Андрей Смирнов
Время чтения: ~11 мин.
Просмотров: 0

Недорогой USB StepUP/Down (boost/buck) конвертер XY-UP 1.2V-24V (3W)

18 сентября 2018, 18:18 | ИБП, системы охлаждения и сетевые фильтры

Всех приветствую, кто заглянул на огонек. Речь в обзоре пойдет, как вы наверно уже догадались, о понижающее-повышающем (Buck-Boost) модуле DPH5005, предназначенным для постройки лабораторного источника питания. Отличительными особенностями данного модуля являются компактные размеры, большой диапазон входного напряжения, отличная точность измерения и установки параметров, а также наличие банков памяти для сохранения текущих настроек. Приборчик очень интересный, поэтому кто заинтересовался, милости прошу под кат.

Узнать текущую цену можно здесь

Общий вид модуля DPS8005:

780d150c42.jpg

Краткие ТТХ:

Дабы было легче ориентироваться в моделях, приведу краткое сравнение их возможностей:

6ffc09bf60.jpg

Комплектация:

— Buck-Boost модуль DPH5005 (плата + дисплей)

— два соединительных шлейфа

— модуль проводной связи с ПК (USB)

— инструкция

2188e53f30.jpg

Buck-Boost модуль DPH5005 поставляется в пластиковой упаковке (блистер):

Сам блистер помещается в простенькую пенопластовую коробочку с кучей «пупырки», поэтому модуль находится под надежной защитой и сломать его не получится даже у матерых российских почтовиков. К тому же, внутри блистера имеется защитный бокс из вспененного полиэтилена:

С торца коробочки имеется краткий перечень моделей с основными возможностями, дабы было проще ориентироваться во всем ассортименте компании:

Помимо самого модуля, в комплекте находится подробная инструкция на английском и китайском языках:

Хотелось бы отметить, что при покупке можно выбрать любой из трех вариантов комплектации: базовый модуль DPH5005, модуль с коммуникацией по USB или с коммуникацией по USB и Bluetooth соединению. Учитывая небольшую разницу в цене, я рекомендую присмотреться именно к максимальной комплектации, поскольку она позволяет управлять понижающим модулем по беспроводному Bluetooth соединению, не рискуя сжечь ПК в случае нештатных ситуаций.

Внешний вид:

Buck-Boost модуль DPH5005 представляет из себя набор из трех основных элементов (плата-преобразователь, дисплей и соединительные шлейфы) и предназначен для изготовления лабораторного источника питания посредством подключения к внешнему источнику питания, будь то сетевой блок питания (БП) или аккумуляторная батарея. Благодаря поддержке модулей коммуникации (USB или BT), есть возможность управлять устройством дистанционно, а также считывать показания и сохранять логи.

Подключение элементов Buck-Boost модуля DPH5005 очень простое и выглядит следующим образом:

В середине фото как раз таки расположены модули коммуникации. Внешнее питание подключается к клеммам «IN», выход подается с клемм «OUT».

Наибольший интерес представляют плата преобразователя и дисплейный модуль, поэтому рассмотрим их более подробно:

Стоит отметить, что дисплейные модули всех моделей практически одинаковы и имеют аналогичные габариты. Практически у всех на передней панели присутствуют лишь четыре кнопки управления, регулятор в виде энкодера и дисплей:

Пластиковый корпус модуля имеет выступающие борта и упоры для установки в различные корпуса, а их в ассортименте компании три модели (см. в конце обзора).

В данной модели задняя панель корпуса немного видоизменена. Она съемная и предназначена для более удобного подключения соединительных шлейфов:

Теперь непосредственно сама плата-преобразователь:

Она предназначена либо для понижения выходного напряжения, либо для повышения в зависимости от установок и входного напряжения. Плата достаточно компактная и подойдет для встраивания в большинство корпусов. Внешний вид со всех сторон:

В основе работы лежит SEPIC Controller LTC1871EMS (на отдельной плате), микроконтроллер управления STM32F100C8 и ШИМ-контроллер TL594C:

