Затарился модулями DCDC: повышающие, понижающие и самое важное — двухполярками

Часто надо запитать какое-нибудь барахло, но нет нужного портативного напряжения, или слишком высокое или слишком низкое. Например, получить из 18650 аккумов те же 5 Вольт. Эту проблему решают DCDC-преобразователи. 

Напряжение и ток которые формируют такие девайсы являются импульсными. Для питания каких-то религиозно-аналоговых устройств или датчиков они не очень подходят ввиду шумности линий, но в целом, что-то цифровое запитать вполне себе подходят. К тому же учитывая высокий КПД DCDC-преобразователей — устройства будут экономичными и применение может быть очень оправданными.

Я заказал 3 вида, каждого по 5 штук, с запасом.

Понижающий LM2596

Это преобразователь с широким входным (4,5-40V, 3A) и выходным напряжением (1,23-30V, 2A). Я заказывал версию HV — самую дорогую. На него есть куча обзоров в интернете, поэтому не буду повторяться, скажу только, что это хороший середняк, обычный, ничем не выдающийся DCDC с хорошим КПД 92% и относительно чистыми линиями. Частота работы преобразователя составляет 150kHz. Имеет защиту от короткого замыкания. Для быстрой запитки каких-то цифровых устройств подходит отлично. На небольших токах не греется и может работать даже без радиаторов. При больших токах — на микросхему уже требуется охлаждение, так же сильно греется диод. Купить по хорошей цене можно тут

Повышающий XL6009

Производительный, повышающий преобразователь, регулируемый, с широким диапазоном  входных (3-32V, 4A) и выходных (5-35V) напряжений. Имеет высокий КПД 94% и работает уже на большей частоте, в отличие от понижающего — 400kHz. Микросхема XL6009 работает лучше, чем подобные преобразователи на чипе LM2577, который имеет максимум всего 50kHz и выходной ток до 3А. В целом является так же середняком в линейке step-UP DCDC преобразователей и может много где выручить где не требуется чистое, линейное питание. При этом линия питания достаточно чистая для импульсного преобразователя. Купить по хорошей цене можно тут

Двухполярный DD1718PA

Ну и самый главный модуль, который приобретался в первую очередь, а остальные вместе с ним про запас — это двухполярка DCDC DD1718PA.

Плата построена на чипе XL6007, имеет достаточно высокий КПД 90%. При этом диапазон входных напряжений широк, но надо делать поправку на пару FB резисторов, которые регулируют обратную связь и как следствие — выходные напряжения модуля. Например, для +-5V модуля диапазон входных напряжений 3-4.5V, для +-12 — 3.3-11V и т.д.

Из описания общих характеристик видно что микруха работает на частоте до 400kHz в широком диапазона от 3.6V до 24V. Максимальный ток до 2А, а входные SW-пины имеют защиту от повышенного напряжения. Так же микросхема включает защиты от перегрева, ограничение тока, мягкий старт. Типовое применение это портативная электроника, цепи операционных усилителей, RS-шины (RS232, RS485, RS422), аудиотехника, измерительные приборы и др.

Подключение микросхемы простейшее. Достаточно подать питание, подключить ее к земле, навесить обратную связь и включить в цепь SW дроссель с диодом — преобразователь готов. Добавить кондеров по вкусу и частоте. Ниже можно видеть типовую схему включения и функциональную блок схему микрухи.

Преобразователи которые приехали ко мне отказались сразу работать. Изначально они были подключены по схеме предложенной китайцами прямо в лоте на Али. То есть — я подал землю и на Vin. подал порядка 3.5 Вольт. На выходах была тишина. 

Тишина на линиях заставила разыскать даташит, разобраться в схеме соединений и так же в сути явлений происходящих на плате. Сразу было неясно откуда появляется отрицательное напряжение, но смоделировав схему в виртуальной среде и запустив процессы, в очень замедленном варианте, стало понятно, что отрицательную линию формирует один единственный конденсатор. Решение, надо сказать, гениальное! И это работает! По сути такой фокус можно провернуть практически на любом DCDC и получить двухполярное питание!

Для получения чистой, двухполярной линии питания рекомендуется использовать линейные стабилизаторы питания прямой и обратной полярности. Модуль должен быть настроен на несколько более высокое напряжение, чтобы превысить DROP-напряжение стабилизаторов и небольшой запас. В лоте есть схема типового включения, думаю и почти уверен, что при таком включении можно добиться действительно достаточно чистых линий и напряжений. Пока не пробовал… думаю, в ближайшем будущем.

Для тех кто будет заказывать модули там же где и я (ну или в другом месте) — объедините земли если устройство сразу не заработает. Мне попались платки с ошибкой трассировки, пришлось малость поправить.

Купить двуполярку можно здесь

Подробнее смотрите в обзоре: