Cu ceva timp în urmă, stând în mașină, m-am gândit: de ce îmi încarc telefonul prin încărcătorul auto instalat în brichetă. La urma urmei, adesea există mai mult de un „consumator”, iar priza de brichetă în sine este uneori necesară. Mi-am formulat specificațiile: alimentare de la rețeaua de bord prin comutatorul de aprindere, ieșire a 1-3 porturi cu un curent de până la 2 A. Am căutat pe Internet și s-a dovedit că eram departe de primul care a fost nedumerit de problemă și, chiar mai mult, a implementat-o în diferite moduri.
Pentru ideea mea, aveam nevoie de un stabilizator de tensiune care să reziste la tensiunea și curentul de la bord de până la 3 Amperi. Există de fapt un număr mare de opțiuni de implementare, dar toate se rezumă la un singur lucru - un convertor step-down în impulsuri. De ce impuls? Pentru ca are eficienta maxima. Aceasta înseamnă că nu va fi aproape nimic de încălzit în convertor și dimensiunile promit să fie minime.
Un convertor step-down este proiectat pentru a reduce tensiunea la valoarea necesară. Elementele sale de putere funcționează în modul cheie, pur și simplu pornit și oprit. În momentul pornirii, energia este acumulată de inductor (bobina de pe miez), în momentul în care elementul de putere (tranzistorul) este oprit, inductorul eliberează energia stocată către sarcină. De îndată ce inductorul eliberează energia acumulată, circuitul care controlează tensiunea de ieșire va porni tranzistorul de putere și procesul se va repeta.
În prezent, toate încărcătoarele pentru telefoane și tablete care sunt introduse în priza brichetei sunt realizate conform unui circuit cu un convertor de impulsuri descendente.
Livrare și aspect:
Placa a ajuns într-o pungă antistatică sigilată, ceea ce pare un motiv de bucurie, dar de fapt ar trebui luat de la sine înțeles.
Calitatea lipirii este destul de buna. Reziduu de flux minor pe partea din spate a bornelor rezistorului variabil.
Rezistorul multi-turn variabil vă permite să reglați cu precizie tensiunea de ieșire. 
Sunt prevăzute găuri de montare pentru șuruburi. Nu există blocuri terminale, firele vor trebui lipite. Sub cip există găuri cu metalizare pentru îndepărtarea suplimentară a căldurii pe partea din spate a plăcii.
Schema nu poate fi mai simplă:
Singurul lucru este că chinezii au evaluări diferite pentru inductor și condensatori. Aparent, orice este disponibil, îl instalează. Nu poate deveni mai rău.
Am lipit rapid firele și sarcina sub forma unui rezistor bobinat de 2,2 Ohm 10 W.
Pentru a limita temperatura în timpul încălzirii, rezistența a fost pusă în apă. 
La stand sunt disponibile 2 tensiuni: 12 Volti si 24 Volti. Prima pornire a fost efectuată fără sarcină, pentru a regla tensiunea de ieșire pentru a nu arde eșarfa. Prin rotirea șurubului rezistorului, am obținut o tensiune de ieșire de 5 volți.
O sarcină de 2,2 Ohmi implică un curent de 2,27 Amperi, care se încadrează în parametrii declarați ai plăcii, precum și nevoile mele cu o marjă mică, deoarece am luat un conector dual de la o placă de bază moartă: 
1 Amperi per port.
10 minute de lucru sub sarcină și placa se încălzește puternic. Fotografie de la camera termică: 
partea din spate 
Achtung! Temperatura este de 115C pe diodă și 110C pe microcircuit (partea cu piese) și 105C pe spate.
Temperatura clapetei este de aproximativ 70C, un pic prea mare, dar nu ajunge la saturație.
Temperatura maximă pentru diodă este de 150C, iar pentru microcircuit 125C.
Nu se potrivește în nicio poartă. Am început să cred că acesta este un defect sau că mai cumpărasem porcării ieftine.
și am descoperit că acest convertor are o eficiență proastă. Și totul datorită faptului că elementul cheie din microcircuit este un tranzistor bipolar, care, deși funcționează în modul cheie, atunci când este deschis, tensiunea pe el scade destul de mult.
