09.03.2014      19423      27
 

Автомобильные зарядные устройства. 12V→5V USB. Обзор

Обзор зарядных устройств, подключаемых к гнезду прикуривателя.


Статья из цикла питание и заряд. Автор — Kargal.


12V АЗУ от прикуривателя

Конструктивные особенности

Штекер для подключения к прикуривателю

Мощные 5V автомобильные зарядные устройства (АЗУ), с допустимыми токами 2…5 A и подключением к гнезду прикуривателя, имеют некоторые конструктивные особенности, иногда не позволяющие зарядным устройством пользоваться. Центральный контакт АЗУ (Uin-[+12V]) оборудован пружиной повышенной мощности для обеспечения качества контакта. Побочно эта пружина стремится вытолкнуть АЗУ из гнезда прикуривателя, вплоть до потери контакта. А конструкция большинства АЗУ не обеспечивает их надёжной фиксации в гнезде. Стандартное гнездо прикуривателя «гладкоствольное» и имеет размеры:

  • Внутренний диаметр отрицательного контакта – 22 мм;
  • Глубина положения центрального контакта – 33…34 мм.

Конструкция собственно прикуривателя согласована с конструкцией гнезда и он удерживается от выпадения пружинными фиксаторами.На рисунке приведено желательное положение АЗУ «Bullet» с типичной конструкцией узла стыковки с гнездом. Диаметр корпуса 19.4 мм — АЗУ выполнено с претензией на универсальность (должно быть совместимым с гнёздами ⌀20…21 мм) и удерживается от выпадения только силой трения в контактах, а этой силы для надёжной работы катастрофически не хватает. Кроме того, из-за большой разницы диаметров АЗУ легко болтается в гнезде в поперечном направлении и подключенные к нему кабели своим весом помогают ему не оставаться безучастным к тряске.

Несколько лучше держится в гнезде конструкция стыковочного узла с дополнительными боковыми прижимами ▼, но встречающиеся образцы имеют неоправданно большие размеры из-за встроенного гнезда под прикуриватель при небольших (до ~2 A) номинируемых токах.

Штекер АЗУ с дополнительными боковыми прижимами


Гораздо надёжнее конструкция АЗУ с двухточечной фиксацией ▼ (с «воротничком» для взаимодействия с фиксаторами гнезда и упругими распорками)

Конструкция АЗУ с двухточечной фиксацией


Но, к сожалению, такая конструкция встречается только у АЗУ в составе комбинированных устройств «зарядка-держатель» или в виде отдельного силового кабельного штекера ▼

Отдельный кабельный штекер «прикуривателя»


◀ Вариант «рукодельного» выхода из положения ▼ продольная наклейка на корпус АЗУ (тот же «Bullet») 2…4-х полосок 5-мм ширины, отрезанных от самоклеющейся застёжки типа «репейник» (сторона крючков).

Уплотнение штекера «прикуривателя» с помощью липучки

«Крючки» упругие и заметно ограничивают болтанку АЗУ в гнезде. Сила трения увеличивается, предотвращая «выпрыгивание» АЗУ из гнезда, но не бесконечно — обеспечивается возможность вытаскивать и вставлять АЗУ в гнездо без обдирания наклеек.


В интернете представлено множество жалоб на «глубокие» гнёзда и вариантов (идей) удлинения центрального контакта адаптера:
• Его замена на более подходящий контакт «от чего либо другого» (замучаешься искать).
• Вкручивание в контакт винтика (в специально просверленное отверстие).
• Напайка удлиняющего колпачка. Колпачок-контакт от стандартного 5 мм стеклянного предохранителя ▼ удлиняет на ~3.5 мм.Напайка колпачка от предохранителя на центральный контакт АЗУ


Этот вариант не требует серьезного оборудования и может быть реализован в «домашних» условиях.

