Синхронный понижающий DC-DC преобразователь на 5 вольт 5 ампер, контроллер TPS4005 + доработка.
- Цена: $1.63
- Перейти в магазин
Неполноценный обзор модуля на чипе TPS40057.
Заявленные характеристики:
Входное напряжение: 9-35 в
Выходное напряжение: 5 В
Выходной ток: 5А
Выходная мощность: 25 Вт
На плате есть три основных компонента:
Синхронный контроллер TPS40057
SMD дроссель Sumida 6R1ML M9N2
Транзисторы TOSHIBA TPCA8053-H
В даташите есть рекомендована схема подключения и она близко соответствует данной плате.
С тестированием возникли проблемы.У меня нет нормальной нагрузки выше 3,5А
Пришлось городить связку из электронной нагрузки + кусок нихромной проволоки.
На верху в каждом столбце указано напряжение от блока питания.
Uвход — напряжение отданное блоком питания
Iвход — ток отданный блоком питания
Wвход — мощность отданная блоком питания
Uвыход — напряжение на выходе с модуля
Iвыход — ток нагрузки на выходе с модуля
Wвыход — мощность на выходе с модуля
КПД — преобразования модуля
Показания напряжений снимались с контактов на плате.
Ну и следом сгорел USB тестер. т.к. не рассчитан на такой ток.
Шумы на выходе
В районе 120мВ и они не меняются во всех диапазонах измерений. Печально, даже доделывать нечего.
Частота ШИМ 263,1kHz.
Нагрев, прогрел 5 минут на токе 4,35А:
Самым горячим оказался диод Шоттки.
Переделка.
Не люблю когда на плате что-то сильно греется без особой необходимости.
По этой причини диод выпаял и поставил перемычку. Он нужен только как защита от неправильного подключения, переполюсовки.
Лично мне он не нужен.
Прогрел 30 минут на токе 3,5А:
Так уже намного лучше. Равномерный нагрев, максимальная температура 57,6 градуса, очень порадовала.
Но этот модуль я изначально покупал не для 5 вольт. Мне от него нужно стабильные 3,3В при токе 6А.
Покурив немного инструкцию и разглядывая плату, был найден нужный резистор.
И формула его расчёта:
На плате он помечен как R14 номиналом 1.6kOm.
Зачем эти формулы? Припаяем на угад, а если не получится тогда и посчитаем как правильно.
Выпаял его и припаял подстроечник на 5кОм. В итоге получил регулируемый понижающий модуль. Диапазон напряжений от 0,8-8 вольт. Потом регулятор заменю на SMD резистор или маленький много оборотистый подстроечник.
Для получения 3,3 вольта выставил сопротивление 2,65кОм, можно просто заменить на 2,7кОм.
Ну последовательность была немного другая. Первым делом впаял подстроечник, а потом же смотрел на тепловую карту. Но не суть.
На 3,3 электронная нагрузка стала ещё хуже работать. Намотал ещё проволоки.
Светло-жёлтым помечены поля, где нагрузку давал буквально на 5 сек.
Две последних нагрузка по 5 минут.
В общем картина меня вполне порадовала. Блоки полностью оправдали мои ожидания. Но я не смог выжать с него все возможности.
Да, амперметр мне показывал более 10А. Но как долго плата сможет выдержать — непонятно. Проволока начинала светиться. И появлялся шум от дросселя.
Без хорошей электронной нагрузки нормальное тестирование не получится сделать.
Сегодня заказал плату на 150 ватт. Но пока она придёт… и придёт ли… Потом дополню обзор, а может и нет. Если к тому времени коллеги не запилят уже нормальный обзор, а не этот выкидыш.
Доработка заключалась только в замене резистора, для регулировки выходного напряжения. Удаление диода по желанию. Можно ещё поставить не силовой выключатель, т.к. контроллер имеет софт старт.
При цене в ~100р. и таких характеристиках — этот блок просто подарок и не имеет конкурентов.
На этом всё.
2019.01.30 — дополнение
Приехала электронная нагрузка на 10А. Я очень удивлён результатом. Ток на выходе в 10А держит! Просадка 100мВ, пульсации 200мВ, температура 120+
Заявленные характеристики:
Входное напряжение: 9-35 в
Выходное напряжение: 5 В
Выходной ток: 5А
Выходная мощность: 25 Вт
На плате есть три основных компонента:
Синхронный контроллер TPS40057
SMD дроссель Sumida 6R1ML M9N2
Транзисторы TOSHIBA TPCA8053-H
В даташите есть рекомендована схема подключения и она близко соответствует данной плате.
С тестированием возникли проблемы.У меня нет нормальной нагрузки выше 3,5А
Пришлось городить связку из электронной нагрузки + кусок нихромной проволоки.
На верху в каждом столбце указано напряжение от блока питания.
Uвход — напряжение отданное блоком питания
Iвход — ток отданный блоком питания
Wвход — мощность отданная блоком питания
Uвыход — напряжение на выходе с модуля
Iвыход — ток нагрузки на выходе с модуля
Wвыход — мощность на выходе с модуля
КПД — преобразования модуля
Показания напряжений снимались с контактов на плате.