Creșterea tensiunii de intrare la 24 de volți nu a ajutat situația.
Graficul eficienței la un curent de sarcină de 3 Amperi: 
Acestea. aproximativ 80% atunci când este alimentat de la rețeaua de bord a vehiculului. Ieșirea de pe microcircuit este eliberată la o sarcină de 3 A 3,7 W, iar dioda și inductorul se încălzesc și ele. Înlocuirea diodei (3A 40V) și a inductorului (47 μH), precum și instalarea unui radiator, ar putea rezolva problema încălzirii, dar de ce un astfel de efort atunci când puteți obține convertoare descendente mai avansate pentru aceiași bani.
O încercare de a corecta situația:
Am instalat un mic calorifer pe revers prin adeziv termoconductor (am tăiat radiatorul de la o sursă de alimentare defectă a computerului). 
Am plănuit să iau dioda acolo din „camerul de serviciu.” Este puțin mai complicat cu inductor, dar cred că aș putea găsi una cu o secțiune transversală mai mare a firului de înfășurare (ținând cont de răspândirea decentă a inductanței în inductoarele folosite de chinezi).
O încercare de a porni și de a lua citiri de temperatură a dus la un accident =) Am amestecat polaritatea și am ars microcircuitul. Am economisit bani; a trebuit să iau imediat 5 dintre ele pentru experimente, dar ar fi mai bine să nu le iau deloc, pentru că acest convertor străvechi este atât de groaznic încât nici măcar nu rezolvă 50% din caracteristicile specifice placa folosita.
Pe Internet am descoperit o aplicație atipică pentru microcircuitul LM2596 - un amplificator audio clasa D! Semnalul este furnizat la intrarea 4 „feedback”. Frecvența discreditării nu este într-adevăr mai mare de 150 KHz. În niciun caz nu există un apel pentru a asambla un amplificator bazat pe un convertor; există microcircuite specializate pentru aceasta =)
Concluziile sunt dezamăgitoare:
Placa așa cum este vândută nu justifică caracteristicile declarate. Mai mult decât atât, dependența de curentul de sarcină este mult mai mare decât de modificarea tensiunii. Puteți modifica placa înlocuind jumătate din piese, dar ce rost are?
Totuși, dacă aveți nevoie de un convertor step-down, atunci cea mai bună alternativă la cel analizat ar fi convertoarele asamblate pe microcircuite: LM2577, LM 2678 și similare. Momentan am comandat deja mai multe placi pentru testare
În timp ce plănuiam să instalez porturi USB pe mașină de foarte mult timp, mașina mea a mers la vechituri :( 
dar totuși mai era un loc unde aș pune convertorul în loc de alimentarea transformatorului:
De data aceasta (unde este inscripția creativă): 
Acestea sunt două (panoul frontal cu porturi USB a fost rupt dintr-o carcasă veche a computerului, pereții „carcasei” sunt din plexiglas): 
Mai ales pentru recenzie, am făcut un tampon de încărcare pentru a testa încărcătoarele (chiar am ars câteva, nu au putut rezista la sarcină). Pe Ali, acestea se vând gata făcute pentru aproximativ 1 USD: 
Se pare că pe microansamblul LM2596 puteți asambla cu ușurință o sursă de alimentare stabilizată cu funcții complete care poate fi utilizată în aproape orice sursă de alimentare de laborator cu protecție împotriva posibilelor scurtcircuite.
Caracteristici și proprietăți maxime admise:
Analogi străini: un analog complet al acestui microcircuit este cipul MIC4576BU
Circuit tipic de conectare a microcircuitului:
Toate componentele circuitului utilizate pentru asamblarea structurii în prima versiune corespund în valori nominale celor indicate în fișa de date (a se vedea arhiva la linkul de mai sus), doar rezistența de reglare de cincizeci de kilo-ohmi nu a putut fi găsită, deci în loc de ea există o rezistență de 47 kilo-ohmi. Avantajul acestui stabilizator de tensiune poate fi considerat încălzire minimă la curenți mari, ceea ce este ceva cu care microansamblurile tipice KRENOK și LM317 nu se pot lăuda.