Этот вариант не требует серьезного оборудования

▲ Поверхности соприкасания штатного контакта АЗУ и колпачка от предохранителя зачищаются (к никелевому покрытию олово плохо липнет) и лудятся. Затем, строго соблюдая соосность, части стыкуются и зажимаются через упругую термостойкую прокладку (например, старинную стриательную резинку «для чернил»). При прогреве стыка (мощным паяльником или газовой горелкой/зажигалкой) части сходятся (примерно на 0,8 мм), а их слои припоя сплавляются. После остывания необходимо зачистить шов, чтобы контакт легко, без заклинивания ходил в корпусе АЗУ.

Пользовательские характеристики

Напряжение

Все универсальные 5V-АЗУ (и оборудованные выходными USB-разъёмами в особенности) стремятся по напряжению соответствовать спецификациям USB (5±0.25 V). Но для мощных гаджетов этого маловато, обычно велико падение напряжения на используемых для их подключения стандартных data-кабелях. Хорошо бы иметь 5.3…5.4 V, и такие АЗУ встречаются, но инкогнито. В принципе, можно приходить в магазин с оборудованием (блок питания 12 V с гнездом прикуривателя и вольтметр) для отбора подходящих типов/экземпляров. Но эта идиллия слишком райская, чтобы реализовываться на практике. Альтернативный вариант — приобрести что удастся, руководствуясь мощностными характеристиками, и затем приподнять напряжение. Выглядит это страшно (необходим разборный корпус АЗУ и специалист), но каковы реалии? Кроме подъёма напряжения встречаются потребности «тюнинга» центрального контакта и «воротничка», изменения кодировки типа порта под имеющийся гаджет(ы). А «комплексная» доработка кажется уже достойной затрат.

Ток

Все АЗУ номинируются на какую-нибудь величину тока нагрузки, которая прописывается на ярлыке устройства. Но судить о реальных способностях конкретного ЗУ по номинации возможно только очень приблизительно. Даже производители не стесняются врать (завышать), а о продавцах и говорить нечего. Реально с китайскими АЗУ можно рассчитывать на ток в 50…70% от номинированного. (Хотя исключения также встречаются). При выборе АЗУ правильнее было бы ориентироваться не столько на номинацию, сколько на типы используемых компонентов. Правда непонятно, где эту информацию брать? Одна надежда — друзья, специалисты, форумы.

#) Из «народных примет»: 2-х амперные АЗУ, номинирующиеся как «5 V/2.1 A» (или 2100 mA) используют более современные и перспективные компоненты, в отличие от устаревших моделей, номинирующихся как «5 V/2 A» (или 2000mA).

Некоторые типы АЗУ

АЗУ с «воротником»

2-USB-Port-Car-Cigar-Cigarette-Socket-Charger-Adapter

2-USB-Port-Car-Cigar-Cigarette-Socket-Charger-Adapter

~$3,3 — Ссылка на товар — Free Shipping – (BuyUSee, 25.10.12)

 

• Voltage input: 12-24V DC
• Номинируется Uвых=5 V, Iвых=1000 mA;
• 2×USB
• Power ON LED indicator
• Short-circuit protection
• Automatic overload cutoff
★ Реально Iвых – до 0.7 A суммарно (преобразователь MC34063-DIP8).

Car Cigarette USB Adapter/Charger for GPS Navigators (Input DC 12~24V / Output 2A)

 Car Cigarette USB Adapter/Charger for GPS Navigators (Input DC 12~24V / Output 2A)

~$3,8 — Ссылка на товар — (SKU: 55968) – Free Shipping – (01.11.12)

 

147 руб (~$5) – Ссылка на товар — (арт. 73834) — Free Shipping
• Input: DC 12~24 V
• Output: DC 5 V/2 A – угловой miniUSB!
• Cable length: 120cm.
★ Реально можно рассчитывать на ток до 1 A. (преобразователь LM2576).


АЗУ с конструкцией попроще

GC23089 Griffin Powerjolt Dual Universal USB Micro Colors May Vary

GC23089 Griffin Powerjolt Dual Universal USB Micro Colors May Vary

$6,5 (~200 руб) — Ссылка на товар — (30.08.13)

• Especially fit for iPad 2, iPhone, iPod.
• Size: 60×24×24mm (L×W×H)
• Input: 12…24V DC;
• Output: 5.0V DC 2.1A;

(Есть крупное подозрение, что используется преобразователь XL4001).

