DC-DC понижающий преобразователь LM2596S

Всем привет.

Сегодня речь пойдет о понижающем преобразователе постоянного напряжения LM2596S, заказанном мною на Aliexpress. Свежей эту покупку никак не назовешь, но руки до написания обзора у меня дошли только сейчас. В момент совершения заказа, мною было куплено 4 таких преобразователя. Два из них до сих пор лежали на полки в ожидании своего часа (планировал использовать их для продления жизни диодных ДХО в автомобиле, заказанных мною не так давно), но жара, выпавшая на отпуск, сменил эти планы.

Поскольку в +35 сидеть в душной квартире в городе занятие не из самых приятных, то я решил провести свой отпуск на природе за городом. А поскольку всяких электронных гаджетов с быстро садящимися аккумуляторов сейчас полно у всех, то вопрос их зарядки все так же актуален. Конечно, можно воспользоваться портативным зарядным устройство, но что делать, если и оно разрядится? И вот тут мне на помощь придет солнечная панель, заказанная пару лет назад и до сих пор просто пылящаяся без какого-либо применения. Почему? — спросите вы. Все просто, из-за отсутствия хоть какого-нибудь регулятора, напряжение с панели выдается в самых разных пределах: от 2 до 7 вольт. А что можно зарядить зарядкой в 6-7В? Уж точно не смартфон. Мой выдавал примерно такую надпись при попытке его зарядки от солнечной панели:

А если панель помещать в тень, то зарядка уже не идет из-за слишком низкого напряжения. Поэтому, единственным рабочим вариантом мне виделось установка преобразователя напряжения. И LM2596S подходит для этой чуть ли не идеально.
Итак, как я уже говорил, заказывал я сразу 4 преобразователя. На то, чтобы из Китая добраться в Беларусь, у посылки ушло около месяца. Если кому-нибудь интересно, то узнать маршрут движения посылки можно тут.

Каждая плата находилась в отдельном антистатическом пакетике, который был запечатан. В живую преобразователь выглядит следующим образом:

В основе схемы лежит довольно широко распространённый импульсный регулируемый стабилизатор LM2596S-ADJ с рабочей частотой 150kHz. Максимальный выходной ток у этого преобразователя 3A (но тут уже без дополнительного радиатора не обойтись), коэффициент полезного действия находится в пределах 73-93%, что на сегодня далеко не самый лучший показатель. Однако для моих целей этого более чем достаточно.

К качеству изготовления преобразователя у меня особых претензий нет: местами с платы не смыт флюс, местами качество пайки немного хромает, но ничего из ряда вон.

Плата с односторонним расположением элементов. На оборотной стороне только наименование, модель и направление подключения.

Параметры у регулятора следующие (заявлено продавцом):

— Режим исправление: не синхронный выпрямитель;
— Входное напряжение: 3 В-40 В;
— Выходное напряжение: 1.3 В-35 В;
— Выходной ток: Номинальный ток 2A, максимальная 3A (дополнительный радиатор требуется);
— Эффективность преобразования: 92% (максимально);
— Частота: 65 кГц;
— Пульсация выхода: 30mV (максимум);
— Регулировка нагрузки: ± 5 процента;
— Регулировка напряжения: ± 2.5 процента;
— Рабочая температура:-минус 40 градусов-85 градусов;
— Размеры: 43 мм * 21 мм * 14 мм (Д * Ш * Г).

С учетом довольно компактных размеров платы (что с одной стороны плюс), все элементы расположены на ней рядом друг с другом, что существенно снижает рассеивание тепла (что с другой стороны существенный минус).

Регулировка выходного напряжения осуществляется при помощи многооборотного подстроечного резистора, благодаря чему можно без особых проблем задать нужное значение.

Клеммников на плате нет, так что все провода придется паять. Правда, сложного в этом ничего нет, так как места пайки подписаны. Перепутать что-либо просто невозможно. Зато есть отверстия для крепежных винтов на тот случай, если плату понадобится где-нибудь закрепить.

На входе и выходе стоят конденсаторы. На входе — емкостью 100 uF, максимальное напряжение 50В. На выходе — полимерный, что способствует снижению пульсации выходного напряжения.

Как я уже говорил, максимальный ток — 3А. Если превысить данное значение, то сработает защита, которая сводится к кратковременному разрыванию цепи. Но использовать данный регулятор на максимальном значении я бы никому не советовал, так как температура нагрева будет существенной (около 90-100 градусов).

В принципе, на этом с теорией покончено и можно переходить к усовершенствованию солнечной панели. Для этого надо разрезать идущий от нее провод, впаять в разрыв наш преобразователь и вуаля — все готово.

Положив панель на солнце, видим, что напряжение — 6,53В.

К сожалению, на солнце данные с ЖК экранчика тестера становятся еле различимыми, потому на фото их плохо видно. Так что буду их дублировать текстом.

Если сейчас к панели подключить кабель, а к нему телефон, то можно будет увидеть то, что показано на первом фото, размещенном в начале обзора.

Впаяв в цепь наш преобразователь, видим, как на нем начинает светиться синий диод, что свидетельствует о том, что на него подается напряжение.

Подключив USB тестер, при помощи построечного резистора выставляем напряжение на выходе в 5,29В.

Подключаем к нему кабель, а к кабелю телефон. Видим, что начинается зарядка :) То есть наконец таки наша солнечная панель перестала быть бесполезной и начала помогать нам экономить электроэнергию :)

Во время зарядки напряжение упало до 4,92В. Зарядка осуществляется током в 0,22А. Не самый лучший показатель, но не критично. К тому же не стоит забывать, что заряжаемся мы от энергии солнца, а не от домашней сети.

Вот так выглядит зарядное устройство в сборе.

Так что вывод тут один — преобразователь работает и справляется с поставленными перед ним задачами. А в описанных выше условиях он даже не начал греться.

Да, на то, чтобы зарядить аккумулятор от солнечной панели придется потратить куда больше времени, нежели при зарядке от обычной розетки, но не следует забывать, что, во-первых, розетки не всегда под рукой, а, во-вторых, солнечная энергия пока что абсолютно бесплатная :)

На этом, пожалуй, все. Спасибо за внимание и потраченное время.