- Цена: $2.04
- Модель XY-SIPA-Z
- Входное напряжение 5В: от 3.3В до 12В
- Выходное напряжение от 1.0В до 24В (по факту до 24.9В)
- Регулировка напряжение с помощью кнопок
- Возможность выключения выхода
- Калибровка
- При выходном напряжении от 1В до 2В мощность до 2Вт, от 2В до 24В мощность до 3Вт
- Защита от низкого выходного напряжения (LVP), когда будет на выходе меньше 0.8В
- Защита от превышения тока и короткого замыкания (OCP) максимум 2А
- Защита от превышения мощности (OPP)
- Память установленного режима после выключения
Обзор портативного свистка — USB блока питания с питанием от USB 5В и выходом 1-24В мощностью до 3Вт. Включение, замеры, проверка защит, осциллограммы, вскрытие, недостатки.
Последнее время вся электроника уменьшается, все становится компактным и портативным. А эту компактную и портативную электронику нужно от чего-то питать. Первый универсальный вариант USB с 5В, везде сейчас полно USB зарядок (т.е. 5В блоков питания), повербанков и различной электроники с USB портами. Второй вариант, который понравился мне USB с Quick Charge, с помощью которого могу самодельными триггерами получить 12В. Для третьего вариант решил посмотреть в сторону регулируемых USB свистков — блоков питания. На самом деле, купил его ради интереса, посмотреть, как устроен, что бы взять идеи на вооружение, ну и может пригодится.
На рынке, и в обзорах уже на данной площадке, есть большое разнообразие подобных портативных БП, построенных по технологии buck-boost, т.е. SEPIC или более продвинутых вариантах. Есть с разными элементами управления: переменные резисторы на напряжение и ток, кнопками, энкодерами. Во время августовской распродаже на глаза попался вариант с 2-мя кнопками, с подстрочными резисторами показались простыми.
Информация о продукте:
Внешний вид
Посылка пришла хорошо упакованная в плотную коробку из пенопласта, которая убережет содержимое от превратностей доставки.
Внутри свисток упакован в свою небольшую пластиковую коробочку с информацией о продукте и ссылкой на сайт.
Материал коробка нормальный, петли перегибные, защелка простенькая, держит слабо. Тем не менее коробок приятный.
Бумажка с одной стороны на китайском языке, со второй на английском.
Фото модуля
Модуль блока питания находится в синем прозрачном пластиковом корпусе, склеенным суперклеем из 2-х половинок.
Шов склейки с одной стороны неаккуратный, клей просочился наружу.
На корпусе присутствую четкие отпечатки пальцев сборщика, оставленные на торце с помощью суперклея. Пары суперклея просочились внутрь свистка и осели на компоненты в виде белого налёта.
Плата блока питания. Плата в белом налете: это или плохо смытый флюс и/или осевшие пары от суперклея. Флюс в местах пайки выводов выводных компонентов не смыт.
Для распознавания микросхем белый налёт был с них стерт спиртом.
Линейный стабилизатор на 3.3В в SOT223 корпусе M5333B. Операционный усилитель LM358 в SO8, Step-Up стабилизатор b6289h в роли SEPIC в SOT23-6 корпусе, диод SS34 на 3А 40В в необычайно компактном исполнении — SMA корпусе.
С нижней стороны контроллер N76E003AT20 в TSSOP20 корпусе и резистор 2512 на 50мОм в роли шунта.
Управление
Модуль управляется 2-мя кнопками: сверху +, снизу -.
Изначально модуль выключен, на верхнем дисплее горит ранее установленное напряжение, на нижнем горит OFF.
Включение/Выключение выхода производится кратковременным нажатием на любую кнопку. После чего на индикаторе тока загорается On на 2-3 секунды или постоянно горит OFF в зависимости от состояния выхода.
Для начала регулировки выходного напряжения нужно нажать обе кнопки и удерживать примерно 2 секунды. Если выход выключен, то настройка напряжения будет недоступна. После входа в режим установки напряжение индикатор напряжения начнёт мигать. Теперь обеими кнопками можно выставить напряжение. Если нечего не делать, то спустя 3 секунды индикатор перестанет мигать. Кратковременное нажатие производит регулировку на 0.1В, если удерживать, напряжение будет плавно изменяться, примерно на 1В/секунду. Но постоянное мигание затрудняет комфортную регулировку.