Ну и следом сгорел USB тестер. т.к. не рассчитан на такой ток.
Шумы на выходе
В районе 120мВ и они не меняются во всех диапазонах измерений. Печально, даже доделывать нечего.
Частота ШИМ 263,1kHz.
Нагрев, прогрел 5 минут на токе 4,35А:
Самым горячим оказался диод Шоттки.
Переделка.
Не люблю когда на плате что-то сильно греется без особой необходимости.
По этой причини диод выпаял и поставил перемычку. Он нужен только как защита от неправильного подключения, переполюсовки.
Лично мне он не нужен.
Прогрел 30 минут на токе 3,5А:
Так уже намного лучше. Равномерный нагрев, максимальная температура 57,6 градуса, очень порадовала.
Но этот модуль я изначально покупал не для 5 вольт. Мне от него нужно стабильные 3,3В при токе 6А.
Покурив немного инструкцию и разглядывая плату, был найден нужный резистор.
И формула его расчёта:
На плате он помечен как R14 номиналом 1.6kOm.
Зачем эти формулы? Припаяем на угад, а если не получится тогда и посчитаем как правильно.
Выпаял его и припаял подстроечник на 5кОм. В итоге получил регулируемый понижающий модуль. Диапазон напряжений от 0,8-8 вольт. Потом регулятор заменю на SMD резистор или маленький много оборотистый подстроечник.
Для получения 3,3 вольта выставил сопротивление 2,65кОм, можно просто заменить на 2,7кОм.
Ну последовательность была немного другая. Первым делом впаял подстроечник, а потом же смотрел на тепловую карту. Но не суть.
На 3,3 электронная нагрузка стала ещё хуже работать. Намотал ещё проволоки.
Светло-жёлтым помечены поля, где нагрузку давал буквально на 5 сек.
Две последних нагрузка по 5 минут.
В общем картина меня вполне порадовала. Блоки полностью оправдали мои ожидания. Но я не смог выжать с него все возможности.
Да, амперметр мне показывал более 10А. Но как долго плата сможет выдержать — непонятно. Проволока начинала светиться. И появлялся шум от дросселя.
Без хорошей электронной нагрузки нормальное тестирование не получится сделать.
Сегодня заказал плату на 150 ватт. Но пока она придёт… и придёт ли… Потом дополню обзор, а может и нет. Если к тому времени коллеги не запилят уже нормальный обзор, а не этот выкидыш.
Доработка заключалась только в замене резистора, для регулировки выходного напряжения. Удаление диода по желанию. Можно ещё поставить не силовой выключатель, т.к. контроллер имеет софт старт.
При цене в ~100р. и таких характеристиках — этот блок просто подарок и не имеет конкурентов.
На этом всё.
2019.01.30 — дополнение
Приехала электронная нагрузка на 10А. Я очень удивлён результатом. Ток на выходе в 10А держит! Просадка 100мВ, пульсации 200мВ, температура 120+
| +152 |
88120
237
|
Самые обсуждаемые обзоры
| +61 |
1879
148
|
| +35 |
2187
65
|
На диоде в зависимости от его типа падает 0.2-0.7 вольта, на мосфете когда он открыт, гораздо меньше = Rоткр * I. Когда Rоткр измеряется миллиомами, а ток единицами или десятками ампер, то разница в мощности теряемой на диоде/мосфете довольно ощутима. Схема с мосфетом имеет гораздо больший КПД.
))…
у них — периодическая, у нас — Менделеева.
Периоди́ческая систе́ма хими́ческих элеме́нтов, она же Таблица Менделеева — просто periodic table. Но никто не отрицает, что основной вариант создан именно Менделеевым.
А с Котельниковым — там да, запутано. Упоминались и отдельно Shannon Sampling Theorem, и Найквист. И и все вместе, включая Котельникова и Уиттекера.
А здесь же designed by Hubbard — не поспоришь, ведь вид этой таблицы действительно разработан им. Нейтрон особенно доставляет, да.
А так — никто не оспаривает вклад и первенство Менделеева в публикации.
Не афишируют, это да. Но и не отрицают, как в случае с Поповым/Маркони/Герцем.
У нас Попов, у них — Маркони.
У нас Юрий Гагарин… у них — Юрий Гагарин! А-а-а-а, попались…
Твой подвиг жив, Юра, спасибо!
П.С. Благодарю автора за идею о замене диода. Я уже один такой блок спалил, хотел барахолить электролиты, но теперь попробую восстановить работоспособность.
))
Даже на схеме он подписан как опциональный и далее по тексту: «Он нужен только как защита от неправильного подключения, переполюсовки.» и «В даташите есть рекомендована схема подключения и она близко соответствует данной плате.» Близко, а не полностью.
Сумничать получилось у вас весьма криво… Прежде чем считать меня глупым, проверьте свои знания.