Из отзывов: «Форм-фактор этого продукта является выдающимся. Но очевидно, не является изделием Гриффин», отзывы противоречивы и есть много отрицательных. (Лично – не опробован).

Bullet Shaped Dual USB Car Cigarette Lighter Adapter Charger

Bullet Shaped Dual USB Car Cigarette Lighter Adapter Charger

$2,6 (~90 руб) — Ссылка на товар — [SKU(DX) 232331] (21.10.13) — чёрный

 

(Аналогичные на dx.com – SKU: 244885, 241087)

Номинируется Iвых=1000~2100 mA, Uвых=5 V (опробованный экземпляр выдал 5.02 V); выдаёт в нагрузку до A без просаживания напряжения. Требует глубины стандартного гнезда прикуривателя до центрального контакта не более 39 мм. «Земляные» (боковые) контакты выполнены из толстой металлической пластины, но теплоотвод от микросхемы регулятора на корпус гнезда прикуривателя — не обеспечивают (в отличие от GINZZU GR-4415U).


DCP Divider Mode 1AВ исходном состоянии можно рассчитывать на уверенную работу адаптера с суммарной нагрузкой до 1.5…1.7 A (преобразователь в корпусе SOP8, не опознан — маркировка отсутствует, похож на CX8505/MP2307/AP6503).

◀ Разъёмы «1 A» и «2.1 A» — полностью запараллелены. Идентификатор типа порта соответствует «DCP_Divider_1 (он же Apple_1A)» (как будут реагировать аппараты HTC/Samsung – непонятно):
• −Data – 43kΩ/51kΩ (2.7 V);
• +Data – 75kΩ/51kΩ (2.0 V);


▼ Конструкция — разборная. Обечайка крепится двумя саморезами, скрытыми наклейкой.
Входного плавкого предохранителя — нет; колпачок центрального контакта — М10×1 (ближе к М9×1).

Обечайка крепится двумя саморезами, скрытыми наклейкой.


• Исходное Uхх=5.02 V; FB=~0.92 V; делитель ОС R1=44 kΩ/R2=10 kΩ, типоразмер 0805 (для подъема Uхх до 5.25 V можно зашунтировать R2 резистором 160 kΩ, до 5.6 V – резистором 68 kΩ).

Начинка GC23089 Griffin Powerjolt Dual Universal USB Micro Colors May Vary

Дроссель GC23089 Griffin Powerjolt Dual Universal USB Micro Colors May Vary

• На открытом воздухе:
— при нагрузке 1A микросхема регулятора практически не греется, зато греется дроссель (ΔT=~30°C). Нагрев дросселя не соответствует его активному сопротивлению, скорее всего некачественный сердечник.
— при нагрузке 2A микросхема регулятора нагрелась до ~60°C (ΔT=~40°C), заметно нагрелась зона теплоотводящей земли (можно доработать – встроить теплоотвод на скобу Uin-GND и/или на корпус USB-разъёмов); дроссель вышел на ΔT= ~50°C.
— ток нагрузки 3A выдаёт без просаживания напряжения, (но за падения напряжения на соединительном кабеле адаптер не отвечает). На длительную работу рассчитывать трудно.

Дроссель – 20 витков ⌀0.5 мм на кольце ~⌀7×⌀3.2×3.5 мм из низкочастотного материала K26 (ориентировочно — T27-26). L=~24 мкГн, пульсации тока ΔI=~0.38 A при нагрузке 1.5 A.
Место позволяет разместить дроссель большего размера.

