w obudowie TO-263 do montażu powierzchniowego której radiatorem jest tylko niewielki kawałek PCB budzi moje wątpliwości. Sprawdzę zatem jak się zachowa przy obciążeniu.

    Zasilanie 12V;

    Przetwornica LM2596 wyjściami USB HW-272

    Iwy (obciążeniem są dwa szeregowo połączone rezystory 3,9Ω/5W i 1,2Ω/5W);

    Przetwornica LM2596 wyjściami USB HW-272

    Temperatura LM'a po pięciu minutach (termopara przypięta spinaczem do spodniej strony PCB);

    Przetwornica LM2596 wyjściami USB HW-272

    Policzmy sprawność;

    P=I x U

    η=(Pout/Pin) x 100%=(4,85/5,856)= ~82,8%

    Policzmy dla Uwe=30V;

    Przetwornica LM2596 wyjściami USB HW-272

    Temperatura LM'a po pięciu minutach;

    Przetwornica LM2596 wyjściami USB HW-272

    Sprawność η=(4,85/6,66) x 100%= ~72,82%

    Powyższe wyniki są dla prądu około 1A, przy napięciu wejściowym 30V wyraźnie słychać szum dochodzący z dławika. Aby wymusić przepływ prądu 3A na wyjściu potrzeba rezystora ~1,66Ω, dość nietypowa wartość więc znów połączone dwa szeregowo 1,2Ω/5W i 0,47Ω/5W.

    Zasilanie;

    Przetwornica LM2596 wyjściami USB HW-272

    Prąd wyjściowy;


    Przetwornica LM2596 wyjściami USB HW-272

    Temperatura;


    Przetwornica LM2596 wyjściami USB HW-272

    Sprawność;

    η=(14,1/18,36)x100% = ~76,8%

    Zasilanie;

    Przetwornica LM2596 wyjściami USB HW-272

    Temperatura;

    Przetwornica LM2596 wyjściami USB HW-272

    Sprawność;
    η=(14,1/18,9)x100% = ~74,6%

    Jak widać sprawność nieco odbiega od deklarowanej w DS a chłodzenie również wypada stosunkowo kiepsko, brak jakichkolwiek zabezpieczeń zarówno od strony wejścia jak i wyjścia w połączeniu z wysoką temperaturą może się źle skończyć. Dużym mankamentem modułu jest brak mocowań co uniemożliwia zamocowanie w obudowie, można w sumie przylutować jakieś uchwyty do metalowej osłony gniazd USB ale czy zda to egzamin? Ogólnie jeśli nie potrzebujemy dużej wydajności prądowej to możemy tą przetwornicę wbudować w np. zasilacz warsztatowy (montaż !) ale do dłuższej pracy moim zdaniem nie warto bo może się to skończyć uszkodzeniem np. drogiego telefonu.

    Fajne? Ranking DIY
    O autorze
    ArturAVS
    Moderator
    Offline 
    Z wykształcenia technik RTV, z zamiłowania elektronik/elektrotechnik konstruktor.
    Specjalizuje się w: kf, audio, elektronika truck, nietypowe urządzenia
    ArturAVS napisał 23297 postów o ocenie 6554, pomógł 2099 razy. Mieszka w mieście Grajewo. Jest z nami od 2005 roku.
  • #2 19409685
    E8600
    Poziom 41  
    ArturAVS napisał:
    Producent co prawda gwarantuje prąd wyjściowy na poziomie 3A jednak użyta w module wersja układu w obudowie TO-263 do montażu powierzchniowego której radiatorem jest tylko niewielki kawałek PCB budzi moje wątpliwości.

    O ile mi wiadomo to ten układ do 3A wymaga zamontowania dodatkowego radiatora.

    Mocno przestarzały ten moduł ładowania już ten jest ciekawszy: https://www.aliexpress.com/item/32983839710.html?
  • #3 19409937
    popiol667
    Poziom 18  
    Podwójne gniazdo USB w TME kosztuje 1,45zł netto.. Ciekawe, jakie są koszty produkcji i części takiego modułu, że opłaca się to sprzedawać za 4zł. Lub jak kiepskie są komponenty i jakość wykonania, że się opłaca sprzedawać.

