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

Moduł synchronicznej przetwornicy step down 20A SZBK07

ArturAVS 01 Paź 2021 07:32 6318 26
  • Moduł synchronicznej przetwornicy step down 20A SZBK07
    Poszukiwałem od jakiegoś czasu odpowiedniej przetwornicy step-down mogącej zapewnić ciągły prąd w okolicach 15A i mogącej pracować z napięciem wejściowym około 38V. Napięcie wejściowe zostało podyktowane napięciem Voc mojego systemu PV które wynosi 38,3V. Początkowo podłączyłem znaną już przetwornicę opartą o XL4016 jednak po kilku minutach pracy "odeszła" wydając z siebie trochę magicznego dymu :-(. Przeszukując czeluście internetu wpadła mi w oko przetwornica SZBK07 której deklarowane parametry były wręcz idealne. Dodatkowym atutem była przystępna cena oraz regulacja ograniczenia prądowego (CC) i napięciowego (CV). Przetwornica wizualnie i gabarytowo jest mocno zbliżona do tej na XL4016, jednak jest to całkowicie odmienna konstrukcja. Jest to bowiem przetwornica synchroniczna której sterownikiem jest LM25116 zarządzający dwoma zewnętrznymi tranzystorami N-MOSFET pełniącymi rolę kluczy elektronicznych. Wymiary PCB przetwornicy to ~60x45mm (z uwzględnieniem radiatorów 60x53mm) a wysokość zdeterminowana radiatorami to 28mm;


    Moduł synchronicznej przetwornicy step down 20A SZBK07


    Deklarowane parametry pracy przetwornicy;

    • Typ; Step-down
    • Napięcie wejściowe 6-40V
    • Regulowane napięcie wyjściowe 1,25-36V
    • Prąd wyjściowy 20A max (zalecany 15A)
    • Praca w trybie CV
    • Praca w trybie CC
    • Częstotliwość pracy 150kHz
    • Sprawność 96% (dla konwersji 24->12V przy prądzie 20A)
    • Pobór prądu bez obciążenia 20mA
    • Zakres temperatury pracy -45°C ÷ +85°C


    Przy prądzie wyjściowym przekraczającym 15A zalecane jest dodanie wentylatora.

    PCB przetwornicy zostało wykonane jako dwustronne z metalizacją, umowna strona elementów zawiera elementy mocy a przeciwna sterujące;


    Moduł synchronicznej przetwornicy step down 20A SZBK07


    Najważniejszym elementem jest tutaj LM25116 w obudowie HTSSOP20 będący kontrolerem/driverem;


    Moduł synchronicznej przetwornicy step down 20A SZBK07


    Wewnętrznie LM jest dość mocno rozbudowany;


    Moduł synchronicznej przetwornicy step down 20A SZBK07


    Sam układ jest bardzo ciekawy a zawarte w nocie aplikacyjnej informacje mogą być przydatne przy samodzielnej budowie przetwornicy. Poniżej przykładowa aplikacja z DS;


    Moduł synchronicznej przetwornicy step down 20A SZBK07


    W tej konkretnej przetwornicy jako klucze wykorzystano tranzystory NCE8290;


    Moduł synchronicznej przetwornicy step down 20A SZBK07


    Dodatkowe elementy to wzmacniacz operacyjny LM321 w obudowie SOT23-5 będący pojedyńczą wersją "nieśmiertelnego" LM324;


    Moduł synchronicznej przetwornicy step down 20A SZBK07


    Na płytce znajduje się również stabilizator 78L05 w obudowie SOT23-3 oraz rezystor mocy SMD 4mΩ pełniący funkcję bocznika pomiarowego prądu wyjściowego. Pobór prądu bez obciążenia przy zasilaniu z zasilacza laboratoryjnego 24V wyniósł ~40mA, niestety na chwilę obecną nie dysponuję mocniejszym źródłem prądu (pada deszcz więc PV daje szczątkową moc) oraz obciążeniem aby sprawdzić jak przetwornica zachowuje się przy pracy z maksymalnym obciążeniem. Podobnie jak moduł na XL4016 tak i ta przetwornica może posłużyć do budowy zasilacza warsztatowego czy ładowarki. Potencjometry wielo-obrotowe dają możliwość precyzyjnego ustawienia napięcia oraz ograniczenia prądowego. Docelowo w moim przypadku przetwornica ta ma służyć do ładowania buforowego pomocniczego akumulatora 12V w instalacji PV z nominalnym napięciem systemowym 24V. Niestety kilka urządzeń wymaga nieprzerwanego zasilania o właśnie takim napięciu i to wymusiło użycie przetwornicy.