Дроссель GC23089 Griffin Powerjolt Dual Universal USB Micro Colors May Vary

Например, 30 витков ⌀0.6 мм на кольце T37-52 (более высокочастотный материал K52, размер кольца ~⌀9.5×⌀5.2×3.3 мм, L=~36 мкГн, 21 mΩ,). Пульсации тока снизились до ΔI=~0.25 A при нагрузке 1.5 A. Перегрев дросселя при токе 2 A снизился с ΔT=~50°C до ΔT=~40°C.
Step Down регулятор
Корпус SOIC8 (SOP8), маркировка отсутствует. Похоже, синхронный (кламп-диод отсутствует). FB (pin5), порог ~0.925V; 355 KHz, DCхх=0.407, DC(1A)=0.420; верхний ключ с Rupper=~75 mΩ (<150 mΩ).Очень похож на CX8505/TORO (yxwic.com) на MP2307/MonolithicPower и на AP6503/Diodes – совпадает по разводке и по параметрам FB.

АЗУ GINZZU [GA-4310UB] (1xUSB 2.1A, вход 12V-24V)

АЗУ GINZZU [GA-4310UB]

250 руб (~$8) — Ссылка на товар — (Код: 149420) (31.07.13) — чёрный
Output: DC 5.0 V 2.1 A(Лично – не опробован, но бренд GINZZU даёт надежду).

USAMS Mini Dual 2 Port USB Car Charger Power Adapter For ipad 2

USAMS Mini Dual 2 Port USB Car Charger Power Adapter For ipad 2

$4,5 (~150 руб) — Ссылка на товар — (Product ID: 727631150) (14.08.13) — Free Shipping

 

• Especially fit for iPad 2, iPhone, iPod.

USAMS Mini Dual 2 Port USB Car Charger — порты

• Input: 12…24 V DC;
• Output: 5.0 V DC, 3.1 A;
• Size: 60×24×24 mm (L×W×H)
АЗУ Car Charger USAMS with 2USB 2.1 A+1 A для iPhone/iPad:
зарядный ток (макс.) по выходу iPad — 2100 mA
зарядный ток (макс.) по выходу iPhone — 1000 mA
Отзывы противоречивы и есть отрицательные. Жалуются на медленную зарядку или отказ от неё — похоже на недостаточный уровень выходного напряжения. (Лично не опробован)

GINZZU [GR-4415Ux] – АЗУ (2xUSB 3A, вход 12V-24V)

АЗУ GINZZU [GR-4415Ux]

450 руб (~$14) — Ссылка на товар — (Код: 163862) (26.02.14) – GR-4415UW, белый
450 руб (~$14) — Ссылка на товар — (Код: 163861) (26.02.14) – GR-4415UB, чёрный
(С июля 2013 цена поднялась с 320 руб до 450 руб — видимо народ «прочувствовал», а торгаши-монополисты пользуются.)
В исходном состоянии можно рассчитывать на уверенную работу адаптера с суммарной нагрузкой до 2…2.5 A (преобразователь ~CX8505, теплоотвод от микросхемы на контакт GND гнезда прикуривателя). (Конструкция и примененные решения заслуживают уважения).
При использовании одного стандартного Data-кабеля реально можно получить не более 1,5 A/4,8 V.
Имеются два выходных разъёма USB — обозначены как «Apple» и «HTC/Samsung». Их шины питания запараллелены, Uвых=5,49 V. Шины данных (D+ и D−) в них подключены по-разному (имеют разную кодировку типа порта), в приобретённом экземпляре — в разъёмах:
• «HTC/Samsung» закорочены и имеют потенциал Uхх=1.37V, Rout=7.5kΩ (реализация порта типа DCP 1.2/1.2 V или Korean charging mode); делитель 30 kΩ/10 kΩ от Uвых (5.49 V).
• «Apple» — прозваниваются как 53kΩ, имеют потенциал: U(D+)=+2.17 V (Rout=30 kΩ), U(D−)=+2.93 V (Rout=23 kΩ) — независимые делители от Uвых (5.49 V): D+ – 49.5kΩ/32kΩ, D− – 73kΩ/84kΩ (реализация порта типа DCP Divider 1A или Apple 1A).

