Недорогое законченное изделие преобразователя напряжения. Достаточно мощный выход. Защита от короткого замыкания.
Сильный нагрев радиаторов и компонентов при значительном выходном токе.
Мощность повышающего преобразователя напряжения TZT Boost 05KJ обозначена производителем в 150Вт. При напряжении на входе, находящемся в пределах 10 В — 32 В данное устройство выдаёт на выходе от 12 до 35 вольт. при заявленном выходном токе до 6 ампер. Это очень приличные показатели. Следует учесть, что напряжение на выходе преобразователя не может быть ниже, чем напряжение на его входе.
При высоких выходных токах производитель рекомендует применять для преобразователя дополнительное охлаждение. Что предполагает пользователю самому решать эту проблему. К примеру, дополнить устройство достаточно мощным обдувающим вентилятором, например, от радиатора процессора настольного компьютера или любым аналогичным.
Также возможен более сложный вариант улучшения охлаждения девайса, когда его силовые элементы нужно будет демонтировать с имеющихся радиаторов, и выпаять. После чего установить их на общем или отдельных радиаторах намного большей площади через изолирующие прокладки, соединив выводы силовых элементов преобразователя с печатной платой многожильными проводами достаточного сечения. Этот вариант непростой, но он будет наиболее эффективным. Иначе даже при выходном токе в районе 3,5 ампер и выходном напряжении 24 вольта при питании преобразователя от 12-вольтового автомобильного аккумулятора нагрев радиаторов силовых элементов, дросселя и фильтрующих электролитических конденсаторов очень высок. Удержать на них палец попросту невозможно, можно обжечься. Что будет при заявленном выходном токе в районе 5-6 ампер — сказать сложно. Одно ясно, что температура компонентов преобразователя при работе в таком токовом режиме будет чрезмерно высокой, и может даже выйти за верхние допустимые пределы. Что может привести как к деградации компонентов преобразователя с ухудшением или потерей ими электрических параметров, так и к тепловому пробою полупроводниковых элементов, и выходу их, а также двух фильтрующих электролитических конденсаторов из строя вследствие перегрева.
А в остальном и целом повышающий преобразователь напряжения TZT Boost 05KJ 150W очень хорош собой. Компактный, качественно собранный, этот девайс представляет собой законченное изделие в виде полностью собранной печатной платы, двух ребристых радиаторов охлаждения силовых элементов схемы, клеммную колодку для подключения двух входных и двух выходных проводов, а также многооборотный подстроечный резистор для точной установки выходного напряжения. Корпуса у устройства нет, поэтому оформление для него придётся подбирать самостоятельно. В качестве корпуса подойдёт любая пластмассовая коробочка соответствующих размеров, снабжённая вентиляционными прорезями или отверстиями. Будет лучше, если подобный корпус дополнительно снабдить компьютерным вентилятором для обдувания печатной платы и радиаторов преобразователя. Это улучшит охлаждение, а значит, увеличит надёжность работы устройства.
Устройство приобретено у продавца под названием магазин: All good free shipping на сайте китайского ритейлера AliExpress. На момент приобретения его цена составляла 135 рублей по акции без учёта стоимости пересылки. Пересылка по почте дополнительно обойдётся в районе 1USD.
Внешний вид устройства со стороны установки силовых компонентов немного напоминает плату усилителя мощности звуковой частоты с двумя радиаторами выходных транзисторов. Но в данном случае на радиаторах через изолирующие термопрокладки установлены транзистор преобразователя и выходной выпрямительный диод:
Вид печатной платы с обратной стороны. Монтаж компонентов выполнен очень аккуратно:
Плата с обратной стороны снабжена бронзовыми втулками, с помощью которых её можно закрепить любыми стандартными винтами как в корпусе, так и на любой поверхности. При этом благодаря таким втулкам плата будет возвышаться над поверхностью, лучше охлаждаться за счёт циркуляции воздуха, а также исключается механическое давление на электронные элементы платы, установленные с обратной стороны.
