Otevře se na nové kartě

Potřeboval jsem další měnič. Tak jsem si ho navrhl. Snižující měnič, vysoká účinnost, kompaktní rozměry, velký výkon bez nutnosti chlazení.

Několik vlastních desek snižujícího měniče položených na dlani

Pro svůj další projekt jsem potřeboval snižující (step-down) měnič a protože měl jsem specifické požadavky, navrhl jsem si vlastní desku přesně tak, jak jsem potřeboval.

Snižující regulátor dosahuje jen pár součástek, i přesto dosahuje vysoké účinnosti a dostatečného výkonu pro moje aplikace.

Poznámka: nejčastěji navrhuji různé měniče, zvyšující, snižující… fakt. Začal jsem LDO regulátorem, který pasuje na AA/AAA držáky baterií (PCB pořád mám, pokud by byl zájem). Pak jsme pokračoval s spínaným snižujícím měničem opět pasující na AA/AAA držáky baterií.

A aby to nebylo málo, udělal jsem i zvyšující měnič opět pasující na držáky baterií AA/AAA ale navíc i CR2032. A posledním významným počinem byl další step-up měnič na ještě menší desce, kde díky 4 součástkám může bastlíř připojit nejrůznější 5V zařízení s odběrem až 600mA (ke koupi na laskakit). Napájený může být z LiPol baterie.

Ale zpět k tomuto snižujícímu měniči.

Co jsem potřeboval? Vysoké vstupní napětí. Opravdu mi nestačilo Vin 5.5V, čím vyšší, tím lepší. Takže jsem vybral čip AP63300. Jeho vstupní napětí může být až 32V. Výstupní proud (čipu samotného dle DS) může být až 3A, s přehledem tak uživí kdeco.
Vlastní spotřeba je parádních 22uA. A kolem sebe nepotřebuje moc součástek.

Jediné negativum je, že minimální Vin je 3.8V. Zapomenout tak můžete na 1x LiPol 18650 baterku. Pro projekt, kde máte dvě a více 18650 v sérii ale už ANO 🙂

Změřil jsem teplotu desky po pár minutách provozu.

Vin 12V, Vout 5V, Iout 1A, 2A a 3A.

I přes miniaturní rozměry plošného spoje se čip a další součástky dokáží velmi dobře chladit a tak při 1A na výstupu má čip teplotu okolo 46°C, při 2A pak okolo 80°C při 3A se teplota čipu dostává ke 130°C. Proto doporučuji provozovat desku do cca 2A (záleží na umístění, okolní teplotě atd).

5V/1A
Termogram plošného spoje snižujícího měniče při zátěži 5 V/1 A

5V/2A
Termovizní snímek snižujícího měniče ukazuje zahřívání součástek při provozu

5V/3A
Termální snímek snižujícího měniče AP63300 při testu, nejteplejší oblast má 136 °C

Na desce jsem připravil i trojcestný pájecí most, kterým (pokud dodržíte rezistory) dostanete buď 3.3V nebo 5V na výstupu.

Propájejte dvojku se středem a máte 3.3V, propájejte jedničku se středem a máte 5V.

Enable pin měniče je buď připojený na vstup, tedy ve výchozím stavu pracující po připojení vstupního napájení.

Po přeříznutí vodiče v pájecím mostu pak může být Enable pin řízení z externího MCU (stačí napětí vyšší než 1.25V). Ve vypnutém stavu je spotřeba typicky 1uA.

Účinnost

12V vstup, 5V výstup.

500mA zátěž. Účinnost 94,6%

Pro 2A zátěž pak 94,9%

Mám volné, neosazené, PCB. Pošlu za poštovné. Mají „vadu“, vstupní trojpin je uřízlý, takže je z něj spíš castellated hole 😀 Desky jsou samozřejmě plně funkční.

Pokud máte zájem, napište mi na chiptron(zavinac)chiptron.cz
Panel plošného spoje s několika návrhy desky snižujícího měniče

BOM:

U1 – AP63300

L1 – PM5430.682NLT

C2, C3 – 0805, 10uF, 50V (GRM21BR61H106KE43L)

C5, C6 – 0805, 22uF, 25V (GRM21BR61E226ME44L) – C5, C6 jsou pouze do 25V, nepřkračujte toto napětí na výstupu popřípadě použijte kondenzátory pro vyšší napětí.

Zbytek součástek dle schématu, velikost pouzdra 0603.

Tabulka účinnosti snižujícího měniče AP63300 při různých vstupních a výstupních parametrech

3D pohled na zelenou desku snižujícího měniče s čipem AP63300

Osazená deska snižujícího měniče AP63300 s induktorem a kondenzátory

Renderovaný plošný spoj snižujícího měniče s popisky CHIPTRON, max 25 V a Vin

Schéma snižujícího měniče s integrovaným obvodem AP63300 a okolními součástkami

Ano, ten neumytý plošňák z úvodní fotky je úmysl.

Sdílejte článek:
Tričko Chiptron s potiskem Trust me, I'm a maker
Ukaž světu,
že jsi Maker!
Koupit tričko
Kafe pro Chiptrona
Dodej energii dalšímu článku
Buy Me a Coffee

Související články

Detail měniče buck-boost s čipem TPS63020 a připojenými měřicími sondami

Různé měniče, stabilizátory si navrhuji zpravidla sám – vím co tam osazuju a jak jsem navrhl plošný spoj.

Detail snižujícího měniče na desce držáku AA baterií

Navrhl jsem desku s ESP8266 a eInk displejem pro zobrazení aktuálního počasí a krátkodobé předpovědi.

Schéma snižujícího měniče L Version se dvěma výstupy 5 V a 3,3 V

Potřebuju jednoduchý modul – USB-C konektor (šlo by i bez něj), na desce nabíjecí čip pro LiPol baterku a k tomu výstupní step-down (nebo LDO) s napětí 3.3V a proudem alespoň 200 mA. Než se pustím do vlastního vývoje, projel…

Různé DC-DC měniče na stole, včetně modulů buck, boost a buck-boost

Jiří Bekr otestoval 115 DC-DC měničů (buck, boost, buck-boost) – účinnost, teploty, zvlnění. Přehled jeho favoritů, praktické tipy na jištění, chlazení a výměnu součástek, a odkazy na kompletní výsledky.

Trendy