Выходы ▶ «Apple» «HTC/Samsung»
до 1 A до 1.5 A
D− (pin2) GND (pin4) 23 kΩ 2.93 V ~7.5 kΩ 1.37 V
D+ (pin3) GND (pin4) 30 kΩ 2.17 V
D− (pin2) D+ (pin3) 53 kΩ 0 kΩ
Схема (экв.) ▶ Apple 1A (Divider1) DCP Applying 1.2 V to the D+ and D-

Исходно:

Ток нагрузки Uвых
0 A (Uxx) 5.48 V
1.0 A 5.48 V
2.0 A 5.48 V
2.9 A 5.48 V

(Для измерений нагрузка подключалась к одному USB-разъёму, а напряжение измерялось на другом, то есть непосредственно на выходе преобразователя).«Земляные» (боковые) контакты выполнены из толстой металлической пластины и выполняют две функции:

  • Обеспечивают электрический контакт с отрицательной шиной питания;
  • Обеспечивают теплоотвод от микросхемы регулятора на корпус (минусовой контакт) гнезда прикуривателя.

Удобно расположенные выходные USB-разъёмы позволяют подключенным кабелям торчать не очень вызывающе. АЗУ практически не фиксируется в стандартном гнезде прикуривателя — мощная пружина центрального контакта выталкивает его корпус вплоть до полного отключения. Пример решения этой проблемы приведён выше ▲. Корпус — склеен из двух половинок и наклеенной крышки, разбирается с трудом и требует аккуратности.

#) На плате GINZZU GR-4415U напротив ThermoPad’а корпуса CX8505 есть увеличенное металлизированное отверстие для припаивания ThermoPad’а к шине-теплоотводу на плате. Но, почему-то, оно не используется (не залито припоем).

#) есть отзыв: «Samsung Galaxy Note 2, заряжается быстрее чем с родным зарядником (2000mA)! Разъём с надписью Apple заряжает быстрее, чем второй, с надписью Samsung» — возможно, надписи перепутаны местами.

TITAN HW-25EC (3xUSB до 5 A, вход 12 V-24 V)

АЗУ TITAN HW-25EC

◀ HW-25EC(BG) black & HW-25EC(WG) white & HW-25EC(CB) coffee.

TITAN «вляпался» в неприятную историю, подрывающую к нему доверие (то ли сам нахалтурил, то ли китайские производители клоно-контрафакта постарались) — в 2013г на рынке присутствовали две «Made in Taiwan» разновидности АЗУ в одинаковых корпусах, с совершенно одинаковыми названиями (HW-25EC Series) и декларируемыми параметрами (5 A), но разными реальными свойствами.


 

На сайте производителя декларировано (для PCB EP-DD25 v3.0):Девайс имеет 3 USB порта с общей силой тока 5 А; при использовании 1 USB (Разъем 2) доступен ток в 2,5 А, два других порта выдают суммарно 2,5 А. Фирменная PWM система автоматически регулирует силу тока, защищая подключаемые устройства от возможного выхода из строя.Начинка АЗУ TITAN HW-25EC

  • Мощная отдача: суммарно 5 А, что удовлетворит аппетиты любого USB-гаджета.
  • Содержит 3 USB порта: один порт USB обеспечивает ток 2.5 А, а два остальных 2,5 А в сумме (??).
  • Интеллектуальная PWM система для авто-контроля баланс между сильной и слабой отдачей тока устройствам.

(Лично – не опробован). Обещается КПД до 92%@2 A и до 90%@3,5 A (12V→5V).

Преобразователь — AX4102/AXElite (2 шт). Печатная плата обеспечивает некоторый теплоотвод от микросхем преобразователей и кламп-диодов на корпуса USB-разъёмов и, через контакты Uin-GND, на корпус гнезда прикуривателя.


