В техническом описании упоминается, что MT3608 может выдерживать ток до 2 А, однако в некоторых стресс-тестах с нагрузочным тестером он уже сильно нагревается при 1 А. Она настолько горячая, что до платы невозможно дотронуться, все компоненты вокруг нее сильно нагреваются, потому что она распределяет все тепло по дорожкам. Сама микросхема настолько мала, что к ней практически невозможно прикрепить радиатор. Поскольку у меня нет второго, я должен спросить, это нормально или ненормально?
Плата (стрелка указывает на микросхему, у меня с защитным диодом):
Тестовая конфигурация:
Аккумулятор 18650 2600 мАч
повышение с 4,10 В до 5,6 В (падает до 4,87 при нагреве)
Техническая спецификация:
https://www.olimex.com/Products/Breadboarding/BB-PWR-3608/resources/MT3608.pdf
У меня идентичная плата. Я подключил его к источнику питания, установленному на 4,1 В, настроил выход усилителя на 5,60 В и подключил резистор 5,6 Ом 10 Вт. Выходное напряжение оставалось стабильным на уровне 5,60 В, а входной ток вырос до 1,56 А. Через 6 минут температура чипа стабилизировалась на уровне 39°C, согласно моему инфракрасному термометру, что на 23°C выше температуры окружающей среды. Индуктор был на 41°С, диод на 42°С, а нагрузочный резистор на 112°С!
4,1 В * 1,56 А = входная мощность 6,4 Вт, поэтому эффективность преобразования составила 5,6 Вт / 6,4 Вт = 87,5%.
Так что эта плата должна делать то, что вы от нее просите, без проблем. Однако, если входное напряжение падает, ток должен увеличиться, чтобы получить требуемую мощность, и эффективность может пострадать. При напряжении 3,7 В мой блок потреблял 1,8 А, а его эффективность упала до 84%.
При этих относительно низких напряжениях и высоких токах любые потери в проводке или разъемах могут усугубить ситуацию. Я использовал толстые провода и сверхмощные разъемы и измерял напряжения непосредственно на выводах платы. Я также поставил конденсаторы 22 мкФ на вход и выход, чтобы уменьшить пульсации напряжения.
Прежде чем возлагать вину на свою доску, вы должны рассмотреть две вещи:
Повышение до более высокого напряжения требует большей мощности для того же выходного тока и, следовательно, более высокого входного тока. Более высокий ток вызывает большее падение напряжения в проводке и разъемах (а также внутри самого усилителя), что усложняет его работу.
Когда входное напряжение падает, микросхема потребляет больше тока для компенсации, но это может привести к еще большему падению входного напряжения. Если источник питания слишком слаб для обеспечения требуемой мощности, то усилитель будет продолжать пытаться потреблять больше тока, пока не достигнет максимума.
Литий-ионные элементы 18650 имеют типичное напряжение «колена» в конце разряда ~ 3,4 В (оно может начаться с 4,1 В, но не будет оставаться там долго). Чтобы получить максимальную полезную емкость от вашей батареи, усилитель должен быть в состоянии работать до этого напряжения, и вам необходимо снизить входные потери с помощью короткой проводки и соединений с малыми потерями.
Техническое описание MT3608 показывает выходной ток только до 1 А при 5 В, и вам может понадобиться такой же коэффициент усиления, как и показанная кривая от 3 В до 5 В (где эффективность быстро снижается при 1 А). Поэтому, несмотря на то, что он рассчитан на 2А, в этих условиях я думаю, что 1А является более реалистичным максимумом.
Да, это действительно крошечный блок питания, но очень эффективный, если использовать его по назначению.
Это опыт, который вы получаете от этих неудач в отношении теплового сопротивления, расчетов мощности, методов испытаний с точными измерениями и температурным зондированием, который стоит гораздо больше, чем стоимость этой недорогой платы.
В следующий раз рассмотрите термометр и запишите горячие точки и используйте силовой транзистор, управляемый напряжением, на радиаторе для управления током нагрузки.
В таблице данных для этой конструкции ИС приведены примеры только для повышения до 12 В и 18 В по какой-то причине.
Ваша нагрузка составляет 5,6 В при 1 А = 5,6 Вт. Если общая эффективность составляет 80%, это означает , что рассеивается
дополнительная мощность = (20%/80%) x 5,6 Вт = 1,4 Вт. Это больше, чем может выдержать микросхема такого размера при разумных температурах с медным радиатором на печатной плате (если есть) плюс небольшое количество прямого излучения и конвекции.
Радиатор можно получить, добавив каплю термотрансферного компаунда и расположив металлический радиатор напротив ИС и компаунда.
Для лучшей изоляции (и несколько худшей теплопередачи) используйте изолирующую шайбу, предназначенную для использования с более крупными ИС. Это может быть теплопроводящая резина, слюда или... .
Термопаста должна быть в хорошем контакте с ИС ** и * распределена вокруг нее, чтобы обеспечить хороший контакт на разумной площади с материалами радиатора.
Для фиксации вы можете сделать отверстия большего размера в двух контактных площадках Vin и Vout или рядом с ними и закрепить их непроводящими винтами. Или сложите подходящую хитрую металлическую деталь с печатной платой и оберните кабельной стяжкой всю «сборку». Красота может пострадать, но это должно быть выполнимо.
Дмитрий Григорьев