TRI1461, kolejny mały układ scalony do budowy przetwornicy DC-DC

W zeszłym miesiącu opisywałem układ scalony MP2359DJ do budowy przetwornicy DC-DC, a w komentarzach podpowiedziano mi jeszcze kilka podobnych układów.
Niedługo potem zamówiłem sobie kilka różnych do „kolekcji”, a niedawno dostałem i przetestowałem kolejny.

Tak, wiem, że recenzowanie układu scalonego brzmi śmiesznie — co tu właściwie opisywać?
Ale na przykład mnie interesowało, co jeszcze jest w sprzedaży poza tym, czego sam używam, bo nie nadążam ze śledzeniem wszystkiego. Dlatego komentarze pod takimi recenzjami bywają bardzo przydatne.

Właściwie nie planowałem zamieszczać w tej recenzji zdjęć opakowania, ale tym razem sprzedawca zdołał mnie zaskoczyć.
Układy przyszły w dużym kartonowym pudełku. Kiedy odebrałem na poczcie kolejną porcję małych paczuszek, najpierw nawet nie zorientowałem się, co to jest i od kogo.
Kiedy rozerwałem kopertę i otworzyłem pudełko, byłem zaskoczony — znacznie droższe i bardziej kruche rzeczy przychodziły mi w zwykłych kopertach.


Tym razem obyło się bez dodatkowego układu, wszystko się zgadza: zamówiłem 10, dostałem 10, szkoda :)


Na początek porównanie parametrów otrzymanego układu z poprzednim.
Widać wyraźne różnice w parametrach, najważniejsze to:
rezystancja włączonego klucza jest 2 razy mniejsza, częstotliwość ponad 2 razy niższa, nieco mniejszy zapas napięcia wejściowego — 23 zamiast 24 V.
Za to deklarowany prąd wynosi 2 A.


Układ ma taką samą obudowę jak poprzedni, ale jak się później okazało, nie tylko obudowa jest taka sama.


Schemat blokowy wygląda inaczej, choć w gruncie rzeczy to samo.
Przy okazji, myślę, że częstotliwość obniżono ze względu na zastosowanie innego tranzystora polowego o mniejszej rezystancji.
Tak, zauważyłem jeszcze jedną różnicę: napięcie odniesienia w opisywanym układzie wynosi 0.805 V, a w poprzednim — 0.810 V.
Różnica jest bardzo mała i można spokojnie zastosować te same wartości rezystorów w dzielniku (podano je w poprzedniej recenzji).


A oto kolejne podobieństwo.
Kiedy dostałem układy, przed potwierdzeniem odbioru postanowiłem oczywiście je sprawdzić. Pierwsza myśl: narysować i wytrawić nową płytkę.
Ale kiedy spojrzałem na typowy schemat aplikacyjny, zauważyłem, że układy mają identyczne wyprowadzenia.
Czyli w praktyce ten układ jest niemal pełnym odpowiednikiem poprzedniego, tylko może dostarczyć większy prąd wyjściowy.


Do testu postanowiłem użyć tych samych wartości elementów co poprzednio. Różnił się tylko kondensator wejściowy — zastosowałem 10 µF zamiast 5.6.


Właściwie miałem po prostu wylutować poprzedni układ, ale nie chciałem uszkodzić działającego urządzenia.
Dodatkową motywacją było to, że poprzednim razem wytrawiłem dwie płytki zamiast jednej. Często tak robię, gdy płytki są małe — to bardzo wygodne.
Na zdjęciu nie ma kondensatora 0.1µF, jakoś o nim zapomniałem i dodałem go później.


Projekt referencyjny ścieżek zaproponowany przez producenta wyraźnie różni się od poprzedniego. Pomyślałem jednak tak: układ jest zgodny pod względem wyprowadzeń i schematu połączeń z poprzednim, więc czemu nie sprawdzić go na płytce od poprzednika?
Tym bardziej że nie widziałem ku temu żadnych szczególnych przeszkód — ścieżki są zasadniczo poprawne w obu przypadkach.