В приобретённом, никак не обозначенном на сайте TITAN и, как оказалось, одноканальном образце (PCB EP-DD25 AUTO F1 v2.0):
АЗУ TITAN — одноканальный вариант

420 руб (~$13) — Ссылка на товар— (Iktonix-Price_Sklad)
Качество отвратительное, теплоотвод — никакой, минусовой контакт для прикуривателя не пропаян и шатается.
Реально обеспечивается суммарный ток до 2…2.5 A.
Частота преобразователя: F(0A)=310 kHz, F(1A)=320 kHz, F(2.5A)=340 kHz;
Напряжение преобразователя на холостом ходу UХХвых=5,43 V и не снижается до Iнагр=3.3 A. В районе Iнагр=~3.5 A начинает проявляться защита по току — пропуск тактов, снижение частоты преобразователя с соответствующим снижением выходного напряжения (до 2…3 V). Защита отключается при снижении тока нагрузки до ~2 A.
На открытом воздухе при Iнагр=2.5 A микросхема регулятора нагрелась до ~60°C (ΔT=~40°C), заметно нагрелась зона теплоотводящей металлизации (контакт pin5 «SW»); дроссель вышел на ~55°C (ΔT=~35°C).

Выходы ▶ 1A, до 1,5A
D− (pin2) GND (pin4) 30.6 kΩ 2.17 V
D+ (pin3) GND (pin4) 24 kΩ 2.91 V
D− (pin2) D+ (pin3) 53.7 kΩ ~0.73 V

Схема опознавания типа порта (экв.) ▶

image056

Все три разъёма ▼ запараллелены по всем шинам (одноимённые контакты всех разъёмов соединены между собой). Схема опознавания типа порта зарядки одна для всех разъёмов и предназначена для опознавания максимального тока в 1 A для гаджетов от Apple. Опознавание по DCP Short Mode скорее всего не удастся (без переделки схемы).

АЗУ TITAN — зарядные порты


Преобразователь неизвестен◀ Преобразователь неизвестен (встречается подозрение на нечто типа 1223a), но, похоже, простой – клампирующий диод имеется (SM340). Корпус SOP8(SOIC8N), маркировка отсутствует. Цоколёвка какая-то очень нестандартная (аналогов не нашел): FB (pin6), порог ~0.81 V, GND – (pin2), Vin – (pin4), выход – (pin5); FSW=310…340 kHz.


О новинках 2014 года на этом поприще можете прочесть в статье «АЗУ Saixiang с поканальным ограничением тока».

Электроника АЗУ

DC/DC-преобразователи

  • Влияние КПД преобразователя. При КПД 70% и нагрузке 5 V / 2 A потери в преобразователе составляют 4…4,5 W. Без надлежащего теплоотвода, что трудно реализовать в конструктиве АЗУ, микросхема преобразователя перегревается и отключается по термозащите. Этот механизм зачастую и определяет максимальный ток нагрузки АЗУ при длительной работе. Например, LM2576, способный отдавать в нагрузку ток 3A, в замкнутом пространстве корпуса АЗУ, да еще даже и без радиатора, может реально обеспечить ток только до 1 A, хотя такие АЗУ номинируются на 2 A.
  • В АЗУ с питанием от 24 V можно использовать только преобразователи с допустимым максимальным входным напряжением от 30 V и выше.

MC34063

Гениальный по универсальности и дуракоупорности DC/DC-преобразователь, обеспечивший целую эпоху (90-е годы) и породивший множество клонов разных производителей. Но отстал от требований к питанию современных гаджетов.
Встроенный силовой ключ — NPN-Darlington (Usat=1.7…2 V), низкий КПД (60…70%).
Малый выходной ток — уверенно выдаёт до ~700 mA.Низкая рабочая частота (уверенно работает до 70 KHz), требующая индукторы большого номинала (680…1000 мкГн), что также приводит к снижению КПД из-за значительного сопротивления обмотки.Uref=1.23 V.
Но 34063 и сейчас встречается в дешевых АЗУ, номинирующихся на ток 500 mA (реально) и 1000 mA (надувательство).

LM2576

Простой Step-down (Buck) регулятор.Встроенный силовой ключ — NPN-транзистор (Usat=1.5…1.8 V), низкий КПД (70%).Низкая рабочая частота — 52 kHz, фиксированная.Uref=1.23 V. В АЗУ можно рассчитывать на ток до 1 A.

