RD DPH5005 Buck-boost повышающий преобразователь для постройки блока питания.

Всем доброго времени суток.

Давно хотелось собрать себе нормальный блок питания для экспериментов да все руки не доходили, но наконец, то надумал и сделал первый шаг купил плату DC-DC которая и будет в основе будущего блока.

Плата от известного производителя RuinDeng у него в магазине доступен большой выбор DC-DC преобразователей на разный вкус и кошелек, я для себя выбрал повышающий преобразователь DPH5005.

Главная фишка платы в том, что плата может выдавать на выходе напряжение больше чем на входе, главное, что бы ток был с запасом. Такой вариант стоит несколько дороже, чем просто понижающий преобразователь, но для меня он оптимален, так как в наличии уже есть трансформатор на 36В и 8А который, и планирую использовать вместе c преобразователем.

Технические характеристики:

• Входное напряжение: 6-60В
• Выходное напряжение: 0-50В
• Выходной ток: 0-5А
• Точность установки напряжение: 0.01В
• Точность установки тока: 0,001А
• Точность установки напряжения: ± 0.5% + 1 в последнем знаке.
• Точность установки тока: ± 0.5% + 2 в последнем знаке.
• Возможность управления: USB/Bluetooth
• Пульсация на выходе: не более 100 мВ

 Плата приехала во мне в красивой плотной упаковке из пластика.

По бокам коробки нанесена информация о производителе и таблица с характеристиками всех преобразователей этого модельного ряда.

Внутри коробки лежала сама плата преобразователя, блок управления, пара шлейфов для соединения блока управления и основной платы, инструкция и две платы удаленного соединения для USB и Bluetooth. Модули сопряжения выступают в роли дополнительных компонентов и не обязательны для эксплуатации преобразователя, так что продавец дает выбрать покупать их или нет.

Размер основной платы, длина 9 см.

Ширина 7 см.

Высота с учетом пластиковых ножек 4,5 см.

Размер модуля управления, ширина  7,1 см.

Ширина  4 см,  глубина 3.8 см.

 Теперь рассмотрим плату более подробно.

Основное пространство на плате занимают две дроссельные катушки и батарея конденсаторов на 470 мкФ и 330 мкФ, все конденсаторы рассчитаны на напряжение 63 вольта с учетом максимально допустимого входного напряжения в 60 вольт это практически впритык.  Плата собрана на микроконтроллере STM32F100C8.

Позади батареи конденсаторов на плате установлен радиатор, на котором размещены две диодные сборки MBRF20100CT с обратной стороны радиатора есть кулер. По моим наблюдениям кулер включается только после того как выходной ток платы превышает 1.5 ампера. Кулер  довольно  тихий,  так  что  практически не мешает при использовании преобразователя.

По бокам плату установлены два четырех контактных разъема входа и выхода из платы. Коннекторы разъемные, что облегчит сборку блока питания. Производитель позаботился о том, что бы продублировать линии + и - на входе и выходе из платы и, на мой взгляд, это правильно особенно с учетом максимальных токов, на которые она рассчитана.

В целом основная плата собрана очень качественно, все элементы ровно припаяны, флюс отмыт, чувствуется, что собирали на совесть. 

Головной модуль управления.

Все управление преобразователем находиться на основной плате, суда просто вынесен экран три кнопки и энкодер. С основной платой модуль соединяется двумя шлейфами из комплекта.

В комплекте к преобразователю я заказал и два модуль управления, один работает с приложением на смартфоне или планшете через Bluetooth, второй с приложением на компьютере через usb.

Bluetooth адаптер собран на чипе BK3231, usb адаптер использует чип CH340G.  Стоит отметить два неприятных момента. Первый связан с тем, что преобразователь не приспособлен к одновременному подключению двух модулей, так что придется либо городить какой-то переключатель шлейфа, либо использовать только что то одно. Забегая вперед скажу, что при использовании меня ждала еще одна неприятность. Дело в том, что у меня в компьютере есть Bluetooth адаптер и когда я понял что подключить сразу два модуля не получится, решил остановиться на Bluetooth и использовать его и с телефона и с компьютера, увы, как я не пытался компьютер не смог подключится к Bluetooth.  В будущем буду пробовать еще, когда найду другой Bluetooth свисток для компьютера.

Эксплуатация.

Сборка преобразователя заключается в подключении шлейфов от головы к плате и подключении одного из модулей удаленного управления.  Как и писал выше подключить два модуля одновременно невозможно, так что придется выбирать.

После включения на пару секунд на экран выводится логотип производителя, название модели и версия прошивки.

После этого преобразователь переключается на главный экран.

В процессе работы на экране отображается.  

