Краткий справочник популярных DC-DC преобразователей
Какой DC-DC преобразователь выбрать радиолюбителю: от LM2596 до TL494
Если вы когда-либо пытались питать любимый Arduino от автомобильного аккумулятора или собирали power bank из китайских 18650, то вы точно знаете: без DC-DC преобразователя не обойтись. Это тот самый волшебный кубик, который превращает "не ту" напругу в "именно ту", которая вам нужна. И сегодня мы поговорим о самых популярных модулях, которые можно найти в ящике каждого уважающего себя радиолюбителя с подписью "когда-нибудь пригодится" (и они действительно пригодятся!).
Перед тем как перейти к обзору конкретных модулей, давайте быстро освежим базу. Все большое семейство DC-DC преобразователей делится на два основных лагеря: понижающие (Buck) и повышающие (Boost). Buck — это когда у вас много вольт, а нужно мало (12V → 5V). Boost — наоборот, когда вольт мало, а нужно много (3.7V → 5V). Запомнить легко: Buck понижает (как олень наклоняет голову), Boost повышает (как ракета взлетает). Есть еще Buck-Boost, которые умеют и то, и другое, но это уже другая история для другой статьи.
Понижающие преобразователи: когда напряжения слишком много
LM2596S: дедушка среди преобразователей
Если бы у DC-DC преобразователей был свой пантеон героев, то LM2596 от Texas Instruments был бы там Зевсом. Этот чип появился еще в 1999 году и с тех пор надежно служит радиолюбителям по всему миру.
- Входное напряжение: 4.5-40V (максимум до 45V)
- Выходное напряжение: 1.23-37V (регулируемое) или фиксированное (3.3V, 5V, 12V)
- Максимальный ток: 3A номинально, но для длительной работы лучше 1.5-2A
- КПД: 73-90% в зависимости от настроек
- Частота преобразования: 150 кГц
- Размеры модуля: обычно 48×23 мм
Почему он так популярен? Во-первых, надежность. Если вы купили модуль и он работает — он будет работать годами. Texas Instruments не шутит с качеством. Во-вторых, широкий диапазон входного напряжения. От автомобильных 12V до ноутбучных 24V — всё переваривает без проблем. В-третьих, масса информации — официальная документация от Texas Instruments содержит все детали и примеры схем. Это как Volkswagen Golf среди DC-DC преобразователей.
- Питание Arduino от авто — подключили к прикуривателю 12V, получили стабильные 5V для микроконтроллера
- Зарядка устройств от ноутбучного блока питания — есть старый БП на 19V? Превратите его в универсальную зарядку
- LED-ленты — регулируйте напряжение для светодиодных лент без перегрева
- Raspberry Pi от аккумулятора — домашний сервер с резервным питанием на 12V свинцовом аккумуляторе
- Недостаточная разница вход-выход: модулю нужно минимум 1.5-2V разницы. Не пытайтесь получить 5V из 6.5V!
- Отсутствие радиатора: при большой разнице напряжений (36V → 5V) и токе свыше 1A — микросхема сгорит за минуту
- Некачественные модули: некоторые модули имеют худшие характеристики, чем заявлено. Проверяйте под нагрузкой!
Mini560: маленький, но мощный
Mini560 — это как Smart car среди DC-DC преобразователей. Размер 29×18 мм, но мощности хватает на 3-4 ампера!
- Входное напряжение: от 5V до 20V (зависит от версии)
- Выходное напряжение: фиксированное 3.3V, 5V, 9V или 12V
- Максимальный ток: заявлено 5A, реально 3-4A
- КПД: 92-96% (значительно лучше, чем у LM2596!)
- Частота: 500 кГц
- Размеры: 29×18×5.4 мм
Основная микросхема: JW5069A или JW5068A — это синхронный преобразователь от китайской компании JoulWatt. В отличие от LM2596, здесь используются два MOSFET-транзистора вместо диода, что обеспечивает более высокий КПД. Интересное исследование показало, что разные партии модулей могут содержать разные чипы-аналоги, все с похожими характеристиками.