Для оценки габаритов рядом расположился спичечный коробок:
Вход (in) и выход (out) преобразователя подписан белой краской на плате с указанием нужной полярности. Минусовая шина преобразователя общая для входа и выхода, что облегчает его использование, к примеру, в автомобиле:
Клеммная колодка снабжена винтами для удобного зажима подключаемых проводов. Между радиаторами также расположились два фильтрующих 105-градусных электролитических конденсатора номиналом 1000 мкФ на 35В торговой марки JYCDR. Один из них работает внутри схемы, а вот второй фильтрует выходное напряжение, и в придачу он накопительный элемент всей импульсной схемы преобразователя. В холостом режиме работы все компоненты преобразователя холодные. При работе устройства на приличном выходном токе оба радиатора, конденсаторы и дроссель прилично нагреваются:
Рядом с колодкой на плате расположился красный светодиод, который зажигается при появлении на выходе преобразователя электрического напряжения:
На другом конце платы расположился силовой дроссель на ферритовом сердечнике, а также многооборотный подстроечный резистор для плавной и точной установки выходного напряжения. Вторичная обмотка дросселя для умощнения выполнена тройным медным эмалированным проводом, и содержит всего несколько витков:
Маркировка чипа с обратной стороны платы крупным планом:
Маркировка силового элемента, установленного на одном из радиаторов, приведена на нижнем фото. Это ключевой MOSFET полевой транзистор большой мощности, важный элемент стабилизатора. Его охлаждающий радиатор при работе нагревается особенно сильно:
Маркировка другого силового элемента, установленного на втором радиаторе. Это выпрямительный высокочастотный силовой сдвоенный диод. Оба диодных кристалла в металло-пластмассовом корпусе данного силового элемента для умощнения подключены параллельно. При работе с выходным током до 4A. его радиатор нагревается заметно меньше, чем радиатор MOSFETа:
В качестве источника электрического питания преобразователя можно использовать любой источник питания с выходным напряжением от 10 до 32 вольт, и соответствующим потребностям выходным током. В частности, автор тестировал преобразователь при питании от 12-вольтового автомобильного аккумулятора. Для подключения был использован кабель с зажимами на клеммы аккумулятора:
А вот уже и наш подключенный преобразователь:
Общий вид подключения к автомобильному аккумулятору 12V:
В холостом режиме работы без нагрузки наш преобразователь потребляет от источника питания 12V. всего ток в 19 миллиампер. Для измерений использовался мультиметр DT-830B:
Минимально устанавливаемое напряжение в холостом режиме работы составляет 12,3V:
При электропитании от автомобильного аккумулятора мы, подстраивая отвёрткой многооборотный подстроечный резистор, можем легко установить на выходе преобразователя напряжение 20 вольт:
Или 25 вольт:
Или даже 30 вольт:
А если желаете, то и все 35 вольт:
На значении выходного напряжения в 36,1 вольта возможности регулировки преобразователя заканчиваются:
Для испытания девайса под реальной токовой нагрузкой подключаем на его выход 12-вольтовую автомобильную лампу из фары головного света «Жигулей» первых моделей:
Мощность одной из её спиралей составляет 45 ватт, что при напряжении питания 12V. обеспечит ток через лампу почти в 4 ампера:
С такой нагрузкой данный преобразователь справился легко.
Далее усложняем задачу. Включаем обе нити указанной лампы последовательно. Таким образом, она сможет работать как при напряжении 12V, при этом обе нити накаливания будут светиться в полнакала:
При таком последовательном подключении нитей лампа будет способна работать и при напряжении 24 вольта, при этом обе её нити накаливания будут светиться в полный накал, а мощность лампы составит 85 ватт:
Далее для анализа возможностей устройства подключаем на вход преобразователя источник напряжения на 30 вольт:
Минимально достижимое напряжение на выходе преобразователя при этом не ниже напряжения источника питания, и составляет следующую величину:
А максимальное напряжение на выходе при регулировке подстроечным резистором не превысит те же самые 36 вольт.
Подробнее возможности преобразователя можно увидеть на прилагаемом видео. В первой половине видео будет продемонстрирована работа преобразователя в диапазоне регулировки выходного напряжения от минимально возможных до нужных 25 вольт, ещё безопасных для нашей мощной лампы. Во второй половине видео будет представлена работа преобразователя TZT Boost 05KJ 150W в диапазоне регулировки выходного напряжения от минимально возможных 11 до максимально возможных 36 с хвостиком вольт.
Кстати, при работе в холостом режиме без нагрузки в путанице проводов случилось буквально на секунду накоротко замкнуть выход преобразователя. Проскочила мощная искра, но ничего не случилось. После этого очень неприятного эксцесса устройство продолжило работать, как положено. Что означает, что в его схеме реализована защита от короткого замыкания нагрузки. Однако злоупотреблять такой защитной функцией девайса не стоит, так как при подобных высоких выходных токах вследствие возникающей токовой перегрузки можно вывести его полупроводниковые компоненты из строя.
С помощью такого преобразователя напряжения можно легко запитать в автономных условиях от автомобильного аккумулятора, к примеру, ноутбук, которому обычно требуется 19-вольтовое электропитание. Или ЖК телевизор, а также компьютерный монитор с внешним блоком питания 19-24V, как, например, это реализовано у ряда моделей производства компании LG. Для этого выход преобразователя с помощью подходящего штек