Bliźniacy. U góry stary, na dole nowy.




Lubię takie małe płytki, łatwo je wbudować w różne urządzenia.
Choć takie układy bierze się nie po to, żeby robić z nich takie płytki — prościej kupić gotowe, wychodzi taniej.
Pojedyncze układy stosuje się jako część większego urządzenia. Na przykład na płytach TV boxów można znaleźć wiele podobnych małych przetwornic (przy okazji muszę sprawdzić, może są tam takie same).


Do testów użyłem:
Zasilacz
Obciążenie elektroniczne
Multimetr
Drugi multimetr
Oscyloskop
Termometr bezdotykowy

To pewnie przypadek, ale płytka dała niemal takie samo napięcie wyjściowe: 4.86 zamiast 4.84 w poprzedniej wersji.
Tętnienia bez obciążenia są praktycznie zerowe.


Potem zarejestrowałem przebiegi tętnień w różnych trybach pracy, a przy odłączaniu oscyloskopu przypadkowo zwarłem styki wyjściowe płytki.
Nie pamiętam już, chyba płytka pracowała pod obciążeniem, ale skończyło się na kłębach magicznego dymu, który wydobył się z układu. Zasilacz przeszedł w tryb ograniczenia prądu wyjściowego i tyle :(
Na zdjęciu widać, że układ porządnie się przypalił. Nawet gdy pomyślałem, że zaraz wylutuję spalony układ i wlutuję nowy, pojawił się problem: układ jakby przyspawał się do niektórych ścieżek, ledwo go oderwałem.


Nic to, nowy zawodnik wraca do gry, przechodzimy do dalszych testów. Choć akurat te testy były jeszcze ze starym układem.
Na początek sprawdzam pobór prądu w stanie jałowym.
Poprzedni układ pobierał 2 razy mniej, co jest wyraźnie lepszym wynikiem.


Kolejny test obejmuje pomiar poziomu tętnień i sprawności płytki. Lewy multimetr pokazuje pobór prądu, a prawy — napięcie na wejściu płytki (z uwzględnieniem spadku napięcia na przewodach od zasilacza).
Nie będę opisywał wszystkich testów. Łatwiej będzie zebrać wszystkie uzyskane dane w tabeli na końcu recenzji. Powiem tylko, że na zdjęciu po lewej obciążenie wynosi 1 A, a po prawej — 2 A.


Poziom tętnień jest praktycznie taki sam we wszystkich trybach.




Przy prądzie obciążenia 2 A czekała mnie niespodzianka: układ wyłączał się z powodu przegrzania.
Z jednej strony to oczywiście dobrze — sprawdziłem, że zabezpieczenie termiczne działa. Z drugiej jednak trochę szkoda, bo rzetelne testy mogłem przeprowadzić tylko przy prądzie 1,6 A. Przy takim prądzie mierzyłem też temperaturę układu pod obciążeniem, ponieważ nawet przy 1,8 A zabezpieczenie się uruchamiało, choć dopiero po dłuższym czasie.


Następnie sprawdziłem minimalne napięcie wejściowe, przy którym układ nadal utrzymuje ustawione napięcie wyjściowe.
Przy prądzie 1 A wszystko wyglądało dobrze — napięcie wyjściowe zaczynało spadać, gdy napięcie wejściowe obniżało się poniżej 5,66 V.
Różnica wynosząca około 0,8 V to moim zdaniem całkiem dobry wynik.
Przy prądzie 1,6 A pojawiały się już problemy: układ co chwilę próbował wyłączyć się z powodu przegrzania. Po podniesieniu napięcia powyżej 9–10 V działał prawidłowo.