    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 6553, pomógł 2099 razy. Mieszka w mieście Grajewo. Jest z nami od 2005 roku.
  • #2 19635168
    perfi
    Poziom 14  
    Dzięki za przybliżenie tej przetwornicy. Właśnie zastanawiam się nad jej zakupem.

    Testowałeś może do jakiego najmniejszego natężenia prądu można to wysterować? Potrzebował bym z panela 40V i 10A zjechać do 20V-23V i 2A, i zastanawiam się, czy ta przetwornica by to obsłużyła.
  • #3 19635235
    ArturAVS
    Moderator
    Jutro ma być słonko i chyba dotrze obciążenie to spróbuję przetestować.
    perfi napisał:
    20V-23V

    Do czego takie dziwne napięcie?
  • #4 19635276
    perfi
    Poziom 14  
    ArturAVS napisał:
    Jutro ma być słonko i chyba dotrze obciążenie to spróbuję przetestować.
    perfi napisał:
    20V-23V

    Do czego takie dziwne napięcie?

    Do panelu słonecznego chcę podłączyć regulator ładowania i akumulator na 12V. Jeżeli dobrze pamiętam, taki wartości widziałem w specyfikacji regulatorów PWM dla akumulatora 12V (maksymalne napięcie wejściowe, potem musiałbym podłączyć aku na 24V).
  • #5 19635290
    ArturAVS
    Moderator
    No tak, opisywałem taki niewielki zestaw PV z panelem 20W i regulatorem PWM. Prawdę powiedziawszy podłączyłbym wcale bez pośrednictwa regulatora, ograniczając prąd dla bezpiecznej dla akumulatora wartości i Uwy=14,8V (zależnie od typu akumulatora). Można też nieco rozbudowując połączenia mieć jednocześnie większą moc do dyspozycji.
  • #6 19635545
    perfi
    Poziom 14  
    ArturAVS napisał:
    PV z panelem 20W i regulatorem PWM

    Ja akurat mam panel 390W (parametry poniżej) który chcę użyć do zasilania kilku lampek w ogrodzie - obiecałem synowi, że zrobimy taką instalację, panel tak naprawdę jest jego :) Według moich wyliczeń aku 12V z około 10Ah by tu spokojnie starczył. Patrząc jednak na moc panelu i parametry regulatorów ładowania potrzebowałbym urządzenie obsługujące:
    - dla aku 12V, prąd ładowania co najmniej 32.5A i aku 320Ah - zakładam, że zalecany prąd ładowania dla AGM wynosi 10% pojemności, więc podłączenie aku 10Ah raczej nie wchodzi w grę
    - dla aku 24V, prąd ładowania co najmniej 16.25A i aku 160Ah.
    Ale takie akumulatory to już są bardzo duże koszty. Jeżeli nie będę mógł użyć przetwornicy step-down to planem awaryjnym jest kupno panela 20W. Skoro jednak już mam panel to chcę go wykorzystać. Potem mogę rozbudować instalację (np by zrobić oświetlenie uliczne) ale na razie ograniczają mnie finanse.

    Parametry panelu:
    Moc maksymalna (Pmax) - 390W
    Napięcie obwodu otwartego (Voc) - 46.3V
    Prąd zwarcia (Isc) - 10.87A
    Napięcie w punkcie mocy maksymalnej (Vmpp) - 38.5V
    Prąd w punkcie mocy maksymalnej (Impp) - 10.13A
  • #7 19635972
    Lukasr29
    Poziom 20  
    Dobrze widzieć, że ta przetwornica jest już dostępna z PL :) Mam taką i używam ją razem z miernikiem panelowym i pakietem Li-Ion jako przenośny zasilacz uniwersalny. Zasilam tym różne ustrojstwa, od małej CNC do mini piły stołowej (250W i 15A wciskała w silnik piły bez problemów, to już silnik nie domagał temperaturowo po dłuższej chwili) , ograniczenie prądowe działa bez zarzutu od 200-300mA (mniej nie miałem okazji sprawdzać). Przetwornica w typowym wykonaniu (jak na zdjęciu, Rfb1 ma stałą wartość, Rfb2 (potencjometr) jest używany jako regulowany rezystor, nie pracuje jako dzielnik napięcia) ma błąd prowadzący do upalenia układu, suwak potencjometru regulacji napięcia w przypadku nie obciążonej przetwornicy jest w stanie podać napięcie z kondensatora wyjściowego na nóżkę 8 (FB), w przypadku gdy na kondensatorze lub urządzeniu wyjściowym jest napięcie wyższe (np aku 12v) niż wewnętrzne napięcie zasilania regulatora sterownik przetwornicy wypuszcza magiczny dymek...
    Przy PR wieloobrotwym ciężej o taką sytuację, ale jeśli ktoś dla wygody regulacji wprowadza PR jednoobrotowe na panel sterowania, dobrze jest zabezpieczyć gorącą stronę dodatkowym rezystorem, zmiejsza to co prawda zakres regulacji napięcia ale eliminuje ryzyko upalenia przetwornicy.
  • #8 19636242
    ArturAVS
    Moderator
    perfi napisał:
    dla aku 12V, prąd ładowania co najmniej 32.5A i aku 320Ah - zakładam, że zalecany prąd ładowania dla AGM wynosi 10% pojemności, więc podłączenie aku 10Ah raczej nie wchodzi w grę