În plus, un semnal poate fi trimis către cel de-al cincilea picior al microansamblului pentru a opri dispozitivul.
Opțiunea 2 - Regulator de tensiune reglabil bazat pe cipul LM2596T
LM2596T, care funcționează în modul de impuls, are o eficiență destul de ridicată și permite curenților cu o valoare nominală de până la 2 A să circule prin el însuși, fără a necesita un radiator. Pentru curenți de sarcină mari, este necesar să utilizați un radiator cu o suprafață de cel puțin 100 cm2. În plus, radiatorul trebuie fixat pe microansamblu folosind pastă termoconductoare de tip KPT-8.
Circuitul poate fi configurat pentru orice altă tensiune fixă de ieșire, adică utilizați stabilizatorul ca convertor DC-DC. Pentru a face acest lucru, trebuie să înlocuiți rezistența R2 cu un rezistor calculat folosind următoarea formulă matematică:
R 2 = R 1 ×(V out / V ref-1)
sau R2 = 1210×(V out /1,23 - 1)
Dacă conectați acest design la un transformator coborâtor de rețea cu
Convertizoarele DC-DC reducătoare își găsesc din ce în ce mai mult utilizarea în viața de zi cu zi, gospodării, aplicații auto și, de asemenea, ca surse de alimentare reglementate într-un laborator de acasă.
De exemplu, la un vehicul greu, tensiunea rețelei de cablu de la bord poate fi de +24V, dar trebuie să conectați un radio auto sau un alt dispozitiv cu o tensiune de intrare de +12V, apoi un astfel de convertor. iti va fi de mare folos.
Mulți oameni comandă convertoare DC-DC reduse de la diferite site-uri chineze, dar puterea lor este destul de limitată, datorită economisirii chineze a secțiunii transversale a firului de înfășurare, a dispozitivelor semiconductoare și a nucleelor inductoare, deoarece cu cât convertorul este mai puternic, cu atât este mai scump. Prin urmare, vă sugerez să asamblați singur un DC-DC step-down, care va depăși analogii chinezi în putere și va fi, de asemenea, mai economic. Conform reportajului meu foto și diagramei prezentate, este clar că asamblarea nu va dura mult timp.
Cipul LM2596 nu este altceva decât un regulator de tensiune cu comutare. Este disponibil atât cu tensiune fixă (3,3V, 5V, 12V) cât și cu tensiune reglabilă (ADJ). Convertorul nostru descendente DC-DC va fi construit pe baza unui microcircuit reglabil.
Circuit convertizor
Parametrii de bază ai regulatorului LM2596
Tensiune de intrare………. până la +40V
Tensiune maximă de intrare………. +45V
Tensiune de ieșire………. de la 1,23 V la 37 V ±4%
Frecvența generatorului………. 150 kHz
Curent de ieșire………. până la 3A
Consumul de curent în modul Standby………. 80uA
Temperatura de funcționare de la -45°С până la +150°С
Tip de carcasă TO-220 (5 pini) sau TO-263 (5 pini)
Eficiență (la Vin= 12V, Vout= 3V Iout= 3A).......... 73%
Deși eficiența poate ajunge la 94%, aceasta depinde de tensiunea de intrare și de ieșire, precum și de calitatea înfășurării și de selectarea corectă a inductanței inductorului.
Conform graficului luat din, cu o tensiune de intrare de +30V, o tensiune de ieșire de +20V și un curent de sarcină de 3A, eficiența ar trebui să fie de 94%.
De asemenea, cipul LM2596 are protecție la curent și la supraîncălzire. Observ că pe microcircuite neoriginale aceste funcții pot să nu funcționeze corect sau să lipsească complet. Un scurtcircuit la ieșirea convertorului duce la defecțiunea microcircuitului (testat pe două LM), deși nu este nimic surprinzător aici; producătorul nu scrie în fișa de date despre prezența protecției la scurtcircuit.