Также можно заметить сдвоенные силовые диоды Шоттки MBR20100CT, массивные дросселя и электролиты по входу и выходу (сборка из кондеров 330mF и 470mF на 63V). Диоды установлены на небольшом радиаторе 30ммх30мм через термопрокладку. Охлаждение активное, обороты регулируются автоматически:

Подключение осуществляется к клеммным колодкам, соседние контакты которых запараллелены. На входе и выходе присутствует по токовому шунту и по крохотному предохранителю на 20А:

С обратной стороны платы ничего интересного нет:

Плата-преобразователь и дисплейный модуль соединяются при помощи двух шлейфов:

Важно не перепутать колодки и подключать строго LCD -> LCD (вывод показаний) и KEY -> KEY (управление).

Поскольку у меня уже есть модуль беспроводной связи от другого модуля (они все одинаковые), то я выбрал модель с модулем проводной связи (вариант 2). Для подключения используется наиболее популярный разъем microUSB:

В основе работы лежит микросхема CH340G – преобразователь интерфейса USB в UART (мост USB-UART):

К сожалению, подключить два модуля связи одновременно нельзя, поскольку выход на плате DPS8005 всего один, но если добавить переключатель для выбора проводной или беспроводной передачи, то проблем быть не должно. В итоге, вся конструкция получается следующей:

Габариты:

Размеры платы-преобразователя и дисплейного модуля небольшие, всего 93мм*71мм*41мм (плата) и 79мм*43мм*41мм (плата). По традиции сравнение с тысячной купюрой и коробком спичек:

Управление:

Для нормальной работы желателен качественный источник питания, особенно если это сетевой БП. Он подключается к гнездам «IN+» и «IN-». Потребители подключаются, соответственно, к гнездам «OUT-» и «OUT+». Если в наличие имеется какой-либо модуль связи, то его необходимо подключить к соответствующему разъему на плате.

Управление у большинства этих моделей одинаковое:

Основное (вверху) и дополнительное (внизу) меню дисплея:

Итого, управление достаточно простое. При подключении к компьютеру, кнопки на модуле блокируются. Из минусов можно отметить лишь не слишком удачное расположение кнопки питания, а в основном все просто и удобно.

Подключение к компьютеру:

Для подключения к компьютеру необходимо подключить нужный модуль связи (BT или USB) к основному модулю DPH5005 посредством комплектного шлейфа. В случае проводного соединения, необходимо с помощью интерфейсного USB -> microUSB кабеля (с интерфейсными DATA питами) подключить модуль к USB разъему компьютера. После установки драйверов в системе должен появиться виртуальный COM порт:

Далее запускаем приложение DPH5005, выбираем нужный COM порт и жмем «Connect»:

Управление с модуля при этом блокируется, показания передаются программе:

Функционал программы хороший.

Тестирование:

Для тестирования и сравнения результатов я буду использовать простенький стенд из регулируемого БП Gophert CPS-3010 и True-RMS мультиметра UNI-T UT61E. Дабы исключить холивары по поводу погрешности приборов, приведу сравнение показаний мультиметра и вольтметра с источником образцового напряжения (ИОН) на базе самой точной из серии микросхемы AD584LH:

Сравнение показаний БП и других приборах есть в моих прошлых обзорах, повторяться не буду.

Минимальное входное напряжение составляет около 4V, при заявленных 6V, правда при напряжении менее 4,5V начинает тускнуть подсветка. В данный момент я не располагаю источником питания с напряжением выше 50V, поэтому измерить максимальное рабочее входное напряжение не могу. В тестах максимум будет 32V. Как и у всех моделей RD, на дисплейном модуле присутствует кнопка ON/OFF, которая позволяет отключать выход модуля от нагрузки. Очень удобная функция.

Теперь проверим погрешность модуля в режиме понижающего преобразователя (Buck), когда входное напряжение источника питания выше выходного. На фото ниже, напряжение на входе 12V, а на выходе 10V:

Как видим, при установке на выходе 10,00V напряжение составило 10,002V. Напомню, что заявленная точность модуля 0,5%, поэтому показания вписываются в погрешность просто с огромным запасом.

