Convertidor de tensión compacto con función Quick Charge

Reseña de otro convertidor, esta vez diseñado para un solo puerto, pero con función QC. Ya había publicado una reseña de una placa similar, pero esta vez el precio es más bajo y el tamaño, más pequeño.


Como en el caso de la placa de 5 V y 8 A, la pedí como complemento de otro pedido, básicamente porque así salía más barato. El envío era de pago y, si comprabas una sola placa, costaba más que el producto: por ejemplo, la placa cuesta 1,23 dólares y el envío hasta aquí, 2,03. Pero compré 22 placas, así que al final cada una salió por 1,34 dólares, incluido el envío. En mi opinión, está bastante bien.

El embalaje es compacto, pero seguro: las placas están envueltas en plástico de burbujas y ninguna sufrió daños durante el envío.


Podría parecer que se rompieron durante el transporte, pero en realidad no se parten tan fácilmente como podría pensarse.


Le di 20 placas a un amigo, así que a partir de aquí solo quedan las dos mías. Cada placa mide exactamente un tercio de una caja de cerillas estándar. Tiene componentes montados por una sola cara, por lo que resulta bastante fácil pegarla dentro de una carcasa con cinta adhesiva de doble cara.


Dimensiones de la placa según la página del vendedor.


Partimos por la mitad la placa grande y pasamos a la descripción y las pruebas.


El circuito es muy sencillo: todo lo hace un único chip cuya referencia se ha borrado. Controla tanto el modo QC como la conversión propiamente dicha, y además incorpora un rectificador síncrono. A la derecha se ve un supresor de sobretensiones diseñado para 12 V, que ofrece cierta protección a la carga si el convertidor falla. Sin embargo, hay que tener en cuenta que esta protección no salvará un teléfono o una tableta convencional (diseñados solo para 5 V), ya que limita la tensión a un valor más alto.

Características declaradas:
Tensión de entrada: 8-32 V, pero como el convertidor solo reduce la tensión, para obtener 12 V hay que aplicar unos 14-15 V a la entrada.
Modos de funcionamiento: QC2.0, QC3.0, aunque solo admite una versión limitada del protocolo, con un máximo de 12 V.
Parámetros de salida
5 V, 3,4 A
9 V, 2,5 A
12 V, 2 A.

Puedo decir desde ya que los parámetros de salida son más que suficientes para la gran mayoría de los dispositivos. Por ejemplo, el consumo habitual es de 3 A a 5 V y de 2 o 1,5 A a 9 o 12 V, respectivamente.



La referencia del controlador se ha borrado cuidadosamente. En la entrada hay un fusible rearmable.


Para empezar, conecto el convertidor a una fuente de alimentación para ver qué modos admite.


Bien. Por defecto, la salida es de 5,16 V. Perfecto.
Admite la mayoría de los protocolos; también detectó el modo Samsung AFC. Sin embargo, aunque probé a conectar un teléfono Samsung, no quiso funcionar con este modo. Quizá el propio teléfono no lo admita.
La tensión mínima en el modo QC3.0 es de 3,48 V y la máxima, de 12,13 V. Todo dentro de lo normal.


Para las demás pruebas, conecté la carga directamente a la placa, sin pasar por el conector USB; el medidor USB controlaba los modos de funcionamiento.


El convertidor entregó sin problemas 5 V con una corriente de hasta 3,4 A. Al principio, la tensión cayó a 4,98 V, pero fue subiendo al aumentar la carga y, con los 3,4 A máximos, alcanzó los mismos 5,16 V que en vacío.


Con una tensión de salida de 9 V, el resultado fue casi igual: obtuve 2,5 A a la salida, pero con una corriente mayor la placa entró en protección.


A 12 V también se observa un pequeño aumento de la tensión según la carga. En este caso, la placa entregó sin problemas 2,1 A, algo por encima de los 2,0 A declarados, pero a 2,3 A empezó a reducir la tensión de salida.
Todas las pruebas se realizaron con una tensión de entrada de 24 V.


Conectamos el osciloscopio para evaluar qué ocurre en la salida del convertidor. Para reducir la influencia de la carga electrónica, la alimenté mediante una fuente de alimentación con transformador.


A la izquierda, tres oscilogramas con una tensión de salida de 5 V en los modos sin carga, al 50 % y al 100 %; a la derecha, lo mismo para 12 V.

En pocas palabras, el resultado no es muy bonito: sin carga, la amplitud es de 100 mV a 5 V y de solo 50 mV a 12 V, pero con carga llega hasta 300 mV. Además, el aspecto de la señal apenas depende de la corriente de carga ni de la tensión de salida.
300 mV es mucho para 5 V y tolerable para 12 V, pero las pruebas con un teléfono real demostraron que funciona con total normalidad.


Después pasé a las pruebas de calentamiento. Primero ajusté 5 V y apliqué una carga del 50 % (1,7 A); en unos 7 minutos, la placa alcanzó los 60 grados. Más exactamente, esa fue la temperatura que alcanzó el controlador PWM.
Con una carga del 100 %, el convertidor funcionó durante 7 minutos y entró en protección.


En la gráfica se veía más o menos así. Para obtener los 3,4 A anunciados hace falta refrigeración adicional, aunque después empecé a sospechar que el problema era que se disparaba el fusible, ya que su corriente depende de la temperatura y el controlador PWM, que se calienta, está justo al lado.


Con una tensión de salida de 12 V y corrientes de carga de 1 y 2 A, el convertidor estaba entre 5 y 10 grados más frío y funcionaba perfectamente.


Durante las pruebas medí la corriente consumida y la eficiencia con tensiones de entrada de 15 y 24 V, tensiones de salida de 5, 9 y 12 V y cargas del 20, 40, 60, 80 y 100 %.
Verde: 5 V
Rojo: 9 V
Azul: 12 V


A partir de estos datos, preparé gráficas de la eficiencia en función del modo de funcionamiento y de las tensiones; los colores corresponden a los indicados arriba.
Aprovecho para plantear una pregunta, por si alguien lo sabe. Al crear las gráficas, selecciono varias columnas en Excel y aparecen en el gráfico, pero no en el orden 1-2-3, sino al revés, 3-2-1. ¿Cómo se controla esto?


Conclusiones.
No me apetece criticar estos convertidores, aunque motivos no faltan: por ejemplo, el nivel elevado de rizado en la salida y la incapacidad de suministrar 5 V de forma continua con la corriente de carga máxima. Pero, por este precio, creo que se les puede perdonar. En realidad, la única pega es el nivel de rizado, porque en la práctica es poco probable encontrar un dispositivo que necesite 3,4 A a 5 V.
En mi opinión, la calidad de montaje, el precio, el tamaño, la estabilidad de funcionamiento en los demás modos, las distintas opciones de funcionamiento y la presencia de un supresor de protección en la salida compensan con creces los inconvenientes.

Y eso es todo. Espero que la información haya sido útil y, como siempre, estaré encantado de leer vuestros comentarios.