Elemente schematice
Toate valorile nominale ale elementelor sunt indicate pe schema circuitului electric. Tensiunea condensatoarelor C1 și C2 este selectată în funcție de tensiunea de intrare și de ieșire (tensiune de intrare (ieșire) + marja de 25%), am instalat condensatorii cu o marjă de 50V.
Condensatorul C3 este ceramic. Denumirea sa este selectată conform tabelului din fișa de date. Conform acestui tabel, capacitatea C3 este selectată pentru fiecare tensiune de ieșire individuală, dar deoarece convertorul în cazul meu este reglabil, am folosit un condensator de capacitate medie 1nF.
Dioda VD1 trebuie să fie o diodă Schottky sau o altă diodă ultra-rapidă (FR, UF, SF etc.). Trebuie să fie proiectat pentru un curent de 5A și o tensiune de cel puțin 40V. Am instalat o diodă de impuls FR601 (6A 50V).
Choke L1 trebuie să fie evaluat pentru un curent de 5A și să aibă o inductanță de 68 μH. Pentru a face acest lucru, luați un miez din fier pulbere (galben-alb), diametrul exterior 27mm, interior 14mm, lățime 11mm, dimensiunile dvs. pot varia, dar cu cât sunt mai mari, cu atât mai bine. În continuare, înfășurăm două fire (diametrul fiecărui fir este de 1 mm) 28 de spire. Am înfășurat un singur miez cu diametrul de 1,4 mm, dar cu o putere mare de ieșire (40W), inductorul s-a încins foarte mult, tot din cauza secțiunii transversale insuficiente a miezului. Dacă înfășurați două fire, atunci nu veți putea pune înfășurarea într-un singur strat, așa că trebuie să o înfășurați în două straturi, fără izolație între straturi (dacă smalțul de pe fir nu este deteriorat).
Un curent mic trece prin rezistorul R1, deci puterea sa este de 0,25 W.
Rezistorul R2 este reglat, dar poate fi înlocuit cu unul constant; pentru aceasta, rezistența sa este calculată pentru fiecare tensiune de ieșire conform formulei:
Unde R1 = 1kOhm (conform fișei tehnice), Vref = 1,23V. Apoi, să calculăm rezistența rezistenței R2 pentru tensiunea de ieșire Vout = 30V.
R2 = 1 kOhm * (30V/1,23V - 1) = 23,39 kOhm (reducând la valoarea standard, obținem rezistența R2 = 22 kOhm).
De asemenea, cunoscând rezistența rezistorului R2, puteți calcula tensiunea de ieșire.
Testarea unui convertor DC-DC descendente pe LM2596
În timpul testării, pe cip a fost instalat un radiator cu o suprafață de ≈ 90 cm².
Am efectuat teste pe o sarcină cu o rezistență de 6,8 ohmi (o rezistență constantă coborâtă în apă). Inițial, am aplicat o tensiune de +27V la intrarea convertorului, curentul de intrare a fost de 1,85A (putere de intrare 49,95W). Am setat tensiunea de ieșire la 15,5 V, curentul de sarcină a fost de 2,5 A (putere de ieșire 38,75 W). Eficiența a fost de 78%, ceea ce este foarte bun.
După 20 min. În timpul funcționării convertorului descendente, dioda VD1 s-a încălzit până la o temperatură de 50°C, inductorul L1 s-a încălzit până la o temperatură de 70°C și microcircuitul însuși s-a încălzit până la 80°C. Adică toate elementele au o rezervă de temperatură, cu excepția clapei de accelerație, 70 de grade este prea mult pentru asta.
Prin urmare, pentru a opera acest convertor la o putere de ieșire de 30-40W sau mai mult, este necesar să înfășurați inductorul cu două (trei) fire și să selectați un miez mai mare. Dioda și microcircuitul pot menține o temperatură de 100-120°C pentru o perioadă lungă de timp fără teamă (cu excepția încălzirii tot ce este în apropiere, inclusiv carcasa). Dacă doriți, puteți instala un radiator mai mare pe microcircuit și puteți lăsa cabluri lungi pe dioda VD1, apoi căldura va fi disipată mai bine sau atașați (lipire la unul dintre cabluri) o placă mică (radiator). De asemenea, trebuie să cosiți șinele plăcii de circuit imprimat cât mai bine posibil, sau să lipiți un miez de cupru de-a lungul lor, acest lucru va asigura o încălzire mai mică a șenilor în timpul funcționării pe termen lung la o putere de ieșire mare.