Mimo wszystko pod koniec testu postanowiłem zaryzykować i sprawdzić działanie zabezpieczenia przeciwzwarciowego.
Tym razem najpierw ustawiłem za pomocą obciążenia prąd 5 A, a potem 10 A. Układ działał bez zarzutu.
Następnie postanowiłem zewrzeć przewody wyjściowe. I tutaj wszystko poszło dobrze — tylko dławik dość mocno się nagrzewał, ale układ nie przechodził w tryb start-stop.
Przypomnę, że w poprzedniej recenzji układ w takiej sytuacji zaczynał się okresowo wyłączać, dwa razy na sekundę.
Najpierw sprawdziłem to przy napięciu wejściowym w zakresie 10–20 V, a potem także przy bardzo niskim napięciu wejściowym.
W tych warunkach nie udało mi się spalić układu.


Jak poprzednio, sprawdzę sprawność układu, a dokładniej przetwornicy zbudowanej na jego podstawie.
Producent deklaruje sprawność do 92%, ale z wykresu wynika, że przy napięciu wejściowym 12 V i wyjściowym 5 V wynosi ona zaledwie 90–91%. Sprawdźmy więc.


No cóż, co tu powiedzieć.
Przy prądzie obciążenia 1 A sprawność jest w zasadzie zbliżona do deklarowanej, choć nieco niższa. Przy 2 A jest już naprawdę kiepsko.
Temperatury komponentów podano dla prądu obciążenia 1 A i 1,6 A, a pozostałe parametry — dla prądów 1 A i 2 A. Wynika to z tego, że prąd mogłem zmierzyć także przy większym obciążeniu, ale temperaturę udało mi się zmierzyć tylko przy prądzie wyjściowym 1,6 A.


Podsumowanie.
Zalety
Cena
Prawidłowe działanie zabezpieczenia przed przekroczeniem prądu wyjściowego i przegrzaniem
Niejasna sytuacja z zabezpieczeniem przed zwarciem
Całkiem dobra sprawność przy prądzie obciążenia 1 A.
Prosty układ, nie ma potrzeby stosowania dużych kondensatorów elektrolitycznych
Bardzo niski poziom tętnień
Niskie napięcie wbudowanego źródła napięcia odniesienia, wynoszące 0,805 V
Dobre opakowanie

Wady
Nieprawidłowe działanie zabezpieczenia przed zwarciem w niektórych sytuacjach.
Maksymalny prąd wyjściowy 1,6 A.
Brak możliwości pracy ze 100-procentowym wypełnieniem, ponieważ kondensator zasilający sterownik musi mieć czas na naładowanie.

Moja opinia. Nie jestem zadowolony z tego układu scalonego. W porównaniu z poprzednim ma wyraźne wady. Co prawda ścieżki na płytce poprowadzono niezgodnie z notą katalogową, ale nie sądzę, żeby mogło to aż tak wpłynąć na działanie.
No dobrze, zabezpieczenie przed zwarciem można jeszcze zrozumieć — zdarzają się różne sytuacje i to raczej zabezpieczenie na wypadek awarii — ale to, że układ w ogóle nie jest w stanie dostarczyć deklarowanego prądu, jest kiepskie.
W praktyce udało mi się uzyskać prąd obciążenia 1,6 A, przy czym temperatura obudowy osiągnęła 84 stopnie (właśnie po to przydaje się mały, punktowy termometr na podczerwień). Przy 100 stopniach włącza się zabezpieczenie termiczne. Czyli rzeczywisty prąd wyjściowy nie przekracza 1,5 A — wyżej bym go nie podnosił.
Chyba nie polecałbym stosowania tego układu scalonego.

Mam nadzieję, że recenzja była przydatna. Jedzie do mnie jeszcze jeden podobny układ scalony, ale ciekawszy. Jeśli uznacie, że takie recenzje są potrzebne, napiszę też o nim.
Jak zawsze czekam na pytania w komentarzach :)

Dla uzupełnienia: nota katalogowa układu scalonego — pobierz.