Далее установим на выходе ровно 0,15V (верхняя строка SET). Прибор показывает 0,15V, а мультиметр – 0,149:

Показания точны вне зависимости от выходного напряжения, будь то десятки вольт или десятые доли вольта.

Далее на очереди работа в режиме повышения напряжения (Boost). Напряжение на входе 12V, а на выходе 30V:

К сожалению, на этом диапазоне проверить мультиметр ИОН’ом не могу, но соответствие очень хорошее. Максимальное напряжение, которое можно установить на выходе составляет 50V:

Здесь стоит учитывать основную особенность повышающих (Boost / Step-Up) преобразователей – повышение напряжение осуществляется за счет тока. Физику никто не отменял и данная схема соответствует закону сохранения энергии: мощность на выходе равна мощности на входе минус потери. Примеры смотрите ниже.

Теперь очередь дошла до проверки соответствия показаний тока. Для этого включим мультиметр последовательно с нагрузкой. Первым на очереди режим «понижайки»: на входе 12V, на выходе 5V, ток нагрузки 1А. Как видно по фото, показания тока соответствуют:

Напомню, производитель заявляет установку до тысячных долей ампера и погрешность в 0,5%. На примере выше КПД модуля составляет около 73%, т.к. на входе около 6,85W (0,57А * 12V), а на выходе ровно 5W (1А * 5V, см. на дисплее). Скажем так, не густо, поскольку заявленный производителем КПД составляет около 85%.

Идем далее, в этом же режиме поднимаем ток нагрузки до 5А (максимальный выходной ток преобразователя). Показания опять находятся в пределах погрешности с большим запасом:

Для интереса посмотрим КПД модуля DPH5005 в этом режиме. На входе около 33W (2,75А * 12V), а на выходе 25W (см. на дисплее). КПД составляет около 76%. Но здесь стоит сделать поправку на потери в соединительных проводах, ибо при 5А присутствует «неплохая» просадка напряжения и потери на нагрев проводов.

Следом на очереди режим «повышайки» при максимальных токах. На фото ниже на входе около 86W (7,24А * 12V), а на выходе почти 75W (5А * 15V), показания соответствуют:

КПД модуля DPH5005 в этом режиме составляет около 87%. Получается, что КПД в режиме повышения напряжения выше, чем в режиме понижения.

Еще один пример повышения напряжения с 12V (на входе) до 20V (на выходе):

Здесь четко видно, что повышение осуществляется за счет тока входного источника питания, поэтому при питании от аккумуляторных батарей учитывайте их максимальный ток отдачи и просадку напряжения под нагрузкой, а также их защиту. При таком режиме (12V->20V), с входного БП Gophert CPS-3010 снимается 9,6А, при максимальных 10,5А. Не трудно догадаться, что в таком режиме БП просто «не вытянет» дальнейшее повышение напряжение с этой нагрузкой (5А), поэтому придется поднять входное напряжение БП до 20V. К сожалению, более мощной нагрузки у меня нет, поэтому ограничусь 150W при максимальном выходном токе модуля в 5А:

КПД модуля DPH5005 в этом режиме составляет около 91%. На входе около 164W (8,2А * 20V), а на выходе почти 150W (5А * 30V). Получается, чем выше нагрузка, чем КПД модуля выше.

Ссылки на некоторые другие изделия Ruideng Technologies:

Темный DIY корпус ЗДЕСЬ

Светлый DIY корпус ЗДЕСЬ

Высокий DIY корпус ЗДЕСЬ

USB тестер RD UM25C/UM25 с логированием показаний ЗДЕСЬ

Генератор сигналов JDS6600 ЗДЕСЬ

Итого, Buck-Boost модуль DPH5005 показал себя с хорошей стороны. Он компактный, удобный в работе. Может использоваться от любого сетевого адаптера (к примеру, БП ноутбука) или от аккумуляторной батареи, превратив их в полноценный лабораторный источник питания. Рекомендую к покупке…