    To nie tak. Akumulator wraz z postępem ładowania (wzrost napięcia) zmniejsza pobierany prąd, tu kryterium to końcowe napięcie ładowania. Pisałem o tym już w innym temacie;
    ArturAVS napisał:
    W samochodach nikt nie patrzy na prąd ładowania tylko na napięcie, inaczej czy posiadanie na wyposażeniu alternatora 130A oznaczałoby że takim prądem jest ładowany akumulator? Nie. I taką analogię można przyjąć w tym przypadku.

    Przetwornica z ograniczeniem prądowym i napięciowym lepiej się sprawdzi niż regulator PWM. Ustawiasz końcowe napięcie 14,4-15V (dla typowych akumulatorów AGM przy pracy cyklicznej stosowanych np. w UPS) a ograniczenie prądowe w/g danych producenta (dla 12V/7Ah będącego w moim posiadaniu maksymalny prąd początkowy ładowania to 3A w/g danych producenta). W początkowej fazie ładowania przetwornica ogranicza prąd do wartości bezpiecznej dla akumulatora (CC- stały prąd) w miarę doładowywania (i wzrostu napięcia) maleje prąd który akumulator pobiera. Gdy napięcie dojdzie do 14,4-15V przetwornica przechodzi w tryb CV (stałe napięcie) a akumulator pobiera jedynie niewielki prąd pokrywający straty samorozładowania. Wiem że te proste regulatory PWM można skonfigurować jako czujniki zmierzchowe, jednak jeśli nie boisz się lutownicy to kosztem kilku elementów możesz zrobić swój włącznik.

    Lukasr29 napisał:
    Mam taką i używam ją


    Mocno się nagrzewa?
  • #9 19636453
    kulek855
    Poziom 13  
    Mam tą przetwornicę, zdążyłem nawet przepalić LM poprzez zwarcie na potencjometrze. Mógłby kolega powiedzieć czy te trzy kondensatory mają parametry 270uF 35V? w mojej właśnie takie siedzą i nie wiem na co je wymienić (jeden z kondensatorów ma zawyżony ESR 7 omów).
  • #10 19636468
    ArturAVS
    Moderator
    kulek855 napisał:
    Mógłby kolega powiedzieć czy te trzy kondensatory mają parametry 270uF 35V?

    Jeśli masz na myśli te wyjściowe to u mnie jest 3x 330µF/35V.
  • #11 19636477
    kulek855
    Poziom 13  
    ArturAVS napisał:
    kulek855 napisał:
    Mógłby kolega powiedzieć czy te trzy kondensatory mają parametry 270uF 35V?

    Jeśli masz na myśli te wyjściowe to u mnie jest 3x 330µF/35V.


    Dzięki za odpowiedź. Tak chodzi o kondensatory wyjściowe, wymienię je więc na 330uF.
  • #12 19636498
    ArturAVS
    Moderator
    Koniecznie Low ESR.
  • #13 19636543
    perfi
    Poziom 14  
    ArturAVS napisał:
    W początkowej fazie ładowania przetwornica ogranicza prąd do wartości bezpiecznej dla akumulatora (CC- stały prąd) w miarę doładowywania (i wzrostu napięcia) maleje prąd który akumulator pobiera. Gdy napięcie dojdzie do 14,4-15V przetwornica przechodzi w tryb CV (stałe napięcie) a akumulator pobiera jedynie niewielki prąd pokrywający straty samorozładowania.

    Mówisz teraz o opisywanej przetwornicy czy jakimś innym urządzeniu? -> Dopisek: opisywna przetwornica wspiera CC i CV.

    Zapytam tak jeszcze z ciekawości: Czy polecisz jakieś materiały o sposobie pracy paneli słonecznych jako źródło energii. Interesuje mnie czy panel wymusza przepływ prądu czy może jego odbiorniki mogą pobierać tyle ile potrzebują.