Свисток запоминает установленное напряжение и состояние выхода. После отключения от USB и последующего включения настройки не сбрасываются.
Если во время включения 5 секунд удерживать обе кнопки зажатыми на обоих дисплеях ненадолго загорятся все восьмерки 8.8.8. — режим калибровки.
В режиме калибровки на верхнем дисплее будет мигать последнее выставленное напряжение. Подключаем мультиметр, замеряем напряжение и если оно отличатся — кнопками можем его подрегулировать. Если зажать две кнопки начнёт мигать индикатор тока, если ток отличается от измеренного — кнопками можно его подрегулировать. Если снова зажать две кнопки, начнётся снова калибровка напряжения.
Измерения
Собираю небольшой стенд.
Питание от линейного блока питания. Измерение напряжения и тока — мультиметр UT61E. Самодельная электронная нагрузка, индикатор на ней не калиброван, основные измерения мультиметром. Измерение входных значение напряжения, тока и мощности USB измерителем (который пока правда сам не проверен). И осциллограф с пирометром за кадром.
Перед замерами блок питания (свисток) не калибровался.
Напряжение
Напряжение измеряется мультиметром с выходного клеммника свистка.
| U уст, В | U дисплей, В | Uзамер, В I=0мА |
Uзамер, В I=100 мА |
Uзамер, В I=250 мА |
Uзамер, В I=500 мА |
Uзамер, В I=950 мА |
Uзамер, В I=1990 мА |
| 1 | 1.1 | 1.07 | 1.06 | 1.05 | 1.04 | 1.01 | 0.95 |
| 3.3 | 3.3 | 3.36 | 3.35 | 3.34 | 3.32 | 3.294 | — |
| 5 | 5 | 5.08 | 5.07 | 5.06 | 5.04 | — | — |
| 12 | 11.9-12.0 | 11.98 | 11.96 | 11.95 | — | — | — |
| 18 | 18 | 18.03 | 18.02 | — | — | — | — |
| 24 | 24 | 24.05 | 24.03 | — | — | — | — |
| 24.9 | 24.9 | 24.95 | 24.93 | — | — | — | — |
Ток
Напряжение 5В
| I дисплей, мА | I мультиметр, мА |
| 0 | 0 |
| 109 | 111 |
| 500 | 502 |
| 583 | 587 |
Напряжение 1В
| I дисплей, мА | I мультиметр, мА |
| 0 | 6 |
| 111 | 111 |
| 504 | 501 |
| 937 | 938 |
| 1.02 | 1024 |
| 1.50 | 1505 |
| 1.70 | 1700 |
Точность измерений портативного блока питания — хорошая.
КПД
| Uвх, В | Iвх, А | Uвых, В | Iвых, мА | Pвх, Вт | Pвых, Вт | КПД |
| 5.01 | 0.26 | 5.0 | 200 | 1.24 | 1 | 75 |
| 5.01 | 0.84 | 5.0 | 599 | 4.22 | 3 | 71 |
| 5.07 | 0.21 | 1.0 | 602 | 1.18 | 0.6 | 51 |
| 4.98 | 1.11 | 1.0 | 1950 | 5.64 | 1.95 | 34.6 |
| 5.03 | 0.34 | 12.1 | 102 | 1.73 | 1.23 | 71 |
| 5.02 | 0.63 | 12.1 | 196 | 3.17 | 2.37 | 75 |
| 5.03 | 0.38 | 24.0 | 50 | 1.96 | 1.2 | 61 |
| 5.00 | 0.72 | 24.0 | 100 | 3.63 | 2.4 | 66.5 |
КПД низкий.
Нагрев
Нагрев измерялся пирометром. Блок питания был в своём корпусе.
| Uвых, В | Iвых, мА | t, мин | T грС |
| 12.1 | 200 | 60 | 38 |
| 5 | 505 | 50 | 40.5 |
| 5 | 599 | +30 | 50 |
| 1 | 1500 | 11 | 75, 98 плата |
| 24 | 103 | 30 | 46, 56 плата |
Замеры изначально производились до вскрытия корпуса, завершающие 2 замера производил уже после вскрытия. Нагрев идёт в области индуктивностей и конденсатора, разделяющего вход с выходом.
