5 V 8 A 四路 USB 输出电压转换器

我决定订购几种不同的廉价转换器小板来试用，今天先评测其中一款。其实没什么特别的，就是普通转换器，甚至不支持QC，不过输出功率最高可达40 W。


我之前提过，我会替朋友订购各种实用的小东西，也会发布这些东西的评测。不过有时评测会因为各种原因拖延，为了方便起见，我决定顺便给自己也订购1-2件，只是试试看，当然前提是我对它们感兴趣。这次也是如此，原本订购了10块板子，我自己又多订了1块。


商品描述称，这是一款非隔离式电压转换器，输入电压为8-35 V，输出电压为5 V，输出电流最高可达8 A。
这块小板很紧凑，不算接口的话，大小差不多就是一个火柴盒。


与USB接口相对的一侧设有输入接口和接线端子，输入端和输出端都引到了接线端子上。也就是说，这款转换器不接USB输出口也能使用，有时会很方便。


另一侧有4个USB插座，分成两组。刚开始接口插拔很紧，不过插拔2次后就正常了。


板子上方有一对晶体管（采用同步整流的转换器），型号标记已被磨掉；此外还有一个功率电感和4个220 µF、35 V电容。


由于输出电流已经相当大，电感没有使用普通导线绕制，而是采用铜排，以提高效率并相应降低发热。


底面是其余元件：保险丝、反接保护晶体管、控制器和保护用瞬态抑制器。


电路设计让我挺满意。除了保险丝，这里还有完善的电源反接保护，不是用二极管实现的，而是采用了MOSFET。我以前介绍过它的工作原理。
电源线上还配有陶瓷电容，另外，输出端并联了两个瞬态抑制器，用于在功率晶体管击穿时保护负载。当然，这种保护无法提供100%的保证，但能提高负载存活下来的概率。

输出端配有控制器，会调整USB数据线上的电压，让负载能够取用最大电流。这不是QC，但仍然能提高与各种用电设备的兼容性。何况在有多个输出口的转换器中实现QC，就需要配备相应数量的转换器。
另外，USB接口的电源触点两端也并联了陶瓷电容。


更难得的是，厂家为了提高可靠性，准确地说是增强抗外界影响的能力，还在电路板上涂覆了类似橡胶的灌封胶，这种做法非常少见。


接上电源后，板上一个小型红色SMD LED会指示输出端有电压；如有需要，可以把它换成普通LED，旁边留有对应的焊孔。


1. 输出电压为5.28 V，略微超出标准规定的4.75-5.25 V范围，不过超得不多，我觉得问题不大。
2. 支持几种模拟模式。有意思的是，最初测试时有一个输出口始终显示QC 5 V模式，但过了一段时间我开始准备评测、重新测试后，就再也没遇到这种情况了……
3. 给三星手机充电时，充电电流为650 mA，看起来双方没能“谈妥”。
4. 不过，接上中国品牌UMIdigi手机后，轻松测得2-2.18 A，尽管我平时用的充电器根本没法给它正常充电。


负载测试说明了两点：
1. 电压稳定性很好，从零电流到满载，电压只下降了60-70 mV。负载和测量都是在接线端子上进行的，而不是USB接口。
2. 8 A是最大输出电流，再往上就会触发保护；而且有时电流更小时也会触发保护，比如同样是8 A时。


测量纹波时，我用的还是同一套“测试台”，不过这次做了一些调整。为了减少测量仪器带来的干扰，我用变压器电源给负载供电。
另外，我还有两台新电子负载正在路上，所以之后打算改造一下现在这台主力负载：把它装进另一个外壳，换上变压器电源而不是开关电源，并增加电脑连接接口的电气隔离。 这些改动应该可以避免形成可能的接地环路。


不过，我不会说纹波很小。较难抑制的主要纹波在任何工作模式下都达到180 mV。示波图中的负载依次为0%、33%、66%和100%。
还有一些呈“尖峰”状的纹波，比较容易抑制，但其幅度会随负载电流变化，而且明显更大。
这里的输入电压为12 V。


同样的测试、同样的工作模式，只是输入电压改为24 V。
实际上，除了“尖峰”纹波的幅度之外，其他都没有变化。作为一项简单的改进，我建议增大输出电容的容量。


从上面的照片可以看到，示波器探头的接地端是用导线连接的，而不是用弹簧接地环，这会造成一定的测试结果失真。不过，由于这种情况下差异不大，我就忽略不计了。
输入电压为24 V，负载电流为8 A，左侧使用导线接地，右侧使用弹簧接地环。


我在三种工况下检查了温升，负载电流分别为2.5、5.0和7.5 A。第一次测试持续了约10–15分钟，之后的测试时长可以从热像仪的时间标记中看到。
总的来说，这款转换器可以稳定承受7.5 A，发热不算严重，但我不会把它装进小巧密闭的盒子里，因为有过热的可能。


效率测量。顺便测了一下空载电流，两种输入电压下的数值相同，都是40 mA。
输入电压为12 V时，低负载电流下效率更高；输入电压为24 V时，则是高负载电流下效率更高，图表上可以清楚地看到这一点。


总结一下，我非常喜欢这款转换器。唯一让我不太满意的是纹波水平；除此之外，在我看来各方面都很出色，包括做工、保护功能、输出电压稳定性和电路设计，尤其考虑到它的价格。我觉得这对业余无线电爱好者来说是件相当实用的东西。


我的评测就到这里，希望这篇评测对你有所帮助。