Миниатюрный преобразователь напряжения на микросхеме MP1584EN

Китайский рынок импульсных DC-DC преобразователей довольно широк. И бродя по просторам всем известного AliExpress я наткнулся на маленький, дешевый, но при этом достаточно мощный преобразователь. Стоит сказать сразу, что для целей связи он, как и любой импульсные преобразователь годен ограничено, но тем не менее заслуживает пристального внимания из-за своих размеров.

Ранее я уже писал о различных импульсных преобразователях которые вполне можно использовать для своих проектов.

Преобразователь напряжения на микросхеме XL4015 (5А)

Обзор преобразователя напряжения ПН 24-12 (3А)

Но все они имеют сравнительно большие габариты и их не всегда удобно использовать. Герой этого обзора гораздо компактнее, но при этом обеспечивает сходные эксплуатационные параметры. Поставляется плата преобразователя запакованной в антистатический пакетик.

На вид малыш выглядит весьма несерьезно, однако, не стоит спешить с выводами.

Размеры платы 22 х 17 мм. В сравнении с 10 рублевой монеткой.

Преобразователь построен на основе специализированной микросхемы преобразователя MP1584, основными особенностями которой являются:

• Входное напряжение может варьироваться в интервале от 4,5 до 28 вольт.
• Выходное напряжение регулируется от 0,8 до 25 вольт.
• Встроенный полевой транзистор обеспечивает рабочий ток до 3А
• Рабочая частота до 1,5МГц (этим и объясняются такие маленькие габариты).
• Встроенная защита от перегрева (при достижении 120 градусов по Цельсию, преобразователь отключается)
• Достаточно низкий уровень пульсаций на входе и на выходе преобразователя.
• Защита от короткого замыкания на выходе.

Из недостатков можно отметить полное отсутствие защиты от переполюсовки. И если вы по неосторожности попутали полярность, микросхема MP1584 с треском взорвется (один из преобразователей погиб во имя науки). 

Схема включения MP1584 из даташита. Собственно по ней наш преобразователь и собран. Здесь также присутствует график КПД в зависимости от потребляемого тока.

Испытания

Для испытания преобразователя подключим к нему радиостанцию M-Tech Legend III,

Сам преобразователь запитаем от лабораторного источника питания Atten PPS3005S способного выдавать напряжения до 31 вольта и ток до 5А. Измерять ток и напряжение будем при помощи мультиметра Vichy VC8145.

Параметры будем снимать до и после преобразователя.

КПД преобразователя по мощности около 90%, что просто прекрасно. 10% потерь вполне приемлемое значение. Также надо помнить о том, что КПД сильно падает при разбросе входного и выходного напряжения менее 3В (в документации, менее 5). Так что КПД нашего малыша даже выше чем у старших братьев.

Измерим уровень пульсаций на входе и на выходе преобразователя под стандартной нагрузкой в виде радиостанции M-Tech Legend III. Исследовать сигнал на входе и на выходе будем при помощи осциллографа Atten ADS1102CAL. Главный исследуемый параметр dV (амплитуда пульсаций между курсорами CurA и CurB).

Пульсации на входе (прием)

Пульсации на выходе (прием)

Пульсации на входе (передача)

Пульсации на выходе (передача)

В сравнении с аналогичными, но более низкочастотными преобразователями, выглядит вполне неплохо.

Температурный режим

Исследуем преобразователь на предмет нагрева в процессе работы.

Дежурный режим, ток потребления 294мА

После 1 минуты работы на передачу, ток потребления 1,55А.

Как видно, сильнее всего нагрелась сама микросхема преобразователя. Безусловно, нашему малышу приходится тяжко, но в целом, он выдержал испытание.

Помехи

В документации к микросхеме MP1584 написано: By switching at 1.5MHz, the MP1584 is able to prevent EMI (Electromagnetic Interference) noise problems, such as those found in AM radio and ADSL applications. Что в переводе означает: Поскольку преобразование происходит на частоте 1,5МГц, MP1584 не должна порождать электромагнитный шум, вызывающий проблемы при работе приемопередающих устройство использующих амплитудную модуляцию и технологию ADSL. В моих опытах, радиостанция M-Tech Legend III будучи подключенной через данный преобразователь не показала сколько-нибудь заметного снижения чувствительности. И тем не менее, памятуя о принципах работы импульсных преобразователей я бы не рекомендовал использовать его для питания чувствительной техники связи. Компактный размер преобразователя позволяет размещать его даже внутри станции, но вот, насколько это пагубно скажется на чувствительности приемника, неизвестно, для проверки этого момента следует провести дополнительные исследования.

Итог

В итоге мы имеем отличный миниатюрный преобразователь который можно легко использовать для питания различных устройств, например, для сборк пауэр банка на свинцовом аккумуляторе, который будет заряжать Ваши мобильные устройства. Совсем недавно у меня как раз возникла подобного рода задача, запитать оборудование для съемки в полевых условиях, дабы не сильно зависеть от встроенных в технику аккумуляторов, и преобразователи на микросхеме MP1584 превосходно с этой задачей справились.

Стоит этот малыш сущие копейки и покупался на AliExpress (ссылка на продавца).

Всем удачи, 55, 73!