    Wiem, myślę trochę "od tyłu". Pytanie powinno brzmieć: czemu w Polsce podwójne gniazdo USB tyle kosztuje i jaka musi być marża importera.
  • #4 19410035
    ArturAVS
    Moderator
    E8600 napisał:
    ten moduł ładowania już ten jest ciekawszy

    Tak, bo nowocześniejszy. Od jakiegoś czasu widzę ogólną tendencję do "wykopalisk" elektronicznych i wyciąganie na wierzch różnych układów które lata młodości mają już za sobą.
    popiol667 napisał:
    Podwójne gniazdo USB w TME kosztuje 1,45zł netto.

    Na Alle...o w okolicach 2 zł.
  • #5 19410081
    żarówka rtęciowa
    Poziom 37  
    Witam

    Ciekawe jak wygląda sprawa z napięciem tętnień na wyjściu takiego modułu.

    ArturAVS napisał:
    ale do dłuższej pracy moim zdaniem nie warto bo może się to skończyć uszkodzeniem np. drogiego telefonu.


    Przydałoby się zabezpieczenie przepięciowe zawierające tyrystor tzw. crowbar. Widziałem takie rozwiązanie w fabrycznym zasilaczu impulsowym 3,3V.
  • #6 19410088
    ArturAVS
    Moderator
    żarówka rtęciowa napisał:
    Ciekawe jak wygląda sprawa z napięciem tętnień na wyjściu takiego modułu.

    Niestety nie posiadam oscyloskopu (jeszcze) aby to sprawdzić.
    żarówka rtęciowa napisał:
    Przydałoby się zabezpieczenie przepięciowe zawierające tyrystor tzw. crowbar. Widziałem takie rozwiązanie w fabrycznym zasilaczu impulsowym 3,3V.

    W tak prostym układzie wystarczyłby zwykły transil.
  • #7 19410131
    Sareph
    Poziom 24  
    popiol667 napisał:
    Wiem, myślę trochę "od tyłu". Pytanie powinno brzmieć: czemu w Polsce podwójne gniazdo USB tyle kosztuje i jaka musi być marża importera.
    To jeszcze zależy jakie gniazda. Jeśli u mojego ulubionego azjatyckiego dystrybutora chcesz kupić gniazda firmy "Jing Extension", to 28gr @500szt. A jakbyś chciał coś od "TE Connectivity" to, u tego samego dystrybutora, to już prawie 4zł (także @500szt).
  • #8 19410222
    keseszel
    Poziom 26  
    Kupiłem coś podobnego. Ma mi służyć do zasilania/ładowania urządzeń w aucie- tablet, telefon, efajka, etc. Widzę "cenną" ;-) uwagę- 3A na radiatorze raczej. Trochę zabrzmiało jak sarkazm, ale jak jest info 3A to nie zawsze piszą moc chwilowa, bo gorzej brzmi w specyfikacji. Wywalę u siebie element i wrzucę go na jakiś radiator. Tak samo pomyślę o zabezpieczeniach. Co prawda wielkość wzrośnie, ale będzie większy spokój "duszy" ;-). Postaram się wrzucić dla "potomnych" fotki tego co ja zakupiłem, może jest nawet podobne. Swoją drogą - ceny zaskakują, kupuję na Allegro, do Ali nie mam doświadczenia i odstręcza mnie czas oczekiwania. Fajnie, że jest opis. Zdjęcia kobylaste ;-), nie musiałem zakładać okularów :-)
  • #9 19410241
    żarówka rtęciowa
    Poziom 37  
    Witam

    keseszel napisał:
    Kupiłem coś podobnego. Ma mi służyć do zasilania/ładowania urządzeń w aucie -tablet, telefon, e-fajka, etc. Widzę "cenną" ;-) uwagę- 3A na radiatorze raczej. Trochę zabrzmiało jak sarkazm, ale jak jest info 3A to nie zawsze piszą moc chwilowa, bo gorzej brzmi w specyfikacji. Wywalę u siebie element i wrzucę go na jakiś radiator. Tak samo pomyślę o zabezpieczeniach. Co prawda wielkość wzrośnie, ale będzie większy spokój "duszy".