Узнать текущую цену можно ЗДЕСЬ

  • Цена: $1.22

Недорогой конвертер напряжения для питания самоделок от USB 5V устройств. Позволяет получить быстро и без лишних движений выходные напряжения в диапазоне от 1.2V до 24V. Подходит для автономного питания, а также для быстрой проверки устройств. Можно запитывать от аккумулятора (1S/2S/3S) или павербанка. Взял по рекомендации в акции недорогой USB StepUP/Down конвертер 1.2V-24V (3W). Подобный конвертер предназначен для получения напряжения питания в пределах 1.2V-24V с небольшой мощностью (2-3 Вт) для проверки и автономного питания устройств от подручных источников: аккумуляторов, павербанков и т.п. Вход в пределах DC 3.5-12V (можно питать от 18650 и других литиевых элементов). Напряжение подстраивается. Для снижения потребления можно отключить дисплей.Характеристики: Модель: XY-UP Тип: USB boost/buck конвертер Напряжение питания (вход): DC 3.5-12V Напряжение на выходе: DC 1.2-24V. Мощность в диапазоне: – 1.2-2V, до 2W; – 2V-20V, до 3W; – 20V-24V, до 2.5W. Индикация — есть. Размеры 78 х 21 х 14 мм. Посылка добралась примерно за 2 недели после акции, брал пару вариантов конвертеров. Интересно же) Упаковка на пять баллов, пенопластовый кокон, внутри все в пупырке + антистатический пакет. Для – сравнения похожий по функционалу WUZHI DP2F USB конвертер Смысл сходный, у WUZHI DP2F USB конвертера чуть больше мощность + есть триггеры QC Внешний вид XY-UP конвертера Представляет собой вытянутую плату преобразователя (DC-DC) без корпуса, с дисплеем. Есть один подстроечный резистор, отвечающий за выходное напряжение. Присутствует клеммная колодка (плюс и минус выхода), а также контакты под пайку, причем как на входе, так и на выходе. На выходе удобно сразу подавать Vin, одновременно снимать Vout в одном кабеле. Присутствует кнопка отключения нагрузки и дисплея. На дисплей выводит показания небольшая микросхема M5330B (SOT-89 200mA Low Dropout Linear Voltage Regulator 3.3V ) А в качестве dc/dc преобразователя выступает B6288 (аналог SX1308, MT3608, B628). Дисплей простой, сегментный, 3 разряда. Яркий. На фотографиях получается плохо, в живую все четко. Если встраивать в корпус, можно сверху установить тонированое окошко — будет просвечивать. Провел ряд тестов на предмет стабилизации напряжения под нагрузкой, и мощности на выходе. Включился преобразователь с 12В. Будьте внимательны, предварительно выставляйте напряжение, а затем только подключайте нагрузку. Выставил 7.0В (примерно 0,3 А). Мощность на выходе, с учетом потерь на тестере около 2 Вт. Выставил 9.0В (примерно 0,28 А). Мощность на выходе около 2,5 Вт. Выставил 12.0В (ток 0,175 А). Мощность на выходе 2,4 Вт. Выставил 15.0В (ток 0,1 А). Выставил 18.0В (ток 0,13 А). Мощность на выходе 2,1 Вт. Выставил 20.0В (ток 0,06 А). Выставил 24.0В (ток 0,06 А). Преобразователь, действительно маломощный. При увеличении напряжения (>20V) снижается мощность, в пределах 12~20 V, в принципе, работать можно. Легко запаять в самоделку. Выход держит стабильно. При ~2 Вт особо не заметен нагрев. Цена, конечно, подарок. За бакс ($1.22) пусть будет. Если честно, то можно было бы чуть-чуть добавить, и взять более интересный модуль питания от USB с boost-преобразователем 0.5…30V (15W) и триггерами QC ($5.99). У него мощность до 15Вт, плюс предусмотрены триггеры быстрой зарядки.Плюсы:Минусы: Пруф покупкиИспользуемые источники:

  • https://www.ixbt.com/live/filters/obzor-universalnogo-buck-boost-modulya-dph5005-s-horoshimi-vozmozhnostyami.html
  • https://mysku.ru/blog/aliexpress/74349.html

Рейтинг автора
5
Подборку подготовил
Максим Уваров
Наш эксперт
Написано статей
171
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации