Регулируемый SEPIC с вольтметром

Всем привет!
Сегодня будет мелкообзор на платку DC-DC преобразователя, которую я недавно случайно откопал в своих закромах. Посмотрим как работает, пощупаем как греется, немного потыкаем паяльником. Велком!

Итак, на разделочном столе сегодня плата повышающе-понижающего DC-DC преобразователя, aka SEPIC. Плата заказывалась давно, для сборки переносного автономного регулируемого источника питания всякой всячины. Пока плата ехала, ей был подобран корпус, нормальный многооборотный переменник вместо подстроечника, аккумы и прочие плюшки. Однако обстоятельства вывернулись так, что девайс пришлось спешно собирать из того что было в наличии в магазинах, и после прибытия плата отправилась в коробку нереализованных идей. Недавно я её вновь откопал и решил включить посмотреть, может на что-нибудь и сгодится. Поскольку в алишном ларьке где я её покупал её больше нет, то ссылка стоит на такую же плату у другого продавца, причём ценник практически такой же.
Что нам обещал продавец:
Входное напряжение: 5…25В
Выходное напряжение: 0,5…25В
Максимальный входной и выходной ток: 2А
КПД: 75-89% в зависимости от режима
Размеры: 47*41*16мм
Защита от переполюсовки входа, защита от КЗ выхода, кнопочки, индикаторы и прочие крутилки.

На морде платы: слева входной клеммник, справа выходной, между ними подстроечник регулировки выходного напряжения, снизу трёхразрядный индикатор, слева от него кнопка выбора режима индикации и дополнительный светодиод, справа кнопка включения-выключения выходного напряжения.

На спине платы: четыре подставки и не отмытый китайский флюс.
Плата совсем небольшая, это одновременно и достоинство и недостаток, т.к. тепло куда-то надо рассеивать.

Функционально, плата состоит из двух практически независимых модулей: собственно преобразователь и модуль индикации и (совсем чуть-чуть) управления.

Преобразователь собран на микросхеме FP5139 (даташит). Преобразователь на такой микросхеме kirich разобрал в своём обзоре не то что по косточкам, а прямо по атомам, так что если интересно как оно работает, то лучше читайте его обзор, у меня лучше объяснить не получится. Компанию ШИМ-контроллеру составляют мосфет FDD8447L (40В, 50(14)А, даташит) и сдвоенный диод Шоттки 6CWQ04FN (7А, даташит). Защита от переполюсовки входа реализована на мосфете TPC8111 (-30В, 11А, даташит).

Под индикатором притаился МК STM8S003F3P6 (даташит) и ЛДОшка его питания на 3,3В. Также видно, что схемотехника преобразователя имеет те же самые недостатки, про которые говорил в своём обзоре kirich.
Посмотрели, микрухи посчитали, теперь собираем всё обратно в кучку и будем испытывать.
Отдельного выключателя у платы нет, включается сразу при подаче питания. По умолчанию на индикаторе отображается входное напряжение. Есть три режима индикации, которые переключаются левой кнопкой: входное напряжение, выходное напряжение или поочередный вывод обоих напряжений с интервалом около 2 секунд. Светодиод слева от индикатора подрабатывает указателем, если он горит, значит на индикаторе входное напряжение, если не горит – выходное. При выключенном выходе на индикаторе светится OFF.

Плата включается уже при 3В на входе, но выходное напряжение появляется только после поднятия входного до 5В. Причём недостаточно просто поднять напряжение, нужно обязательно выключить-включить выход кнопкой. А вот отключается плата сразу после 23В входного: 23В ровно – ОК, шуршим, 23.1В – всё потухло, сбрасываем десятку обратно – опять шуршит. Так что никаких 25В максималки (((
Выставляем на блоке питания 5В, подаём питание на плату, и индикатор приветливо показывает 4,8В.

«Ну АЦП фигово откалиброван, подумаешь». Подаём 10В.

«Ну три десятки, фигня война». А если подать ещё больше?

Мдяяя, вечер перестаёт быть томным, у нас тут не сбитый оффсет, а вполне себе систематическая погрешность в 3,5…4%. Ищем на плате цепь контроля входного напряжения.

Вот он, этот делитель «гражданской наружности». Судя по номиналам, китайцы сделали что смогли со стандартным рядом Е24, «дальше сами». Ну ОК, и не такой фигнёй занимались. Вариантов два: уменьшить сопротивление «верхнего» резистора делителя или увеличить сопротивление «нижнего». Второй вариант более правильный, так что калькулятор параллельного соединения резисторов в зубы и вперёд. Через 15 минут делитель становится таким.

А индикация напряжения такой.

«Зер гут, Вольдемар!». И тут внутренний голос сказал: «А ведь на выходе наверняка точно такой же делитель…».

«Мать, мать, мать…», привычно откликнулось эхо. Промеряем выход — так оно и есть.

Ну, решение уже найдено, так что через пару минут всё приходит в норму.
Теперь можно и КПД посмотреть. Выволакиваем с полки нагрузку, ставим максимальные для платы 2А и считаем.

Step-down
5В -> 3.3В 77.6%
10В -> 5В 86.9%
12В -> 5В 86.8%
15В -> 5В 86.6%
20В -> 5В 86.2%
15В -> 12В 91.4%
20В -> 12В 90.9%
Кроме первого пункта — очень неплохо, на мой взгляд.

Step-up
5В -> 12В 0.7А 86.1%
5В -> 17В 0.5А 86.7%
12В -> 19В 1.1А 87.7%
12В -> 25В 0.8А 87.6%
19В -> 25В 1.3А 88.6%
Здесь указан ток нагрузки, который подбирался так, чтобы потребление не превышало 2А. И тоже довольно неплохие результаты.

Во время всех этих издевательств нагрев платы оставался в разумных пределах, максимальная температура в 76 градусов была намеряна в районе диода и ключа. Я думаю, что при наличии реальной необходимости, можно будет присобачить радиаторы на них, либо на обратную сторону платы.
Подведём итоги. Довольно неплохая плата, со своими тараканами, но вполне доводимая до ума. При цене $6-7 вполне можно использовать как основу-заготовку для всяких самоделок.