Кратко о HW-105
HW-105 — компактный повышающий DC-DC преобразователь для питания маломощных 5-вольтовых устройств от источника 0,9–5 В. На выходе установлено гнездо USB-A, поэтому нагрузку с соответствующим штекером можно подключить без отдельного выходного разъёма.
Ключевые характеристики
- Тип
- повышающий DC-DC преобразователь, step-up
- Модель платы
- HW-105
- Входное напряжение
- 0,9–5 В DC
- Выходное напряжение
- 5 В DC, фиксированное
- Максимальный выходной ток
- до 600 мА; зависит от входного напряжения, источника и нагрузки
- Выходной разъём
- USB-AF, гнездо USB Type-A
- Размеры
- 32,5 (24,5) × 18 × 10,5 мм
Подробное описание и особенности
Преобразование низкого напряжения в 5 В
HW-105 повышает постоянное напряжение батарейки, аккумулятора или другого совместимого источника до фиксированных 5 В. Модуль не имеет регулятора выходного напряжения и не предназначен для понижения напряжения свыше 5 В.
При уменьшении входного напряжения источник должен отдавать больший ток для питания той же 5-вольтовой нагрузки. Поэтому внутреннее сопротивление батарейки, степень её разряда, длина проводов и качество контактов могут вызвать просадку выходного напряжения или помешать запуску устройства.
Что означает ток до 600 мА
Доступный ток неодинаков при входном напряжении 0,9 В и при напряжении, близком к 5 В. В проекте следует предусматривать запас и проверять напряжение непосредственно под рабочей и пусковой нагрузкой.
Один независимо испытанный экземпляр HW-105 обеспечивал приблизительно 40–65 мА от одной щелочной батарейки AA или AAA и 120–180 мА от двух батареек при сохранении выходного напряжения выше 4,88 В; результат менялся вместе с входным напряжением.[1] Эти значения показывают характер зависимости, но не являются гарантированной характеристикой каждой ревизии или каждого экземпляра.
USB-выход и нагрузка
Гнездо USB-A упрощает подключение 5-вольтового потребителя, но сам формат разъёма не гарантирует совместимость с зарядкой телефона. HW-105 целесообразно использовать прежде всего с устройствами, ток которых известен и остаётся в пределах возможностей конкретного источника питания.
Подойдёт / не подойдёт
Подойдёт
- для маломощных USB-устройств с питанием 5 В после проверки их потребления;
- для автономных датчиков, контроллеров и измерительных узлов, которым достаточно возможностей модуля;
- для небольшого USB LED-освещения с известным рабочим током;
- для учебных макетов, где требуется продемонстрировать повышение низкого постоянного напряжения до 5 В.
Не подойдёт
- для нагрузок, которым гарантированно требуется 600 мА при любом входном напряжении;
- в качестве полноценного модуля павербанка или гарантированного зарядного устройства для смартфона;
- для зарядки аккумуляторов — HW-105 не управляет процессом заряда;
- для понижения напряжения или получения регулируемого выхода;
- для источника с напряжением свыше 5 В.
Примеры применения
Батарейное питание маломощного USB-устройства
HW-105 можно использовать для получения 5 В от одной или нескольких батареек, если их суммарное напряжение не превышает 5 В, а потребление устройства проверено под нагрузкой.
Автономный датчик или контроллер
Модуль может сформировать 5-вольтовую шину для маломощного электронного узла. При выборе источника учитывайте не только средний, но и пусковой ток контроллера, дисплея или радиомодуля.
Небольшое USB LED-освещение
Преобразователь подходит для светодиодной USB-нагрузки, если её фактический ток не вызывает просадки 5-вольтового выхода и чрезмерного нагрева платы.
Подключение и первый запуск
Проверьте источник
Измерьте его напряжение: оно должно быть постоянным и оставаться в пределах 0,9–5 В. Источник должен выдерживать необходимый входной ток без значительной просадки.
Подключите вход
Подключите источник к входным контактам платы в соответствии с обозначениями «+» и «−». Не подавайте питание, пока не проверена полярность.
Проверьте выход без нагрузки
Измерьте напряжение на USB-выходе и убедитесь, что оно составляет около 5 В.
Проверьте работу под нагрузкой
Подключите устройство, повторно измерьте напряжение и проконтролируйте нагрев. Если выходное напряжение проседает или устройство перезапускается, уменьшите нагрузку либо используйте источник с более высоким напряжением или лучшей токоотдачей в пределах 5 В.
Ограничения и безопасность
Не превышайте 5 В на входе
Подача напряжения свыше 5 В может повредить модуль или подключённую нагрузку. Для источников с более высоким напряжением требуется преобразователь другого типа.
Соблюдайте полярность
Перед включением проверьте «+» и «−» на входе. Переполюсовка может повредить плату и источник питания.
Не рассчитывайте на 600 мА во всём диапазоне
При низком входном напряжении доступный выходной ток существенно уменьшается. Проверяйте напряжение под фактической нагрузкой и оставляйте запас.
Не используйте как зарядный контроллер
Для Li-ion и других аккумуляторов требуются отдельные совместимые средства зарядки и защиты. HW-105 только преобразует напряжение источника.
Избегайте короткого замыкания и перегрева
Устанавливайте открытую плату так, чтобы контакты не касались металлических частей. Если компоненты быстро нагреваются, отключите питание и уменьшите нагрузку.
FAQ
Можно ли получить 600 мА от одной батарейки AA или AAA?
Не следует рассчитывать на такой ток. В одном испытании экземпляра HW-105 одна щелочная батарейка обеспечивала приблизительно 40–65 мА на выходе в зависимости от её напряжения.[1] Конкретную плату и нагрузку необходимо проверять отдельно.
Будет ли HW-105 заряжать смартфон?
Гарантированной зарядки нет. Смартфону может не хватить тока, особенно при питании от одной или двух батареек, а сам модуль не является полноценной платой павербанка.
Можно ли питать модуль от одного аккумулятора 18650?
Да, напряжение одного Li-ion элемента находится во входном диапазоне модуля. Аккумулятор должен иметь отдельную совместимую защиту, а для зарядки требуется специальный контроллер.
Почему USB-устройство перезапускается?
Наиболее вероятная причина — просадка выходного напряжения из-за недостаточной токоотдачи источника, разряженной батарейки, потерь в проводах или чрезмерной нагрузки. Измерьте 5-вольтовый выход во время работы и уменьшите потребление, если напряжение падает.
Альтернативы и полезное для проверки
Контроль выходного напряжения и тока
USB-тестер KCX-017 можно подключить между HW-105 и нагрузкой, чтобы контролировать фактические 5 В и ток потребления.
Для зарядки смартфона
Если требуется именно павербанк с управлением аккумуляторами и USB-выходами, более подходящим решением будет корпус Power Bank для аккумуляторов 18650.
Для регулируемого выходного напряжения
Когда требуется регулируемый выход выше напряжения источника, а входное напряжение составляет не менее 2 В, рассмотрите повышающий преобразователь MT3608.
Документы и источники
- Алексей Надёжин, «Повышающий преобразователь HW-105», iXBT Live, 15.04.2022 — измерения под нагрузкой одного экземпляра HW-105 и пример питания маломощного 5-вольтового устройства: открыть материал.