Alimentare de laborator bazată pe stabilizatorul de comutare LM2576T-ADJ cu reglare a tensiunii de ieșire 0-30V si curent 0-3A , cu funcția de limitare a curentului de ieșire și de indicare a modului de limitare cu ajutorul unui LED.
Cu toții suntem familiarizați cu stabilizatorii liniari de tensiune de foarte mult timp, în special cu cei cu trei terminale din pachetele TO-220, cum ar fi 7805, 7812, 7824 și LM317. Sunt ieftine și ușor disponibile. Zgomotul redus și răspunsul tranzitoriu rapid le fac ideale pentru multe aplicații. Dar au un dezavantaj - ineficiența (eficiență foarte scăzută). De exemplu, atunci când stabilizatorul 7805 este aplicat o tensiune de 12V și un curent de sarcină de 1A, stabilizatorul va disipa 7W de putere cu o putere de sarcină de 5W. Prin urmare, este necesar un radiator mare pentru a răci stabilizatorul în sine. Când eficiența este importantă, cum ar fi atunci când funcționează pe baterie, trebuie selectat un regulator de comutare. De fapt, majoritatea echipamentelor moderne folosesc surse de comutare și regulatoare sau stabilizatoare comutatoare. Dar mulți radioamatori se feresc de la comutarea regulatoarelor, deoarece, de exemplu, utilizarea popularului LM3524 necesită un număr mare de părți externe și un tranzistor de comutare extern. În plus, există cerințe stricte pentru inductor. Cum să-l alegi pe cel potrivit și de unde să le obții? Din fericire, noul regulator de comutație de tip LM2576 de la National Semiconductor vă permite să asamblați un regulator de comutație de înaltă eficiență la fel de ușor ca folosind 7805 etc. Microcircuitul este disponibil într-un pachet TO-220 convențional cu cinci pini și un pachet TO-263 pt. montare la suprafață.Interval de tensiune de alimentare 7-40V DC.Eficiență - până la 80%.Curentul de ieșire - până la 3A și pentru mai multe tensiuni (3,3V, 5 V, 12V, 15V), precum și într-o versiune cu tensiune de ieșire reglabilă, care ne interesează în mod deosebit.Atunci când proiectați folosind un stabilizator de comutare, placa are dimensiuni mici; în plus, este necesar un radiator cu o suprafață mică, de obicei nu mai mult de 100 cm2. Frecvența de conversie a stabilizatorului este de 52 kHz. Există o serie de stabilizatori de înaltă tensiune marcați HV cu un interval de tensiune de intrare de 7-60V și capacitatea de a regla tensiunea de ieșire până la 55V.
Diagrama prezentată în figura unei surse de alimentare de laborator bazată pe un stabilizator de comutare LM2576T-ADJ cu tensiune de ieșire reglabilă în intervalul 0-30V și capacitatea de a limita curentul de sarcină în intervalul 0-3A a fost găsită pe Internet și discutat în detaliu pe forumul site-ului http://vrtp.ru . Apropo, un site minunat, recomand sa-l vizitezi :) Lumina LED-ului indică faptul că modul de limitare a curentului de ieșire este pornit, ceea ce este foarte convenabil atunci când verificați și reparați dispozitivele radio-electronice.
Pentru a facilita funcționarea stabilizatorului 7805 (în carcasa TO-92) și pentru a crește limita superioară a tensiunii Uin, o diodă zener VD1 este instalată în serie cu U2. Circuitul de reglare a curentului și tensiunii este asamblat pe un comparator dublu LM393. Prima jumătate U3.1 găzduiește un regulator de tensiune, iar a doua jumătate U3.2 găzduiește un regulator de curent. Comutatorul tranzistorului Q1 conține un ansamblu care indică activarea modului de limitare a curentului de ieșire. Curentul nominal al inductorului trebuie selectat nu mai puțin decât curentul de sarcină. Este posibil să alimentați partea cu curent scăzut a circuitului de la o sursă de tensiune separată și să o alimentați direct la intrarea U2, în timp ce dioda zener VD1 nu este instalată. Funcționează bine cu sarcini cu rezistență scăzută. Fără a schimba circuitul, este posibil să se utilizeze regulatoare de comutare LM2596T-ADJ cu o frecvență de conversie de 150 kHz și un interval de tensiune de alimentare de 4,5-40V. Curent de ieșire - până la 3A. Eficiență - până la 90%.