LM2596

Несколько улучшенная версия LM2576 — частота увеличена до 150 kHz, КПД=~80%. Uref=1.23 V.В АЗУ можно рассчитывать на ток до 1.5 A.

XL4001/XLSEMI

Регулятор XL4001◀ Простой Step-down (Buck) регулятор. Uin=4.5…40 V. Встроенный силовой ключ – 2 A (3 Amax), NPN-Darlington (Usat=1.2…1.3 V). Рабочая частота 150 kHz, Uref=1.23 V; DCmax=100%; КПД=~83%; допускает регулировку порога ограничения максимального тока (вход CS, Ilim=0.155 V/Rcs). Корпус SOP8-EP (Exposed PAD), теплоотвод через EP и выводы SW. В АЗУ можно рассчитывать на ток до A (с усиленным теплоотводом), с теплоотводом только на печать – до 1.2 A.

RT8272/Richtek

Полу-синхронный (нижний ключ — 10 Ω) Step-down (Buck) регулятор.

◀ Полу-синхронный (нижний ключ — 10 Ω) Step-down (Buck) регулятор. Uin=4.75…24/26maxV. Верхний силовой ключ — 3.0 A (4.1 A-Lim)/N-MOS (100 mΩ). Необходим кламп-диод. Рабочая частота 1.2/0.44 MHz. Uref=0.925 V; DCmax=80%; КПД=~93%. Корпус SOP8-EP (SOIC8N) с термопэдом (Exposed Pad), позволяющим отводить тепло на металлизацию платы.
В АЗУ с теплоотводом на скобу GND-контакта и далее на GND-контакт гнезда прикуривателя можно рассчитывать на ток до 2.5 A, без такого теплоотвода (с теплоотводом только на печать) — на 2 A.

ACT4070/Active-Semi

Полу-синхронный (нижний ключ — 10 Ω) Step-down (Buck) регулятор. ◀ Полу-синхронный (нижний ключ — 10 Ω) Step-down (Buck) регулятор. Uin=4.5…30/34maxV. Встроенный силовой верхний ключ – 3.0 A (3.5…5 A-Lim)/N-MOS (typ: 100 mΩ@12 V). Необходим кламп-диод. Рабочая частота 400/fold40 kHz, Uref=1.22 V; DCmax=90%; КПД=~90%. Корпус SOP-8/EP. В АЗУ можно рассчитывать на ток до 2.5 A (с усиленным теплоотводом), с теплоотводом только на печать — до 1.5 A.

CX8505/yxwic.com (TORO)

Полу-синхронный (нижний ключ — 10 Ω) Step-down (Buck) регулятор. ◀ Синхронный (полу-синхронный ??) Step-down (Buck) регулятор. Uin=4.5…30 V. Встроенный силовой ключ (верхний) – 3 A (4Amax)/N-MOS (RDSon<100 mΩ). Рабочая частота 350 kHz, Uref=0.925 V; DCmax=90%; КПД=~92%. SOP8-EP (SOIC8N) с термопэдом (Exposed Pad), позволяющим отводить тепло на металлизацию платы.
Сопротивление ключей (все — N-MOS) не указано, но у ближайшего 2-амперного «родственника» CX8508 указано 100 mΩ. (У 3-амперного CX8505 должно быть не больше). Кроме того, у CX8508 указаны разные токи для верхнего и нижнего ключей – Upper Switch Current Limit 2.0…2.5 A, Lower Switch Current Limit 0,9 A (что само по себе необычно). Наверно поэтому в схеме GINZZU GR-4415Ux присутствует клампер нижнего ключа – шоттки-диод SS34A. Кроме того, он снижает тепловыделение на кристалле регулятора (на нижнем ключе) – перенос места выделения тепла из корпуса CX8505 на диод.

