Перетворювач напруги 5 Вольт 8 Ампер із чотирма USB-виходами

Вирішив замовити на пробу різні недорогі плати перетворювачів, і сьогодні огляд першої з них. Власне, нічого незвичайного: звичайний перетворювач, навіть без QC, зате з вихідною потужністю до 40 Вт.


Я вже якось писав, що замовляю для товариша різні корисні речі й публікую огляди цих речей. Але оскільки іноді огляди затримуються з різних причин, то, щоб було зручніше, я вирішив заодно замовляти собі 1-2 штуки цих товарів просто на пробу, якщо вони, звісно, мені цікаві. Так було й цього разу: замовлення спочатку було на 10 плат, а я замовив 10+1 для себе.


В описі заявлено, що це перетворювач напруги без гальванічної розв’язки, з вхідною напругою 8-35 В і вихідною 5 В зі струмом до 8 А.
Плата компактна: якщо не враховувати роз’єми, то приблизно завбільшки зі сірникову коробку.


На протилежний від USB-роз’ємів бік виведено вхідний роз’єм і клемник, до якого під’єднані вхідні та вихідні клеми. Тобто цей перетворювач можна використовувати й без підключення до USB-виходів, що іноді може бути корисно.


На другому боці, відповідно, 4 USB-гнізда, розділені на дві пари. Спочатку роз’єми були дуже тугими, але після 2 підключень стали нормальними.


Зверху розташована пара транзисторів (перетворювач із синхронним випрямленням) зі стертою маркировкою, силовий дросель, а також чотири конденсатори 220 мкФ 35 В.


Оскільки вихідний струм уже досить великий, дросель намотаний не звичайним дротом, а мідною шиною — для підвищення ККД і, відповідно, зменшення нагрівання.


Знизу розташовані всі інші компоненти: запобіжник, транзистор захисту від переполюсування, контролер, захисні супресори.


Схемотехніка приємно порадувала: тут, крім запобіжника, є повноцінний захист від переполюсування живлення, реалізований не на діоді, а на польовому транзисторі. Я вже якось розповідав про принцип його роботи.
Також тішить наявність керамічних конденсаторів на лініях живлення та двох супресорів, установлених паралельно виходу 5 В і призначених для захисту навантаження в разі пробою силових транзисторів. Звісно, такий захист не дає 100% гарантії, але підвищує шанси на виживання.

На виходах стоять контролери, які підбирають напругу на лініях даних USB, щоб навантаження могло споживати максимальний струм. Це не QC, але сумісність із різними споживачами все ж стає кращою. Тим паче, що QC у перетворювачі з більш ніж одним виходом потребує відповідної кількості перетворювачів.
Зазначу, що паралельно силовим контактам USB-роз’ємів також установлені керамічні конденсатори.


Але й це ще не все: для підвищення надійності, а точніше — стійкості до зовнішніх впливів, виробник покрив плату гумоподібним компаундом, що трапляється вкрай рідко.


Підключаємо блок живлення. Про наявність напруги на виході сигналізує невеликий червоний SMD-світлодіод; за потреби його можна замінити на звичайний — поруч є відповідні отвори.


1. Вихідна напруга 5.28 В, що трохи перевищує допуск за стандартом, який становить 4.75-5.25 В, але не набагато, і, думаю, це не критично.
2. Підтримується кілька режимів емуляції. Але що цікаво: під час перших тестів один вихід стабільно показував режим QC 5 В, а коли згодом я почав готувати огляд і повторив тести, більше такого не зустрічав...
3. Під час підключення телефона Samsung струм заряджання становив 650 мА; схоже, «домовитися» їм не вдалося.
4. Зате під час спроби підключити китайський UMIdigi без проблем отримав 2-2.18 А, хоча мій звичний зарядний пристрій узагалі не хоче нормально його заряджати.


Тест під навантаженням показав дві речі:
1. Хорошу стабілізацію напруги: у діапазоні від нульового струму до максимального навантаження напруга падає лише на 60-70 мВ. Навантаження підключали, а вимірювання проводили на клемнику, а не на USB-роз’ємі.
2. 8 А — це максимальний вихідний струм, далі спрацьовує захист. Причому іноді захист спрацьовував і за меншого струму, наприклад за тих самих 8 А.


Для вимірювання рівня пульсацій використовувався все той самий «стенд», щоправда, цього разу відбулися деякі зміни. Щоб зменшити кількість завад від вимірювальних приладів, я живив навантаження від трансформаторного блока живлення.
Крім того, оскільки до мене їдуть два нові навантаження, то згодом планую доопрацювати своє основне: перенести його в інший корпус, установити там трансформаторний блок живлення замість імпульсного, а також додати гальванічну розв’язку інтерфейсу підключення до комп’ютера. Ці доопрацювання мають усунути утворення можливих контурів заземлення.


А от пульсації я б не назвав малими: основні, які складніше придушити, становлять 180мВ у будь-якому режимі. На осцилограмах навантаження 0-33-66-100%
Є пульсації у вигляді "голок", які легше придушити, але вони залежать від струму навантаження і мають помітно більший розмах.
Напруга живлення тут 12 Вольт.


Той самий тест, ті самі режими, але вхідна напруга 24 Вольта.
Власне, нічого, крім розмаху пульсацій "голок", не змінилося. Як просте доопрацювання я б рекомендував збільшити ємність вихідних конденсаторів.


На фото вище видно, що заземлення щупа осцилографа під'єднане дротом, а не пружинкою, що дещо спотворює результати тесту. Але оскільки в цьому випадку різниця не дуже велика, я нею знехтував.
Вхідна напруга 24 Вольта, струм навантаження 8 Ампер: ліворуч із дротом, праворуч із пружинкою.


Нагрівання перевіряв у трьох режимах зі струмом навантаження 2.5, 5.0 і 7.5 Ампера. Перший тест тривав хвилин 10-15, тривалість наступних можна побачити за таймінгом тепловізора.
Загалом перетворювач упевнено витримує 7.5 Ампера, нагрівається не дуже сильно, але в компактний закритий корпус я б його не ставив, оскільки можливе перегрівання.


Вимірювання ККД. Заодно виміряв струм споживання без навантаження: за обох варіантів вхідної напруги він однаковий і становить 40мА.
За вхідної напруги 12 Вольт ККД кращий за малих струмів навантаження, а за 24 Вольт — за великих. Власне, це видно на графіку.


Підсумовуючи, можу сказати, що перетворювач мені дуже сподобався. Єдине зауваження, яке в мене є, стосується рівня пульсацій. В іншому, як на мене, усе чудово: і якість виготовлення, і наявність захистів, і стабільність вихідної напруги, і схемотехніка — особливо з огляду на ціну. На мій погляд, річ дуже корисна для радіоаматора.


На цьому в мене все, сподіваюся, огляд був корисним.