带Quick Charge功能的紧凑型电压转换器

再来评测一款转换器，这次是单口设计，不过带有QC功能。其实我之前做过类似小板的评测，但这次这款价格更低，尺寸也更小。


和那块5 V、8 A的电路板一样，我也是把它作为其他订单的补充一起买的，主要是这样更便宜。因为运费是要付费的，只买一块板的话，运费甚至比商品本身还贵。比如板子售价1.23美元，寄到我们这里的运费是2.03美元。不过我一共买了22块，算上运费后每块只要1.34美元，我觉得相当划算。

包装很紧凑，也很牢靠。电路板用气泡膜缠了起来，运输过程中没有任何损坏。


你可能会以为它们是在运输途中断掉的，但实际上并没有看起来那么容易折断。


我把20块板子给了朋友，所以下面只看我自己的两块。每块板子的尺寸正好是标准火柴盒的1/3。电路板采用单面贴装，因此用双面胶把它粘在外壳里的某个位置相当方便。


这是卖家页面上的电路板尺寸。


把整块板从中间掰开，然后开始介绍和测试。


电路设计非常简单，所有功能都由一颗型号标记被磨掉的芯片负责。它既控制QC模式，也负责电压转换，而且采用同步整流。右侧可以看到一个保护用TVS二极管，额定电压为12 V，在转换器发生故障时能为负载提供一定保护。不过要注意，这种保护救不了普通的（仅支持5 V的）手机或平板，因为它会把电压限制在更高的数值。

标称参数：
输入电压：8–32 V。不过由于转换器只能降压，要得到12 V输出，输入电压需要在14–15 V左右。
工作模式：QC2.0、QC3.0，但支持的是受限版本的协议，最高电压为12 V。
输出参数：
5 V、3.4 A
9 V、2.5 A
12 V、2 A。

我可以先说，对于绝大多数用电设备来说，输出参数都留有余量。比如常见的电流需求是5 V时3 A，9 V或12 V时分别为2 A或1.5 A。



控制器上的型号标记被仔细磨掉了，输入端有一个自恢复保险丝。


首先把转换器接到电源上，看看它支持哪些模式。


结果如下：默认输出电压为5.16 V，很不错。
它支持大多数协议，也识别出了Samsung AFC模式。不过我试着接上三星手机后，它并不愿意使用这个模式，也许是手机本身不支持。
QC3.0模式下的最低电压为3.48 V，最高为12.13 V，基本都在标准范围内。


其余测试中，负载直接接在电路板上，绕过USB接口；USB测试仪则负责控制工作模式。


转换器轻松输出了5 V，电流最高达到3.4 A。起初电压降到了4.98 V，但随着负载增加又逐渐升高；在最大电流3.4 A时，电压达到5.16 V，和空载时一样。


输出电压为9 V时，情况几乎相同。我测得输出电流为2.5 A，但电流再大一些，电路板就进入了保护状态。


12 V时，电压也会随负载略有上升。电路板轻松输出了2.1 A，略高于标称的2.0 A；但电流达到2.3 A时，输出电压开始下降。
所有测试均在输入电压为24 V时进行。


接上示波器，看看转换器的输出端是什么情况。 为了减小电子负载的影响，我通过变压器电源为它供电。


左侧是输出电压为5 V时，空载、50%和100%负载下的三张示波图；右侧则是12 V时的对应结果。

简单来说，波形不太好看：5 V空载时峰峰值为100 mV，12 V时只有50 mV；但带载后最高达到300 mV，而且波形几乎不受负载电流和输出电压影响。
对于5 V来说，300 mV偏高；对于12 V还可以接受。不过，用真实手机测试后发现，手机工作得相当正常。


之后我开始进行温升测试。先设为5 V，负载调到50%（1.7 A），大约7分钟后电路板升温至60度，准确地说，是PWM控制器升到了这个温度。
在100%负载下，转换器工作了7分钟后进入保护状态。


图表上的表现大致如此。要达到标称的3.4 A，需要额外散热。不过后来我怀疑，问题可能是保险丝动作了，因为它的动作电流会受温度影响，而旁边就是发热的PWM控制器。


输出电压为12 V、负载电流为1 A和2 A时，转换器的温度低了5–10度，工作也很稳定。


测试过程中，我测量了输入电压为15 V和24 V、输出电压为5 V、9 V和12 V，以及负载为20%、40%、60%、80%和100%时的输入电流和效率。
绿色——5 V
红色——9 V
蓝色——12 V


据此绘制了效率随工作状态和电压变化的曲线，颜色与上图一致。
顺便问个问题，也许有人知道答案：我在Excel里选中几列数据后，它们会显示在图表中，但顺序不是1-2-3，而是反过来的3-2-1。这个顺序要怎么调整？


结论。
我不太想批评这些转换器，虽然确实有些地方值得吐槽，比如输出纹波偏大，以及无法长时间以最大负载电流输出5 V。不过考虑到这个价格，我觉得这些问题完全可以原谅。说到底，主要的问题还是纹波偏大，因为现实中很难找到需要在5 V下使用3.4 A电流的设备。
在我看来，做工、价格、尺寸、其他工作模式下的稳定性、可选工作模式，以及输出端配备的保护用瞬态电压抑制二极管，都足以弥补这些缺点。

基本上就这些了，希望这些信息对你有帮助。照例，欢迎留言评论。