- Компактность — в 2.5 раза меньше LM2596, идеально для встраиваемых систем
- Высокая эффективность — 92-96% КПД означает меньше тепла
- Высокая частота — 500 кГц позволяет использовать меньшие конденсаторы
- Фиксированное напряжение — нет риска, что подстроечный резистор собьется от вибраций
Практические примеры:
- ESP32 от Li-Ion батареи — питание IoT-устройств от 2S-3S аккумуляторов
- DIY повербанк — компактный boost+buck для зарядки смартфонов
- FPV-камеры на дронах — питание камер от 3S-4S LiPo
- Автомобильные USB-зарядки — преобразование 12V в стабильные 5V 3A
Mini560 PRO: старший брат для серьезных задач
Mini560 PRO — это та же компактность, но с возможностью работать с напряжениями до 32V. Идеально для промышленных систем и грузовиков с 24V бортовой сетью.
- Входное напряжение: 5.5-32V (в зависимости от версии выхода)
- Выходное напряжение: фиксированное 3.3V, 5V, 9V или 12V
- Максимальный ток: 5A (рекомендуется 3-4A для 5V, 2-3A для 12V)
- КПД: 92-97%
- Размеры: те же 29×18×5.4 мм
- Промышленные системы с питанием 24V
- Грузовики и спецтехника с 24V бортовой сетью
- Солнечные панели с MPPT контроллерами (18-30V)
- Высоковольтные Li-Ion батареи 6S-7S (21-29V)
XL4005: силач для мощных проектов
XL4005 — это когда вам нужно серьезно. До 5 ампер тока, широкий диапазон настроек, но и габариты соответствующие.
- Входное напряжение: 5-32V
- Выходное напряжение: 0.8-30V (регулируемое)
- Максимальный ток: 5A (рекомендуется 3.5-4.5A)
- КПД: 90-92%
- Частота: 300 кГц
- Размеры: ~64.5×28×20 мм
- Многооборотный подстроечник (25 оборотов)
Основная микросхема: XL4005E1 от XLSEMI в корпусе TO-263. Спецификация показывает, что это мощный 5А синхронный Buck-конвертер с встроенным 75В MOSFET и частотой переключения 300 кГц.
- Высокий ток — реально может выдать 5A при хорошем охлаждении
- Широкий диапазон — от 5V до 32V на входе, настройка выхода от 0.8V до 30V
- Точное регулирование — 25 оборотов подстроечника дают высокую точность
- Лучше LM2596 — более высокая частота (300 кГц против 150 кГц), меньшие компоненты
Практические применения:
Mini360: малыш с большим прошлым
Mini360 — это попытка сделать LM2596 еще компактнее. Размер всего 17×11 мм! Но есть подвох: внутри не LM2596, а MP2307.
- Входное напряжение: 4.75-23V
- Выходное напряжение: 1-17V (регулируемое)
- Максимальный ток: 3A номинально, 1.8A реально для длительной работы
- КПД: заявлено 96%, реально 60-80%
- Частота: 340 кГц
- Размеры: 17×11×3.8 мм
- Ток покоя: 40-60 мА (это БОЛЬШОЙ недостаток!)
Основная микросхема: MP2307 от Monolithic Power Systems — синхронный выпрямитель. Интересно, что название "Mini360" вводит в заблуждение — внутри не LM2596, а совершенно другой чип. Независимое тестирование показало, что реальный ток модуля значительно ниже заявленного, а эффективность при малых нагрузках может падать до 10-20%.
- ❌ Батарейные проекты с автономностью более 1 суток
- ❌ ESP8266/ESP32 с deep sleep (ток покоя Mini360 убьет всю экономию)
- ❌ Нагрузка свыше 1A
- ❌ Критические применения, где нужна стабильность
Повышающие преобразователи: когда вольт не хватает
CKCS BS01: мини-ракета для компактных проектов
CKCS BS01 — это миниатюрный повышающий модуль размером 22×11 мм. Идеален для проектов, где каждый миллиметр на счету.
- Входное напряжение: 2.5V до VOUT-0.5V (типово 3.7-5.5V)
- Выходное напряжение: фиксированное 5V / 8V / 9V / 12V
- Максимальный ток: 1.5A пик, реально 1A безопасно
- КПД: 80-90%
- Размеры: 22×11 мм
- Ток покоя: менее 1 мА
• A=0, B=0: 5V
• A=0, B=1: 8V
• A=1, B=0: 9V
• A=1, B=1: 12V (по умолчанию)
MT3608: король повышающих преобразователей
Если говорить о популярности, то MT3608 — это бесспорный лидер среди дешевых boost-конвертеров. Почему? Сейчас расскажем.
