Модернизация DC-DC на LM2596

[Николай_С]

Модернизация DC-DC на LM2596

Закупил у китайца 10 шт этих преобразователей.


Два из них установил в автомобиле для питания ДХО (7v, 1,5a) и видеорегистратора (5v, 0,5a). Первый замигал через год работы, второй не проработал и половины года. Общая неисправность - LM2596S. Наиболее вероятно, в обоих случаях оторвался кристалл от подложки.
Заказал у другого китайца MIC4576WU - полный аналог от другого производителя, и заменил ИМС на плате стабилизатора.


В ходе измерений у меня закрались сомнения в подлинности этой ИМС. Хотя рабочая частота у неё 200 кГц, но защита от КЗ срабатывает как-то странно - потребляемый ток увеличивается до 1,5 А, затем начинает медленно падать до 0,4 А и держится таким даже после устранения КЗ. ИМС возвращается в рабочий режим только после прерывания входного питания. У LM2596S при КЗ ток мгновенно падает до 0,3 А, а рабочий режим восстанавливается сразу после устранения КЗ.

Результаты измерений сведены в прикреплённую таблицу:


Оригинал статьи с дополнительной инфой находится тут.

 

[Oppozit]

Я еще модернизировал печатку. Прокладывал шину по массе толстую, ставил керамику 0,1 по входу и выходу и эл-литы на твердотельные. Еще менял микросхему на оригинал, дроссель побольше, после этого на токе нагрузки 3А еле тепленький. До этих махинаций при 2,5А грелся - в руку не возьмешь и напряжение просаживалось сильно, КПД был чуть больше 60%! Правда все это имеет смысл, когда все детали в наличии лежат дома ))) Еще делал вариант, чтоб ток держала до 10 А. Но это уже исключительно спортивный интерес. Но работает!

 

[Николай_С]

До этих махинаций при 2,5А грелся - в руку не возьмешь и напряжение просаживалось сильно, КПД был чуть больше 60%!

Как интересно!
А можно поподробней как каждое изменение влияет на КПД? Или это происходит только в ходе комплексной модернизации?

 

[Oppozit]

Вот так делать надо, чтоб заработало нормально. Идея не моя. Первоисточник serg111 с rcdesign.


Правда у Вас чуть другая плата, но смысл остается тот же. Усилить и развести землю по нормальному и заменить еще кондюки на полимер или тантал. Я ставил полимерки по входу, тантал на выход. Думаю Вы догадываетесь откуда я их брал ))) Полимер с материнок, тантал с ноутов.
Кстати и диоды, которых там 2 штуки в моем случае стояли одноамперные, можно заменить на двуз или трехамперные, типа SS24, SS34 или им подобные все с тех же матерей. Сами понимаете, два ампера диод в трехамперной схеме - не гуд.

 

[Oppozit]

Цитата одного из пользователей: "Сегодня, случайно почитал свежие отзывы на ХС про данный девайс, немного смутился и решил осцилом глянуть. Ё маЁ Пульсация на выходе почти вольт пик-пик. Дико возбуждается, греется как печка и глючит! Микруха по даташиту тарахтит на 50кГц фикс. Здесь же около 200 и пачками! Рекомендованный дроссель в даташите 100мкГ, по факту 22. Ни о каких 5А речи быть не может. 3А - это предел в долговременном режиме, и то после переделки, те устранения косяков. Дроссель поменял на 150мкГ 3А, паралельно одному из выходных кондеров повесил 470мкф Hitano low esr. Кстати вешать его надо именно туда. Привел земли в порядок и усилил переходные одножилкой. Минус питания перекинул на входной электролит. В итоге - о чудо! Шим 50 кГц стабильный, пульсация по выходу 70мВ пик-пик. Стабильно работает от 0 до 3х ампер в диапазоне входного 8-30В.

 

[Николай_С]

В итоге - о чудо! Шим 50 кГц стабильный, пульсация по выходу 70мВ пик-пик. Стабильно работает от 0 до 3х ампер в диапазоне входного 8-30В.

Не, мне такие "чудеса" не нужны.
У подлинной LM2596 рабочая частота д.б. 200 кГц. Ежу понятно, что при 50 кГц дроссель и конденсаторы д.б. в 4 раза больше. Что касается пульсаций по входу и выходу, то они легко устраняются установкой качественных конденсаторов того же типа, что на исходных модулях. Я свои проверял, у них ESR меньше 0,01 Ома.
У меня с момента написания статьи этот модуль стоит на дневной обкатке с током 1,5 А (мне от него больше не надо). Напряжение на выходе уменьшается с разогревом на 20 мВ. Греется конечно, но вполне допустимо. Завтра гляну пульсации по входу и выходу.

 

[Oppozit]

Ну в описанном уст-ве была микруха 2576. потому и 50 кГц. Но суть не меняется. Хотя в Вашем случае другая плата, может и ничего делать не надо.

 

[Николай_С]

Сегодня не поленился, перенёс девайс с обкатки на рабочий стол и просмотрел всё осциллом.
На этих фотках вход (12 В) и выход (5 В) без постоянной составляющей:



На входе размах пульсаций достигает 0,8 В, на выходе 150 мВ.
Мне показалось это многовато и я прилепил керамику 4,7 мкФ на 25 В прямо на ножки ИМС.



Теперь размах пульсаций на входе составил 0,2 В, а на выходе 100 мВ и пропали резкие всплески, которые дают основной шум.



Правда, кроме шума (пропали стримы), ничего больше не изменилось. Так что в моем случае доработка не нужна, а вот если питать чувствительную к импульсным помехам технику, то конденсатор добавлять необходимо.

 

[Oppozit]

Теперь размах пульсаций на входе составил 0,2 В, а на выходе 100 мВ

О чем я и говорил )))
У меня из-за этой заразы на Р/У модели слетели мозги, и она со стола газонула со всей силы прям на меня и потом на бетонный пол, порвалась покрышка, и лопнула полуось! Так что ее не стоит использовать в дорогих девайсах. Хотя после переделки она у меня и по сей день на модели стоит и тьфу тьфу тьфу... все нормально.

 

[Николай_С]

... порвалась покрышка, и лопнула полуось! Так что ее не стоит использовать в дорогих девайсах.

А я её хочу использовать в автомобиле для питания ДХО и видеорегистратора (два разных).
На счет помех высокочувствительным радиоприёмникам - это я в курсе. А что касается Вашего случая, то проблема не только (и даже не столько) в преобразователе, сколько в системе кодирования команд. Я бы начал с её модернизации и/или замены.

 

[Oppozit]

сколько в системе кодирования команд.

система кодирования команд будь здоров, цифра 2,4 ГГц и я с ней ничего не сделаю. Я думаю, что помеха пошла именно по питанию и повлияла непосредственно на регулятор скорости, тот глюканул и включил полный ход. Там кодировки нет, работает от шим, период 20 мс, длина импульса при нейтрали 2,14 мс, полный газ 1.264 мс. Вот на это и повлияла я думаю, пару импульсов в точку и литий-полимерный аккум с трехфазным двигателем показали свою мощь )))
как-то так )))