Dimensiunile plăcii de circuit imprimat a sursei de alimentare sunt 72x52 mm, distanța dintre axele rezistențelor variabile este de 30 mm:
Un videoclip cu stabilizatorul în acțiune (fără cuvinte) este prezentat mai jos. Deoarece asamblarea și testarea dispozitivului a fost efectuată în Donețk într-un moment în care obuzele explodau în afara ferestrei, nu a fost dorința de a spune nimic. Și nu voiam să-l adun, dar trebuia să evadez cumva din realitate. Sper ca ma intelegi.
Costul unei plăci de circuit imprimat cu mască și marcaje: terminat :)
Costul unui set de piese cu o placă de circuit imprimat pentru asamblarea unei surse de alimentare (fără radiator): Temporar stocul este epuizat :(
Costul plăcii de alimentare asamblate și testate (fără radiator): Temporar stocul este epuizat :(
Scurtă descriere, diagramă și lista componentelor kit-ului
Pentru a cumpăra plăci de circuite imprimate, kituri de asamblare și unități pre-asamblate, vă rugăm să contactați sau
Succes tuturor, cer liniștit, succes, 73!
LM2596 este un convertor DC-DC step-down, este adesea produs sub formă de module gata făcute, costând aproximativ 1 USD (căutați LM2596S DC-DC 1,25-30 V 3A). Plătind 1,5 USD, puteți cumpăra un modul similar pe Ali cu indicarea LED a tensiunii de intrare și ieșire, oprirea tensiunii de ieșire și butoanele de reglare fină cu afișarea valorilor pe indicatoarele digitale. De acord - oferta este mai mult decât tentantă!
Mai jos este o diagramă schematică a acestei plăci convertoare (componentele cheie sunt marcate în imaginea de la sfârșit). La intrare există protecție împotriva inversării polarității - dioda D2. Acest lucru va preveni deteriorarea regulatorului de tensiunea de intrare conectată incorect. În ciuda faptului că cipul lm2596 poate procesa tensiuni de intrare de până la 45 V conform fișei de date, în practică, tensiunea de intrare nu trebuie să depășească 35 V pentru utilizare pe termen lung.
Pentru lm2596, tensiunea de ieșire este determinată de ecuația de mai jos. Cu rezistorul R2, tensiunea de ieșire poate fi reglată de la 1,23 la 25 V.
Deși cipul lm2596 este proiectat pentru un curent maxim de 3 A de funcționare continuă, suprafața mică a masei foliei nu este suficientă pentru a disipa căldura generată pe întreaga gamă de funcționare a circuitului. De asemenea, rețineți că eficiența acestui convertor variază foarte mult în funcție de tensiunea de intrare, tensiunea de ieșire și curentul de sarcină. Eficiența poate varia de la 60% la 90%, în funcție de condițiile de funcționare. Prin urmare, îndepărtarea căldurii este obligatorie dacă funcționarea continuă are loc la curenți mai mari de 1 A.
Conform fișei tehnice, condensatorul feedforward trebuie instalat în paralel cu rezistența R2, mai ales când tensiunea de ieșire depășește 10 V - acest lucru este necesar pentru a asigura stabilitatea. Dar acest condensator nu este adesea prezent pe plăcile invertoare ieftine din China. În timpul experimentelor, mai multe copii ale convertoarelor DC au fost testate în diferite condiții de funcționare. Drept urmare, am ajuns la concluzia că stabilizatorul LM2596 este potrivit pentru curenții de alimentare mici și medii ai circuitelor digitale, dar pentru valori mai mari ale puterii de ieșire este necesar un radiator.