- Входное напряжение: 2-24V
- Выходное напряжение: 5-28V (регулируемое)
- Максимальный ток: 2A пик, рекомендуется 1-1.5A
- КПД: до 93-97%
- Частота: 1.2 МГц
- Размеры: 36-37×17×14 мм
- Многооборотный подстроечник (25 оборотов)
Основная микросхема: MT3608 от Aerosemi Technology — синхронный boost-конвертер с встроенным 4A MOSFET.
Интересные факты из исследований: MT3608 работает на частоте 1.2 МГц, что позволяет использовать более компактные индуктивности. Согласно официальной спецификации MT3608, КПД может достигать 97% при оптимальных условиях (Vin=12V, Vout=19V, Iout=0.5A).
- Цена/качество — лучший баланс на рынке
- Надежность — хорошо спроектированный чип, работает стабильно
- Универсальность — покрывает 90% потребностей хоббистов
- Масштаб производства — миллионы штук ежегодно
- Сообщество — стал стандартом де-факто, масса туториалов
- Доступность документации — много информации и примеров
Практические применения:
- Неправильная полярность — мгновенное сгорание, нет защиты!
- Настройка под нагрузкой — может быть выброс напряжения, повреждение устройства
- Превышение тока — помните формулу: Iin = Iout × Vout / Vin / 0.9
Пример: 2A при boost с 5V до 24V означает входной ток ~10A (чип сгорит!) - Попытка понизить напряжение — boost ТОЛЬКО повышает! Для понижения нужен buck
- Начальная настройка — подстроечник нужно крутить 20+ оборотов при первом включении
TL494: монстр на 400 ватт
TL494 — это когда вам нужна НАСТОЯЩАЯ мощность. 400 ватт — это не шутка. Это уже не для Arduino, это для серьезных применений. Модули на базе легендарного контроллера TL494 от Texas Instruments способны преобразовывать напряжение с серьезной мощностью.
- Входное напряжение: 8.5-50V (оптимально 10-40V)
- Выходное напряжение: 10-60V (регулируемое)
- Максимальный ток: до 12A
- Максимальная мощность: 400Вт (рекомендуется ≤250Вт без принудительного охлаждения)
- КПД: до 96% (реально 90-94%)
- Частота: 150-200 кГц
- Размеры: ~67×48×28 мм
- Двойное регулирование: напряжение (CV) + ток (CC)
- Высокая мощность — реально до 400Вт
- Двойное регулирование CV/CC — как в профессиональном БП
- Высокий КПД до 96%
- Широкий диапазон входа/выхода
- Нестабильность при входном напряжении <8.4V (может выдать до 85V!)
- Большие пульсации 0.4-1.2V
- Отсутствие защиты от КЗ (только предохранитель)
- Требуется замена конденсаторов на качественные
- Сложность настройки
Практические применения:
- ОБЯЗАТЕЛЬНО замените конденсаторы на качественные (Rubycon, Nichicon)
- Нанесите термопасту под транзистор и диодную сборку
- Добавьте LC-фильтр на выход для уменьшения пульсаций
- При мощности свыше 250Вт — принудительное охлаждение вентилятором
- Оптимальный КПД при разнице входа-выхода до 2× (12V→24V лучше, чем 12V→48V)
XL6009: улучшенная версия классики
XL6009 — это как MT3608, только для более высоких напряжений и токов. Своего рода "MT3608 на стероидах".
- Входное напряжение: 3-32V (оптимально 5-32V)
- Выходное напряжение: 5-48V (регулируемое)
- Максимальный ток: 4A коммутационный, реально 1.5-2A
- Максимальная мощность: 10-20Вт без радиатора, до 40Вт с охлаждением
- КПД: до 94-96% (реально 85-92%)
- Частота: 400 кГц
- Размеры: 36×17×14 мм
- Многооборотный подстроечник (25 оборотов)
Основная микросхема: XL6009E1 от XLSEMI в корпусе TO263-5L. Это улучшенная версия классического LM2577 с более высоким КПД и лучшими характеристиками.
| Параметр | XL6009 | MT3608 |
|---|---|---|
| Входное напряжение | 3-32V | 2-24V |
| Выходное напряжение | 5-48V | 5-28V |
| Ток | 1.5-2A | 1-1.5A |
| Частота | 400 кГц | 1.2 МГц |
| Компактность | Средний | Компактнее |
| Работа от 18650 | НЕ рекомендуется | Возможно |
- Выходное напряжение свыше 28V
- Входное напряжение свыше 24V
- Ток 1.5-2.5A
- Работа от стабильного источника 12-24V
- НЕ используйте с одним 18650 (3.7V) — нестабильная работа!
