Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Przetwornica LM2596 wyjściami USB HW-272

ArturAVS 30 Apr 2021 17:36 1122 10
  • 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.

    Cool! Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    ArturAVS
    Moderator of HydePark/Cars
    Offline 
    Z wykształcenia technik RTV, z zamiłowania elektronik/elektrotechnik konstruktor.
    Has specialization in: kf, audio, elektronika truck, inne dziwne konstrukcje
    ArturAVS wrote 11964 posts with rating 1927, helped 1396 times. Live in city Grajewo. Been with us since 2005 year.
  • #2
    E8600
    Level 39  
    ArturAVS wrote:
    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
    popiol667
    Level 16  
    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
    ArturAVS
    Moderator of HydePark/Cars
    E8600 wrote:
    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 wrote:
    Podwójne gniazdo USB w TME kosztuje 1,45zł netto.

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

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

    ArturAVS wrote:
    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
    ArturAVS
    Moderator of HydePark/Cars
    żarówka rtęciowa wrote:
    Ciekawe jak wygląda sprawa z napięciem tętnień na wyjściu takiego modułu.

    Niestety nie posiadam oscyloskopu (jeszcze) aby to sprawdzić.
    żarówka rtęciowa wrote:
    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
    Sareph
    Level 23  
    popiol667 wrote:
    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
    keseszel
    Level 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
    żarówka rtęciowa
    Level 37  
    Witam

    keseszel wrote:
    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
    ArturAVS
    Moderator of HydePark/Cars
    keseszel wrote:
    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
    metalMANiu
    Level 18  
    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.