Блоки питания для планшетов, одноплатных компьютеров, TV-боксов (компоненты и технологии).

[skanch]

Пришли платы блока питания "+/-5В-10А". Отдельные четырёхслойные платы силового модуля, контроллера управления, ну и что бы место не пропадало - отдельный DC-DC-модуль. В этом варианте БП решил отказаться от использования преобразователя на MP1584 в качестве дополнительной линии питания (условно - для HUB-а) в пользу "старенькой" проверенной микросхемы ST1S10. Питание Ардуины от отдельного LDO регулятора напряжения +5В-0.5А KF50BD-TR.



Первая примерка "этажерки"...



Через пару дней спаяю блок.

[skanch]

Спаял силовой модуль и провёл тест. При постоянной нагрузке в 9А без дополнительного охлаждения с выходным напряжением 5.0В пульсации на выходе до 80mV. При нагрузке до 6А при тех же параметрах напряжения пульсации до 40mV. Думаю, что если потребуется более "чистое" напряжение, то дополнительный LC-фильтр на выходе сможет улучшить положение.




Ещё, как вариант, попробую "поиграть" с заменой выходных конденсаторов на твердотельные с более низким ESR.



Теплопроводящая подложка 3М.

[mazay66]

Интересное решение для замены изрядно подпортившихся модулей/микросхем МP1584.

[skanch]

Интересное решение для замены изрядно подпортившихся модулей/микросхем МP1584.

Китайцы "жгут"-это точно...А замену попробую сделать на ST1S10. И плата готова. Размер 35мм х 24мм. Ещё не паял, но должен минимум 3А без радиатора держать.



Модуль: собственное потребление во включённом состоянии без нагрузки 2мА. В режиме "OFF" потребление 1,7 µA.
Тест: напряжение на входе 13.6В, на выходе 5.2В, пульсации без нагрузки 20мВ. Нагрузка 2.0А, температура на микросхеме через 3 часа работы 76С. При нагрузке 2.0А держит просадку до 6.0В, пульсации на выходе 70мВ.

[Alex15BV]

Вот я на этих STM и сделал свой БП, и 3А в итоге не получилось (но я чайник в этом деле).
Даже один раз пыхнула микросхема после двух часов просмотра фильма с флешки, когда два хаба со всей периферией на неё повесил
Пришлось делать три канала, дабы распределить нагрузку

[skanch]

Я этот модуль сделал для тестов. Сейчас пока работает под нагрузкой в 2.3А, время примерно 5 часов, температура пока не изменилась- 78С. На плате контроллера, где на этой микре собран канал питания HUB-а общая площадь охлаждения микросхемы в 4 раза больше, чем у этого модуля. Надеюсь, что 3.0А вытащит... Сейчас кратковременно "подкидываю" нагрузку на модуле до 4А (на 10-15 сек) - в защиту не сваливается, температура поднимается до 96С и снова падает, при уменьшении нагрузки. При постоянных 4.3А через 20 секунд работы срабатывает защита по температуре - 132С и микра отключается.

[skanch]

Собрал блок...







Теперь тест под полной нагрузкой до утра...

P.S. И так ... Как самостоятельный блок "два-в-одном" - не "взлетел"....
Когда обе платы (силовой модуль и плата управления) находятся в одном корпусе при нагрузке больше 3,5А на основном канале появляются сильные пульсации на выходе (до 150мВ) и с увеличением нагрузки только возрастают, при чём это касается только силового модуля-все остальные каналы работают отлично. Перепробовав несколько вариантов компоновки пришёл к выводу, что это связано с трассировкой общей массы на обеих платах. Поскольку силовой модуль соединяется с платой управления через ножевые клеммы (с запасом рассчитанные на максимальную нагрузку) и индуктор повёрнут в сторону полигона общей "массы" платы контроллера, предполагаю, что при таком расположении плоскости земли и питания находятся настолько далеко друг от друга, и их распределенная ёмкость настолько мала, что ёмкостная развязка практически отсутствует и это приводит к уменьшению развязывающей ёмкости между полигоном платы контроллера и верхним слоем силового модуля с расположенными деталями и ко всему прочему ещё и "излучение" от дросселя... Ставить развязывающие конденсаторы не получается из-за их габаритов.

Если разъёдинить обе платы (для чего, собственно и проектировался этот вариант) и сделать управление силовым модулем по линии входного напряжения , то всё работает замечательно - при максимальной нагрузке в 9,5А напряжение стабильное практически на всём диапазоне нагрузки (0,8А - 9,5А) и пульсации не превышают 80мВ. Отлично держит "просадку напряжения при кручении стартером" до 7В при нагрузке до 7,0А. Длина проводов для входного напряжения ("+12В" и "GND") от платы управления до силового модуля была выбрана в 1 метр (для эксперимента), сечение - 0.75мм.кв. (это минимально допустимое сечение при максимальной нагрузке модуля и лучше использовать толще). Коммутация включения/выключения через силовой ключ на плате управления. Такой вариант использования подразумевает расположение силового модуля непосредственно рядом с нагрузкой (на крышке планшета или непосредственно за ним), а контроллера управления в любом удобном месте (подлокотник, консоль, "перчаточный ящик"...) и как вариант законченного решения вполне себя оправдывает.

Что касается канала питания, построенного на ST1S10... Микросхема работает отлично! При максимальной нагрузке в 3,5А выходное напряжение стабильно и пульсации на выходе всего 40 мВ. Один момент не радует - сильно "темпераментная". При такой нагрузке (3,5А) греется достаточно сильно. И это на плате в 4-ре слоя! Приемлемая температура только при нагрузке до 2.5А. Буду пробовать её же в другом корпусе DFN8 (4 x 4 mm). В этом форм-факторе тепловыделение в 3 раза ниже. Ну или, как вариант попробую впаять ST1S41.

[tima10]

Originally Posted by skanch

Немного обновил блок питания. В этой версии добавил переключатель для выбора режима управления кнопкой.

а этим что-то не так?раз уже что меняете..
только стал посматривать на него

[skanch]

Originally Posted by tima10

а этим что-то не так?раз уже что меняете..
только стал посматривать на него

Нет-всё нормально, функционал не изменился, просто небольшие изменения в элементной базе и добавлены некоторые опции. Этот "тянет" почти до 4А, а этот до 10А. На 10А пока ещё тестируется, но в ближайшее время уже будет доступен для заказа.

[tima10]

Originally Posted by skanch

Китайцы "жгут"-это точно...А замену попробую сделать на ST1S10.

вообще я об этом МP1584.