В этих условиях в преобразователе 12V→5V (DC=~50%) можно ожидать омические потери на верхнем ключе 0.05/0.2/0.45 W при токах 1/2/3 A соответственно. В предположении (в паспорте не отражено), что время переключения равно 50ns, потери на переключение составят 0.2/0.4/0.6 W для тех же токов.SOIC8N: Thermal Resistance θJA/θJC = 50/10°C/W, или при потерях в 1 W (ток нагрузки ~2.5 A) ожидается относительный перегрев кристалла (чипа) порядка 60°C (порог защиты по теплу – +150°C).

В АЗУ с теплоотводом на скобу GND-контакта и далее на GND-контакт гнезда прикуривателя можно рассчитывать на ток до 2.5 A, без такого теплоотвода (с теплоотводом только на печать) – на A.

AP6503/Diodes

MP2307DN/MonolithicPower

Полу-синхронный (нижний ключ — 10 Ω) Step-down (Buck) регулятор. ◀ Синхронный Step-down (Buck) регулятор. Uin=3.6…23/26maxV. Встроенные силовые ключи – 3 A (4Amax)/N-MOS (RDSon<100 mΩ). Рабочая частота 340 kHz, Uref=0.925 V; DCmax=90%; КПД=~95%. Корпус SOP8-EP (SOIC8N) с термопэдом (Exposed Pad), позволяющим отводить тепло на металлизацию платы.
Указаны разные токи для верхнего и нижнего ключей – Upper Switch Current Limit 4.0…5.8 A, Lower Switch Current Limit 0,9 A (что само по сабе необычно). В АЗУ можно рассчитывать на ток до 2.5 A (с усиленным теплоотводом), с теплоотводом только на печать — до 1.5 A.

RT7237A/Richtek

Полу-синхронный (нижний ключ — 10 Ω) Step-down (Buck) регулятор. ◀ Синхронный Step-down (Buck) регулятор. Uin=4.5…18/20maxV. Встроенные силовые ключи – 2 A (4A-Lim)/N-MOS (RDSon=150/130mΩ). Рабочая частота 340 kHz, Uref=0.8 V; DCmax=93%; КПД=~95%. Корпус SOP8-EP (SOIC8N) с термопэдом (Exposed Pad), позволяющим отводить тепло на металлизацию платы. В АЗУ можно рассчитывать на ток до 2 A (с усиленным теплоотводом), с теплоотводом только на печать – до 1.5 A.

AX4102/AXElite

Простой Step-down (Buck) регулятор. Uin=3.6÷23/26maxV. Встроенный силовой ключ – 3.5 A◀ Простой Step-down (Buck) регулятор. Uin=3.6…23/26maxV. Встроенный силовой ключ – 3.5 A (4.5 Amax)/P-MOS (80mΩ@5V; 55mΩ@12V). Рабочая частота 330 kHz, Uref=0.8 V; DCmax=100%; КПД=~90%; допускает регулировку порога ограничения максимального тока (вход OCSet). Корпус SOP-8L, теплоотвод через выводы SW. В АЗУ можно рассчитывать на ток до 3.5 A (с усиленным теплоотводом), с теплоотводом только на печать – до 2.5 A.

XL4005/XLSEMI

Простой Step-down (Buck) регулятор. Uin=5…32/35maxV. Встроенный силовой ключ – 5 A (8 Amax)/P-MOS. Рабочая частота 300 kHz. Uref=0.8 V; DCmax=100%; КПД=~90%. Корпус TO263-5L.
В АЗУ можно рассчитывать на ток до 3.5 A.


Обсуждение: 27 комментариев
  1. Артем:

    Здравствуйте, помогите, пожалуйста, с подбором ШИМа на замену того, что указан на картинке. Старый вышел из строя (из-за КЗ) и теперь ищу ему замену. На ШИМе написано 706b1 3468a, Гугл ничего подобного не находит. Спасибо

    Ответить
    1. Виктор:

      Вопрос — загадка, не поддающаяся разгадке.
      Как минимум, необходима схема включения основных компонентов (срисовать), затем подбор аналога по цоколевке и примерным мощностным параметрам.

      Ответить

Ваш комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Если нужно, добавьте картинку (только JPG)

Рубрики