Компактний перетворювач напруги з функцією Quick Charge

Огляд ще одного перетворювача, цього разу розрахованого на один порт, зате з функцією QC. Взагалі, я вже робив огляд подібної платки, але цього разу і ціна нижча, і розміри менші.


Як і у випадку з платою на 5 Вольт 8 Ампер, замовляв собі її як доповнення до іншого замовлення — власне, тому що так виходило дешевше. Річ у тім, що доставка була платною, і якщо купувати одну плату, то вона обходиться дорожче за сам товар: наприклад, плата коштує 1.23 долара, а доставка до нас — 2.03, але плат купували 22 штуки, і в підсумку кожна плата обійшлася в 1.34 долара з урахуванням доставки. На мій погляд, дуже навіть непогано.

Упаковано компактно, але надійно: плати замотані в стрічку з пухирчастої плівки, під час доставки нічого не постраждало.


Можна подумати, що вони зламалися в дорозі, але насправді відламуються не так просто, як може здатися.


20 плат віддав товаришеві, тож далі будуть лише мої дві. Розмір кожної плати — рівно 1/3 стандартного сірникового коробка. Плата має односторонній монтаж, тому її досить зручно приклеїти до чогось усередині корпусу за допомогою двостороннього скотчу.


Розміри плати зі сторінки продавця.


Розламуємо спільну плату навпіл і переходимо до опису та тестів.


Схемотехніка дуже проста: усім займається одна мікросхема зі стертою маркуванням. Вона керує і режимом QC, і власне перетворенням, до того ж має синхронний випрямляч. Праворуч видно захисний супресор, розрахований на напругу 12 Вольт, що забезпечує певний захист навантаження в разі виходу перетворювача з ладу. Але слід враховувати, що такий захист не врятує звичайний смартфон або планшет, розрахований лише на 5 Вольт, адже обмежить напругу на вищому рівні.

Заявлені характеристики:
Вхідна напруга — 8-32 Вольта, але оскільки перетворювач працює лише на зниження, то для отримання 12 Вольт на вхід треба подати приблизно 14-15.
Режими роботи — QC2.0, QC3.0, але підтримується урізана версія протоколу з обмеженням до 12 Вольт.
Вихідні параметри
5 Вольт 3.4 Ампера
9 Вольт 2.5 Ампера
12 Вольт 2 Ампера.

Можу відразу сказати, що для переважної більшості споживачів вихідних параметрів вистачить із запасом. Наприклад, звичайне споживання становить 3 Ампера для 5 Вольт і 2 або 1.5 Ампера для 9 або 12 Вольт відповідно.



Маркування контролера старанно стерте, на вході встановлено самовідновний запобіжник.


Для початку підключаю перетворювач до блока живлення, щоб подивитися, які режими підтримуються.


Отже. За замовчуванням на виході 5.16 Вольта — чудово.
Підтримується більшість протоколів, визначився і режим Samsung AFC, але, хоч я й пробував підключити телефон Samsung, працювати з цим режимом він не захотів. Можливо, сам телефон цього не вміє.
Мінімальна напруга в режимі QC3.0 — 3.48 Вольта, максимальна — 12.13, загалом усе стандартно.


Для решти тестів навантаження підключалося безпосередньо до плати, оминаючи USB-роз'єм, а USB-тестер керував режимами роботи.


Перетворювач без проблем видав 5 Вольт зі струмом до 3.4 Ампера. Спочатку напруга просіла до 4.98 Вольта, але зі збільшенням навантаження зростала і за максимального струму 3.4 Ампера становила ті самі 5.16 Вольта, що й без навантаження.


За вихідної напруги 9 Вольт картина була майже аналогічною: на виході я отримав 2.5 Ампера, але за більшого струму плата перейшла в захист.


12 Вольт: тут також є невелике підвищення напруги залежно від навантаження, і плата без проблем видала 2.1 Ампера, що трохи більше за заявлені 2.0, але за струму 2.3 Ампера почала знижувати вихідну напругу.
Усі тести проводилися за вхідної напруги 24 Вольта.


Підключаємо осцилограф, щоб оцінити, що відбувається на виході перетворювача. Щоб зменшити вплив електронного навантаження, його живили від трансформаторного блока живлення.


Ліворуч — три осцилограми за вихідної напруги 5 В у режимах без навантаження, 50% і 100%; праворуч — аналогічно для 12 В.

Якщо коротко, то виглядає все не надто красиво: без навантаження за напруги 5 В розмах становить 100 мВ, за 12 В — лише 50 мВ, але під навантаженням маємо вже до 300 мВ, причому картина майже не залежить від струму навантаження та вихідної напруги.
Для 5 В 300 мВ — це багато, для 12 В — терпимо, але тести зі справжнім телефоном показали, що він почувається цілком нормально.


Після цього я перейшов до тестів на нагрівання. Спочатку виставив 5 В і навантажив на 50% (1,7 А): за 7 хвилин плата нагрілася до 60 градусів, точніше, до такої температури нагрівся ШІМ-контролер.
За навантаження 100% перетворювач пропрацював 7 хвилин і пішов у захист.


На графіку це виглядало приблизно так. Щоб отримати заявлені 3,4 А, потрібне додаткове охолодження, хоча згодом у мене виникла підозра, що причиною було спрацьовування запобіжника, адже його струм залежить від температури, а поруч розташований гарячий ШІМ-контролер.


За вихідної напруги 12 В і струму навантаження 1 і 2 А перетворювач був на 5–10 градусів холоднішим і працював чудово.


Під час тестів було виміряно споживаний струм і ККД за вхідної напруги 15 і 24 В, вихідної напруги 5, 9 і 12 В та навантаження 20, 40, 60, 80 і 100%
Зелений — 5 В
Червоний — 9 В
Синій — 12 В


Відповідно, побудовано графіки залежності ККД від режиму роботи та напруги; кольори відповідають наведеним вище.
Заодно маю запитання, можливо, хтось знає. Коли будую графіки, виділяю в Excel кілька стовпців: вони відображаються на діаграмі, але не в порядку 1-2-3, а навпаки — 3-2-1. Як цим керувати?


Висновки.
Не хочеться сварити ці перетворювачі, хоча є за що: наприклад, за підвищений рівень пульсацій на виході та нездатність тривалий час видавати напругу 5 В за максимального струму навантаження. Але за таку ціну, думаю, це цілком можна пробачити. По суті, претензія лише до рівня пульсацій, адже в реальному житті навряд чи знайдеться пристрій, якому потрібні 3,4 А за напруги 5 В.
На мій погляд, якість складання, ціна, розміри, стабільність роботи в інших режимах, власне, варіанти самих режимів, а також наявність захисного супресора на виході переважують недоліки.

На цьому, власне, все. Сподіваюся, інформація була корисною, а я, як завжди, буду радий вашим коментарям.