DC-DC LED Driver 5-35V to 1.25-30V CV CC Adjustable Buck Power Supply Module

Универсальный понижающий преобразователь напряжения.

Характеристики:
* Питание: 5-35В
* Выход: 1.25-30В, 3А (макс. 4А). Для >15Вт требуется теплоотвод
* Постоянное напряжение (CV)
* Постоянный ток (CC)
* Индикация заряда


Предполагаемые способы использования:
* Преобразователь для питания LED-ламп, лент и т.п.
* Зарядка аккумуляторов постоянным током и напряжением с минимальной индикацией



Моё применение — простейший маломощный лабораторный источник питания.




Плата очень маленькая, влазит в спичечный коробок.

Постоянное напряжение

По сути устройство здесь выполняет роль стабилизатора напряжения. На вход подается постоянное напряжение от 5В до 35В. На выходе мы при этом можем получить постоянное напряжение от 1.25В до 30В. Выходное напряжение не может быть больше входного минус некоторая разница (минимум 2В). После настройки выходного напряжения Uвых входное Uвх можно менять в оставшемся пределе примерно от Uвх+2В до 35В. На самом деле минимальная разница между входным и выходным напряжением может быть больше 2В.

Постоянный ток

Учитывая то, что устройство одновременно является источником напряжения, поначалу было сложно понять, как можно совместить с ним источник постоянного тока. На деле оказалось, что здесь это просто ограничитель тока, например как в AMC7135 (часто применяется в драйверах фонарей). Закорачиваем выход через мультиметр в режиме измерения большого тока и выставляем крутилками на плате необходимый ток. После этого при любой нагрузке на выходе ток не поднимется выше установленного значения. Состояние ограничения тока индицируется отдельной лампочкой. Например, если по расчетам выходит, что выходной ток должен быть 5А (5В на 1Ом, например), а плата настроена на ограничение в 3А, то на выходе будет 3А (и напряжение 3А*1Ом=3В, соответственно), при этом будет гореть индикатор ограничения. Если теперь повысить сопротивление нагрузки, например, до 10Ом, то ток в выходной цепи будет идти без ограничений, в соответствии с законом Ома 5В/10Ом = 0.5А. Лампочка перегрузки при этом не будет гореть.

Индикация заряда

Это просто лампочка, которая горит, пока ток в выходной цепи не опустится до некоторого значения. К сожалению, не получилось установить индикацию на ток, меньший 100мА, так что использование этой платы в зарядных устройствах ограничено. На эту функцию можно смело не обращать внимание при покупке, купив просто CC+CV, возможно сэкономив.

Опыт применения

Попробовал в качестве CC+CV зарядки для лития. Здесь сразу всплыла проблема. Если на акк подавать CV=4.2В с CC=1.5A, но 1.5А не будет подаваться даже на разряженном акке, т.е. фаза CC не работает. Очевидно, что это связано с большим внутреннем сопротивлением батареи и обвязки (провода, соединения и т.п.), одни только щупы мультимера имеют у меня 0.5 Ом сопротивления. Предполагаю, что фаза CC должна длиться до 3.7В, поэтому максимальное сопротивление батареи и обвязки должно быть не более (4.2-3.7)/1.5А=0.33Ом. Понятно, что при таких значениях роль играет всё — провода, качество контактов. Возможно, фаза CC все-таки работала, но выяснить я это не мог, т.к. сопротивление щупов моего мультиметра 0.4 Ом. Нормальную фазу CC=1.5А удалось получить только при подъеме напряжения зарядки до 4.65В (при условии прохождения тока через мультиметр с 0.4-омными щупами). Дальнейших экспериментов я пока не проводил, но очевидно, что нужно попробовать еще раз с короткими толстыми щупами. Также здесь обнаружилась особенность индикатора заряда на плате — его нельзя настроить на пороговый ток ниже 100мА, что почти полностью исключает полезность данной индикации.

Еще один вариант использования — качественное З/У. У меня как раз начал шалить ЗУ от планшета — тач при зарядке плохо работает. Эксперимент оказался удачным, пульсации на выходе достаточно низкие, при зарядке планшета от этой платы тач работал нормально. Не знаю, особенность ли это всех китайских планшетов, но ровно на 5В планшет (Hyundai Rock X) не заряжается. Штатная зарядка выдает напряжение 5.4В, установка которого на данной плате позволило заряжать планшет. Здесь же обнаружился недостаток самой платы — очень сильный нагрев даже на мощности ~10Вт (5.42В, 1-2А), хотя по мануалу радиатор нужно ставить от 15Вт. Проблема усугубляется тем, что нужен радиатор специальной формы с выпуклой контактной площадкой. Я приделал сначала переходник — кусок алюминия (теплопроводящего клея не было, поэтому КПТ-8 и суперклей по периметру), а к нему радиатор от первого пня (примерно 5x5x1см). Это дало достаточное охлаждение. Продаются варианты этой платы, залитые какой-то смолой, вероятно есть смысл покупать сразу такие, либо придумывать иное охлаждение, т.к. готовые значительно дороже (порядка $10, либо $5 для платы только с CV). Можно также попробовать вывести основную печку-LM2596 вне платы и прицепив ее на радиатор.

***

На момент написания этого текста данные платы начали сливаться по более низкой цене (3-3.5 бакса), меньшей даже, чем просто аналогичные платы CC+CV. Возможно, это связано с наличием какой-то большой бракованной партии. Моя плата имеет небольшой дефект — при установке минимального выходного напряжения (1.25В) на выход гонится большой ток (больше 5А, что превышает паспортные значения) без возможности его ограничить. Реальное минимальное выходное напряжение около 1.5В, что, наверное, не дает использовать данную плату в качестве зарядки для никеля (разве что диод на выход воткнуть).

В целом, интересное устройство. Можно использовать как простейший лабораторный источник питания. Для тестов использовал БП от старого принтера, выдающего 33В и 400мА (13.2Вт). С ним удавалось получить такие значения, как 12В/1А, 5В/3А (явный перегруз источника, но он справился). Обычно в описаниях таких плат пишется, что после 15Вт нужно отводить тепло. Максимальный ток видел 6.5А на 1.25В, скорее всего из-за ошибки в схеме, плата при этом сильно грелась.

Дополнение
Немного поправил текст обзора, но лень ещё и здесь править, см. запись в моём блоге: www.skubr.ru/2013/10/lm2596-dc-dc-converter-charger.html

Главный вывод такой: преобразователь лучше подходит для высокого выходного напряжения (12 В и выше).