1. Установленное выходное напряжение.
2. Установленный выходной ток.
3. Напряжение на выходе.
4. Ток на выходе.
5. Мощность на выходе.
6. Входное напряжение.
7. Блокировка кнопок управления.
8. Состояние Ок или Защита
9. Режим ограничения: по напряжению CV, по току СС
10. Состояние выхода Вкл/Выкл

По бокам экрана на головном модуле расположились 4 кнопки и ручка энкодера. Кнопка On/Off включает и выключает выход преобразователя. Кнопка V/стрелка вверх служит для установки выходного напряжения, перемещения по меню, длительное ее нажатие позволяет загрузить значение тока и напряжения из ячейки памяти №1.  Кнопка А/стрелка вниз служит для установки выходного тока, перемещения по меню, длительное ее нажатие позволяет загрузить значение тока и напряжения из ячейки памяти №2.  Кнопка Set позволяет войти в меню настройки преобразователя. Вращение энкодера позволяет вводить значение выбранных параметров.

Как я написал выше нажатием кнопки Set можно зайти в меню настройки преобразователя.

Здесь можно установить следующие параметры:

U-set — Напряжение на выходе, установленное при включении преобразователя.

I-set — Ток на выходе, при включении преобразователя.

S-ovp — Выходное напряжение, при котором выход будет отключен автоматически.

S-ocp — Ток на выходе, при котором выход будет отключен.

S-opp — Мощность на выходе, при которой выход будет отключен.

B-led — Яркость подсветки дисплея.

M-pre — Ячейка, в которую записать текущие настройки.

S-int — Определяет, будет ли выход включен или выключен при включении преобразователя.

Для установки требуемого выходного напряжения нужно нажать желтую кнопку с изображением буквы V и стрелки вверх, после чего вращением энкодера можно  устанавливать значение выходного напряжения (1), по умолчанию энкодер изменяет значение меньшего разряда, но нажатием на энкодер можно по порядку переключатся между разрядами.

Установка тока осуществляется также как и установка напряжения, но вначале нужно нажать желтую кнопку с буквой А и стрелкой вниз. В целом все довольно понятно и логично. 

Через удаленный интерфейс управление практически аналогично.

Вот так выглядит экран мобильного приложения.

В целом приложение повторяет все те настройки и данные что доступны через дисплей самого преобразователя, и дополнительно отображает наглядный график изменения тока и напряжения на выходе.

А вот так выглядит приложение для компьютера.

Стоит отметить, что при подключение через USB кабель или Bluetooth автоматически блокируется управления преобразователем через клавиши, и снять эту блокировку можно только в самом приложении.

 Немного тестов.

В качестве входного напряжения у меня выступает трансформатор на 24 вольта после него стоит диодный мост и конденсатор на 6000 мкФ, посмотрим, что может преобразователь.

Лампа накаливания на 12 вольт, 30 ватт.  Ток на выходе 1А напряжение 1.33 вольта нить накала едва, едва красная.

  Та  же  лампа  но  ток  2А,  нить  накала  уже вполне  хорошо  светит.

Ну и максимум для этой лампочки, 9.17 вольта, 2.7 ампера, уже больно смотреть на лампу.

Теперь посмотрим пульсацию, производитель обещал не более 100 мВ, выходной ток 2 ампера, напряжение 10В, вход осциллографа закрыт, пульсация на выходе преобразователя 40 мВ.

Выходной ток 3 ампера, напряжение 15В, вход осциллографа закрыт, пульсация на выходе преобразователя 80 мВ.

В целом очень даже не плохо особенно с учетом того что на входе у меня нет никаких фильтров кроме одного единственного конденсатора. В принципе в инструкции написано, что при использовании на высоком напряжении и токе нужно добавить блок конденсаторов на вход, и LC фильтр на выход, что я и собираюсь в будущем сделать.

Ну и несколько тестов на точность установки и отображения тока и напряжения, нужно же знать насколько можно доверять тому, что отображается на индикаторе. В это раз в качестве источника стоит умпульсник 24 вольта 5 ампер, нагрузка лампа накаливания 12 вольт 30 ватт.

Точность отображения тока и напряжения находиться в пределах, которые и указал производитель и это радует.

Ну и конечно я не мог не попробовать блок в режиме повешения напряжения тут уже лампочкой на 12 вольт не обойтись, так, что лампа будет на 125 вольт, на входе все тот же импульсник 24 вольта 5 Ампер. Выход с преобразователя 50 вольт, 60 мА вывод, напряжение преобразователь поднял, хотя при таком токе тест не особо точны, увы, это максимум который может взять эта лампочка при таком напряжении.

Попробую нагрузить выход резистором, может, удастся получить ток повыше. Выход 28,6 Вольта ток 3,1 Ампера все еще маловато, но это предел моего входного блока при попытке повысить ток еще он просто уходит в защиту, да и резистор обугливаться начинает.

Небольшой вывод: Плата меня порадовала. Довольно стабильное напряжение и ток на выходе, возможность управления через компьютер или смартфон (не знаю еще, зачем, но хорошо, что есть), пульсация на выходе в пределах заявленной и подходящая под мои нужды. Возможность работать в режиме повышайки, что дает мне использовать уже имеющий трансформатор, а не покупать новый. Последнее тем более актуально, если посмотреть на цену трансформатора на 40-50 вольт с током 5-6 ампер. Однозначно я доволен платой и думаю, из нее получится хороший лабораторный блок питания.