Пульсации
| Uвых, В | Iвых, мА | Uпул, мВ | % |
| 1.0 | 0 | 28.8 | 2.88 |
| 1.0 | 503 | 74.4 | 7.44 |
| 1.0 | 1870 | 240 | 24.00 |
| 3.3 | 110 | 44 | 1.33 |
| 3.3 | 501 | 98 | 2.97 |
| 3.3 | 934 | 168 | 5.09 |
| 5 | 109 | 48 | 0.96 |
| 5 | 584 | 136 | 2.72 |
| 12 | 0 | 32 | 0.27 |
| 11.9 | 102 | 68 | 0.57 |
| 11.9 | 262 | 106 | 0.89 |
| 24.9 | 100 | 102 | 0.41 |
5В 109мА, пульсации 48мВ
3.3В 934мА, пульсации 168мВ
1В 1870мА, пульсации 240мВ
Чем больше напряжение, тем меньше максимальный возможный выдаваемый ток и меньше пульсации. На низких напряжения пульсации сильнее и более существенные. При токах меньше 500мА и напряжении выше 3В соотношение выходного напряжения и пульсаций менее 3%, что нормально для импульсного преобразователя и питаемой цифровой техники. Но для комфортной работы и чувствительной электроники многовато. На низких напряжения пульсации могут достигать 5%, 168мВ при 3.3В. На токах более ампера пульсации очень большие: 24%, т.е. 240мВ при 1 выходном вольте.
При напряжении меньше 11В появляется ещё и низкочастотная составляющая.
1.1В 0мА, низкочастотная составляющая
Защиты
Защита по превышению мощности и тока отрабатывают. Свисток перегрузку и КЗ на выходном напряжение 1, 5, 12, 24.9В пережил.
Но пару раз во время подключения к USB с включенной нагрузкой срабатывала защита внешнего лабораторного питания выставленная на ~1.5А. Подключать к другому более мощному лабораторному БП не стал, пожалел. Если в будущем при подобном обстоятельстве сгорит — дополню.
Переходные процессы
Когда выход стабилизатора выключен на выходе присутствует около 100мВ постоянного напряжения с пульсацией 34мВ.
Если включать и выключать выход стабилизатор кнопками, то все проходит нормально. Всплесков невидно, нарастание и спад напряжения около 40-50мс, без нагрузки спад возможен 400мс.
Но самое веселое происходит, во время подключения свистка к USB порту какого-либо внешнего источника питания. Без разницы, включен или выключен выход — на выходе возникает всплеск, амплитудой превышающие установленное входное значение.
Выходное напряжение 12В, нагрузка отключена, во время подключения к USB всплеск в 21В.
Самое веселое с такой особенностью можно наблюдать на минимальном выходном напряжение. Выходное напряжение 1В, подключена нагрузка 110мА, выход включен. В момент подключения к USB всплеск до 17В, т.е. который превышает в 17 раз установленное значение. Фильтры на входе потребителя должны его спасти, если они есть, но не каждому может это понравится.
Вывод, подключать чувствительную нагрузку к этому свистку можно только после его подключения к USB.
Ещё замеченные глюки
Во время попытки запитать от повербанка мало потребляющею свою приблуду, повербанк отключался спустя 3 сек после подключения. Доставать другой источник питания было лень. На 3-4 попытке стабилизатор «защёлкнулся». На выходе 0В (была ли ранее замеченная составляющая не обратил внимания), на дисплее 00.1В 094мА и отсутствие реакции на кнопки. Подключение-отключение не помогает. После этого его вскрыл для изучения внутреннего мира и добавил фотографий в статью. Позже подключил в режиме калибровки, настройки сбросились на заводские 12В, ожил.
Итог
Компактный настраиваемый USB блок питания питающейся от другого USB блока питания или повербанка. Работает, точно показывает выходной ток и напряжения. Большие пульсации, присущие импульсным стабилизаторам, на низком напряжение и большом выходном токе. И хороший бодрящий всплеск во время подключения к источнику внешнего питания.