При чем тут мои знания, если Вы ведете речь о «защитном диоде» и на приведенной Вами схеме — я вижу только один защитный диод. Либо схема должна в ключевых точках соответствовать Вашему тексту, либо одно из двух…
Поскольку «минус» иам общий — то «очевидность» можно установить только по множественным переходным отверстиям между IN и площадками диода.
Можно было бы ткнуть меня носом в фразу «выпаял и поставил перемычку» — но этого пока никто не сделал, так что — тест на аргументацию — завален.
Ну тогда надо ещё что-нить из учебников почитать… :)
… оказывается товарищ на пенсии…
Во времена пошли: тролли уже на пенсию выходят!
Да, был/есть косяк по внимательности, но ни к знаниям, ни к учебникам — это никакого отношения не имеет: не надо проецировать свои недостатки на других.
«Минус» — не от меня.
В момент старта полевики закрыты, а Uзи=0. Т.о. полевик «защёлкивается» в закрытом состоянии на неопределённое время.
Чтобы заработало, схему надо «развернуть».
Она не может не работать, так как управление полевиком по сути от выхода схемы, а на выход схемы напряжение не может не попасть, так как внутри полевика есть диод.
По сути этот тот же диод что ставят последовательно по питанию, но с параллельно включенным полевиком, такая себе «синхронная защита» :)
Но подорожал. Я брал за 108р.
А такие как в обзоре были по 99р. Но у того продавца их уже нет.
Я, например, вообще был не в курсе, что появились крайне недорогие синхронные преобразователи.
Во многих применениях он видится мне более выгодной альтернативой «народному» преобразователю на XL4016.
Во-первых, он в два раза дешевле.
Во-вторых, в случае теплового пробоя микросхему XL4016 придется заказывать и ждать, а SMD-полевиков можно надергать из мертвых видеокарт.
У Kirich есть ДРУГАЯ простая нагрузка 150Вт. Там четыре транзистора. В блоге у Kirich, есть ссылки на Б/У транзисторы, с Али.
Нагрузка простая как 2 копейки, детали все есть для ремонта на месте. Сама плата отличного качества, там же на Али (голая 300руб, с доставкой).
Данный обзор был написан т.к. мне для мой работы нужен был тест этой платы. Я лишь оформил это в обзор.
Наверное мне проще перейти на более ёмкие акб, и сохранить 24 вольта, чем поднимать напряжение и увеличивать или затраты или риски.
Спасибо большое! )
Диод TVS параллельно выходу просто, марка SMBJ5.0CA например.
По аналогичным схемам строятся VRM на материнких платах, уже 10ки лет.
Или 12?
Я к тому писал что входное таки появляется на выходе, но последствий меньше по другим причинам.
upd опоздал )
Но все таки на ноут есть 24в, какщас помню
А бывает, что шимка сама тянет за собой кучу трупиков.
Я о том, что схема аналогичная или типовая, а вот реализации конечного узла могут отличаться.
Благодарствую за обзор. Возьму на пробу.
Видео посмотрите — ТЫК.
Но по «TPS4005» ничего не нашёл в обзорах. Если можете, дайте пожалуйста ссылку.
Видео не люблю :) Последовательная подача информации, жуть.
Предпочитаю «перекрёстно — параллельную» :)
Дописал. Тот случай когда комментарии лучше обзора на порядок.
Хотелось бы эксплуатантов послушать :)
Вот, например, анонсируют 9А.
При таком напряжении 10А легко)
Сам ищу что-нибудь готовое с 12-24В до 10-11В и током до 5А.
Пытаются избавиться :)
Сразу замкнул диод, заменил вых.электролит на Hitano ERS серии плюс добавил две SMD керамики по 10uF по выходу снизу платы.
Вот так:
Измерял при входных 9,12,24V.
Стаб. по выходу:
КПД:
В сумме понравилась.
Макс. нагрев — один из FET выпрямителя нагрелся (термопара) до 78 градусов при выходном токе 5A.
Пульсации при вых. токе 5A — около 50mV p-p.
Температуры измерял при вых.токе 6.5A (а не при 5A)
Индукт 64.6
Емк.вход 68.1
Емк.выход 46
ИС 56.4
FET_a 73.8
FET_b 77.5
Вот как было прекрасно....(и то после обновления, когда VT,VD добавили и ОУ из треугольника — прямоугольнигом сделали, а сейчас обратка какая то… остатки высокоразвитой цивилизации..)))))
и вот почти как сейчас))))куй поймёшь)
Падения на нем на порядок меньше чем у Шоттки
Это же раскраска прибором, а не знаменитый «суровый светодиод» — исчезла одна горячая точка, аппарат разукрасил следующую которую нашел.
Я не пользуюсь такими приборами, предпочитаю все же классическое измерение термопарой.Погрешность конечно есть, но для общей картины норм.
Спасибо.
Посчитал резистор, чтобы получить с 16,5 вольт входного 13,5 вольт на выходе, получилось 560 Ом. Запаял — 6,86 вольта и все…
Повесил 560 Ом параллельно 1,6 кОм (который с трудом, но вернул на плату) — те же 6,86 вольта…