    W wnętrzu samochodu temperatura podczas kilkugodzinnym postoju w pełnym słońcu może przekroczyć 50°C, więc polepszenie chłodzenia ma sens. Na wejściu powinna znajdować się dioda 3A, może być typu schottky np: 1N5822.
  • #10 19410273
    ArturAVS
    Moderator
    keseszel napisał:
    Zdjęcia kobylaste ;-), nie musiałem zakładać okularów :-)

    Nie lubię powiększać fotografii a zwłaszcza jak na telefonie przeglądam forum, no i na 42" monitorze pracuję (dużo okienek na raz się mieści :D). Wracając do przetwornic, kilka tygodni temu potrzebowałem zamontować w ciężarówce pewne urządzenie występujące tylko w wersji z zasilaniem 230V. Posiadało wbudowany zasilacz impulsowy 230VAC/12VDC+ stabilizator 3,3V dla mikrokontrolera. Pierwszą myślą było; zasilacz zdemontuję i wstawię LM7812 co niniejszym zrobiłem. Pierwsze próby na stole nie były zachęcające, przy zasilaniu 26V (w aucie może się wahać 22-28V) i prądzie obciążenia ~80mA wewnątrz dość małej obudowy robił się piekarnik (mimo poprawnej pracy). Brak miejsca na jakikolwiek radiator spowodował że poszukałem malutkiej przetwornicy dającej się upchnąć w miejsce po zasilaczu, tu wybór padł na LM2596-ADJ w postaci gotowego modułu;


    Przetwornica LM2596 wyjściami USB HW-272

    Przy cenie około 4 zł nie było sensu się bawić w budowę, zamontowana nawet ciepła się nie robiła. Kupiłem kilka na zapas :D.
  • #11 19411472
    metalMANiu
    Poziom 21  
    Jeśli ładowane urządzenie korzysta z QuickCharge, to stanowczo odradzam używanie ładowarki dającej jedynie napięcie 5V. Raz uszkodziłem w ten sposób oryginalny kabel od telefonu, gdy przyłączyłem go do ładowarki 5V. Podejrzewam - nie wiem czy słusznie - że przy niższym napięciu przepływał wyższy prąd niż przy ładowaniu oryginalną ładowarką.
  • #12 21055656
    remot
    Poziom 32  
    ArturAVS napisał:
    W tak prostym układzie wystarczyłby zwykły transil.


    Tak właśnie zrobiłem.
    Leżało u mnie coś takiego a okazało się potrzebne. Poza dodaniem transila na 6V, zmieniłem diodę na THT, trochę szybszą,
    kondensator 1000uF na LOW ESR i dokleiłem radiatorek do układu. Pomiarów nie robiłem bo mi się nie chciało :)

    po czasie...

    W trakcie robienia porządków, po raz setny chyba :) znalazłem duży potencjometr drutowy 50W/10R.
    Sprawdziłem. Przy prądzie 3A - układzik nie wytrzymał. Pokazał się taki mały dymek :)

Podsumowanie tematu

Moduł przetwornicy LM2596 z dwoma wyjściami USB (HW-272) jest użyteczny do ładowania urządzeń mobilnych w sytuacjach braku standardowej ładowarki. Użytkownicy zwracają uwagę na konieczność zastosowania radiatora przy obciążeniu do 3A oraz na problemy z napięciem tętnień na wyjściu. Wskazano na potrzebę zabezpieczeń, takich jak dioda Schottky'ego oraz transil. Dyskutowano również o kosztach produkcji komponentów oraz o jakości używanych elementów. Użytkownicy podzielili się doświadczeniami z podobnymi modułami oraz ich modyfikacjami, w tym dodawaniem radiatorów i kondensatorów o niskim ESR.
Podsumowanie wygenerowane przez model językowy.
REKLAMA