    ArturAVS napisał:
    Wiem że te proste regulatory PWM można skonfigurować jako czujniki zmierzchowe, jednak jeśli nie boisz się lutownicy to kosztem kilku elementów możesz zrobić swój włącznik.

    Dobrze rozumiem, ze proponujesz dodać wyłącznik między prostownikiem i akumulatorem, tak by odłączyć aku jak panele nie produkują prądu? Nie będę musiał wtedy dodać też zabezpieczenia przed rozładowaniem aku? Teoretycznie regulator PWM odpowiada za ładowanie i zabezpieczenie przed nadmiernym rozładowaniem.
  • #14 19639097
    ArturAVS
    Moderator
    perfi napisał:
    Mówisz teraz o opisywanej przetwornicy czy jakimś innym urządzeniu?

    Tak.
    perfi napisał:
    Dobrze rozumiem, ze proponujesz dodać wyłącznik między prostownikiem i akumulatorem, tak by odłączyć aku jak panele nie produkują prądu?

    Nie. Mam na myśli włącznik zmierzchowy.
  • #16 19725799
    ArturAVS
    Moderator
    Mishot napisał:
    używasz już tej przetwornicy? Grzeje się?

    Miała robić za dodatkową ładowarkę pomocniczą ale chwilowo nie mam jak jej fizycznie zamontować.
  • #17 19945278
    domin122
    Poziom 16  
    Czy te przetwornice można łączyć równolegle?
  • #18 19945284
    ArturAVS
    Moderator
    Jeśli ustawisz idealnie takie same parametry na obu a wyjścia sprzęgniesz poprzez diody Shotkky'ego to tak.
  • #19 20280192
    bobbobson
    Poziom 12  
    Lukasr29 napisał:
    ograniczenie prądowe działa bez zarzutu od 200-300mA (mniej nie miałem okazji sprawdzać)


    A czy ktoś wie ile faktycznie powinien wynosić minimalny próg mA dla poprawnego zadziałania ograniczenia prądowego? Chińczyk nie określił. Testowo podpiąłem wentylator DC 12V - amperomierz wskazał pobór prądu około 100mA przy 11.1V (zasilacz 12V, 4.17A). Potencjometr "CC" w tym przypadku nie reaguje.

    Na tym wideo gościu wspomina o ~700mA przy ~12V na wyjściu: https://youtu.be/hoiylSpGYE4?t=554
  • #20 20537602
    damian1115
    Poziom 37  
    ArturAVS napisał:
    Początkowo podłączyłem znaną już przetwornicę opartą o XL4016 jednak po kilku minutach pracy "odeszła" wydając z siebie trochę magicznego dymu

    Mam właśnie taką przetwornicę o której wspomniałeś, na układzie XL4016, nie wiem czy akurat tą miałeś na myśli, tu link do sklepu;
    https://pl.aliexpress.com/item/33051908449.ht...a209c667c44f49ed3f32c4_1610198746_33051908449
    Nie mam FV, ale chcę jej użyć do zasilacza regulowanego, posiadam zasilacz impulsowy 24V/7,5A, w związku z tym mam do Ciebie pytanie. Czy wyjdzie mi coś z połączenia tych dwóch przetwornic? Czy to będzie dobre połączenie, oraz na co zwrócić uwagę, jakie słabe punkty ma ta przetwornica.
  • #21 20541672
    ArturAVS
    Moderator
    damian1115 napisał:
    Czy wyjdzie mi coś z połączenia tych dwóch przetwornic?

    O jakich dwóch przetwornicach mówisz? Masz na myśli zasilacz impulsowy? Tu; https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3455795.html#17184389 jest cały temat o modyfikacji.
  • #22 20541883
    damian1115
    Poziom 37  
    Tak miałem na myśli zasilacz i przetwornicę.
    Dzięki, właśnie czytam ten temat i próbuję coś poskładać. Niepokoi mnie tylko że brak tam zabezpieczenia przeciw zwarciowego, bo to które jest w samej przetwornicy na układzie XL4016, to nie wiem czy można na nim polegać. Już raz przy zwarciu spaliłem ten układ, co prawda w innej, ale na tym układzie.
  • #23 20542072
    ArturAVS
    Moderator
    Ograniczenie prądowe to nie to samo co zabezpieczenie zwarciowe choć działa podobnie.
  • #24 20542271
    damian1115
    Poziom 37  
    Mnie bardziej interesuje zabezpieczenie przeciw zwarciowe, ale dioda między plusem i minusem, a przed diodą szeregowo z plusem bezpiecznik to jest raczej słabe rozwiązanie. Bardziej chodziło by o regulację na zwarciu, czyli nie krótkotrwałe w razie pomyłki.
  • #25 20652284
    janpod
    Poziom 11  
    Witam.Chciałbym opowiedzieć o swoich doświadczeniach z tą przetwornicą. Uwaliłem dwie sztuki. Kolega ArturAVS chciałby ładować akumulator z panela.Ja również mam panel 180 W , 18,5 V w punkcie maksymalnym i też miałem zamiar ładować akumulator 12 V 110 Ah. Podczas regulacji pod napięciami przetwornica uszkodziła się, Na forum opisane jest dlaczego tak się dzieje i podana jest metoda jak zmodyfikować układ aby nie uległ awarii. Zakupiłem kolejną przetwornicę i byłem już ostrożny ,ale okazuje się, że źle współpracuje podczas ładowania akumulatora. Dorobiłem dodatkowy moduł i wpiąłem go w miejsce potencjometru regulacji napięcia. Wyszło coś bliskiego MPPT chociaż nie w stu procentach. Zasada działania następująca: Podłączając panel pod 12 voltowy akumulator nie wykorzystujemy pełnej mocy panela gdyż napięci na panelu niema wartości dla mocy maksymalnej( tutaj 18,5 V) a jedynie 12 V. Wykonałem układ, który tak reguluje napięciem wyjściowym przetwornicy ,żeby na wejściu zawsze było 18,5 V. Efekt jest taki, że na panelu zawsze jest 18,5 V niezależnie od obciążenia i stanu zachmurzenia, prąd wyjściowy większy o około 20 procent od wejściowego. Napięcie końcowe ładowania ustawione w przetwornicy ,potencjometr regulacji ograniczenia prądu ustawiony na maksimum. Generalnie pracowało to fajnie , odłączyłem od panela i akumulatora i zabezpieczyłem preparatem PLASTIK (to jest lakier zabezpieczający znanej firmy). Niestety po wyschnięciu lakieru przetwornica nie ruszyła. To koniec współpracy.Uważam,że jest ona zbyt mała jak na swoją moc-generalnie mocno grzeje się, sprawność poniżej deklarowanej, układ scalony niedostępny ale najgorsze są bardzo silne zakłócenia radiowe. Zakres UKF w odbiorniku radiowym nie odbiera żadnych stacji gdy odbiornik znajduje się kilka metrów od przetwornicy. To przekonało do rezygnacji i zbudowania czegoś innego na częstotliwości pracy powyżej słyszalności ludzkiego ucha . Pozdrawiam
  • #26 20885802
    beo
    Poziom 36  
    Nieco odgrzeję. Ta przetwornica dotarła do mnie kilka dni temu z Chin. Czekałem nie całe 2 tygodnie. Koszt nie całe 20zł. Jednak zepsułem ją, bądź trafiłem na wadliwy model, albo też nie znalazłem wcześniej tego artykułu. Przetwornica została wykorzystana przy ładowaniu akumulatora AGM 15Ah. Ustawione napięcie było na 14.7V, a prąd 2A. Na koniec ładowania zauważyłem, że amperomierz wychyłkowy zmienia szybko wartości od 0A do 0.5A i tak drgał. Po odłączeniu zdziwiłem się, że na wyjściu układu było tylko 3V. Regulacja napięcia kompletnie przestała działać. Regulacja prądu działa. Podejrzewam, że uszkodzić ją mogła praca przez podłączenie do źródła bez filtracji, gdzie znajduje się sam mostek prostowniczy i transformator. Czy ten układ da się jeszcze przywrócić do działania, czy należy zamawiać następny?

Podsumowanie tematu

Dyskusja dotyczy przetwornicy step-down SZBK07, która ma zapewnić ciągły prąd do 20A przy napięciu wejściowym około 38V, co jest zgodne z parametrami systemu PV. Użytkownicy dzielą się doświadczeniami z testowaniem przetwornicy, jej parametrami oraz problemami, takimi jak przegrzewanie się przy dużym obciążeniu oraz uszkodzenia układów. Wskazują na różnice w działaniu przetwornic opartych na XL4016 i SZBK07, podkreślając zalety regulacji prądowej (CC) i napięciowej (CV). Pojawiają się pytania o minimalne natężenie prądu dla prawidłowego działania oraz o możliwość łączenia przetwornic równolegle. Użytkownicy wymieniają również doświadczenia związane z ładowaniem akumulatorów oraz modyfikacjami układów, aby poprawić ich wydajność.
Podsumowanie wygenerowane przez model językowy.
REKLAMA