- Минимальное входное напряжение 5V для стабильной работы
- При токах свыше 1A добавьте радиатор 20×20 мм
- Добавьте конденсаторы 220-470 мкФ на вход/выход
Краткий справочник: что выбрать для...
От Li-Ion: Mini560 или MT3608
От 24V: Mini560 PRO или XL4005
Компактный: CKCS BS01
USB от авто: Mini560 (5V)
Мощные COB LED: TL494
LED от USB: CKCS BS01 (12V)
FPV-камеры: Mini560
Ультра-легкие: CKCS BS01
Аудиоусилители: TL494
Универсальная зарядка: Mini560 PRO
Мощные (>100Вт): TL494
Общие советы по эксплуатации
- Всегда проверяйте полярность мультиметром — большинство модулей не имеют защиты от обратного подключения
- Добавляйте конденсаторы: Вход: 100-470 мкФ, Выход: 100-330 мкФ, плюс керамические 100 нФ параллельно
- Используйте правильные провода: До 1A: 0.5-0.75 мм², 1-3A: 1-1.5 мм², 3-5A: 1.5-2.5 мм²
- Короткие провода — чем короче соединения, тем меньше потерь
- Пассивное охлаждение: Buck при токах свыше 2A и разнице >15V, Boost при токах свыше 1A
- Активное охлаждение: Мощность свыше 50Вт, токи свыше 5A
- Критические температуры: 85°C — рекомендуемый максимум, 100°C — критическая зона
Для понижающих (Buck):
- Подключите мультиметр к выходу
- Подайте входное напряжение БЕЗ нагрузки
- Подстроечным резистором установите напряжение на 0.1-0.2V выше нужного
- Подключите нагрузку и проверьте
Для повышающих (Boost):
- КРИТИЧНО: Сначала прокрутите подстроечник на 20-25 оборотов против часовой стрелки
- Подключите мультиметр к выходу
- Подайте входное напряжение БЕЗ нагрузки
- Медленно крутите подстроечник до нужного напряжения
- Отключите вход, подключите нагрузку, снова подайте вход
- Перепутали + и - → сгорание модуля (всегда проверяйте полярность!)
- Настраивали под нагрузкой → выброс напряжения (всегда настраивайте без нагрузки)
- Не учли dropout-напряжение → нестабильность (нужно минимум 1.5-2V разницы)
- Использовали на максимальном токе → перегрев (эксплуатируйте на 70-80% от максимума)
Сравнительная таблица: быстрый выбор модуля
| Модуль | Тип | Вход (V) | Выход (V) | Ток (A) | КПД (%) | Размер (мм) | Когда использовать |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| LM2596S | Buck | 4.5-40 | 1.23-37 | 3 (1.5-2 безопасно) | 73-90 | 48×23 | Надежность, широкий диапазон, авто |
| Mini560 | Buck | 5-20 | 3.3/5/9/12 (фикс) | 3-4 | 92-96 | 29×18 | Компактность, высокая эффективность |
| Mini560 PRO | Buck | 5.5-32 | 3.3/5/9/12 (фикс) | 3-4 | 92-97 | 29×18 | 24V системы, универсальность |
| XL4005 | Buck | 5-32 | 0.8-30 | 5 (3.5-4 безопасно) | 90-92 | 64×28 | Высокий ток, гибкость |
| Mini360 | Buck | 4.75-23 | 1-17 | 3 (1.8 реально) | 60-80 | 17×11 | Только если критичен размер |
| CKCS BS01 | Boost | 2.5-5.5 | 5/8/9/12 (фикс) | 1.5 (1 безопасно) | 80-90 | 22×11 | Ультра-компактные проекты |
| MT3608 | Boost | 2-24 | 5-28 | 2 (1-1.5 безопасно) | 93-97 | 36×17 | Универсальность, популярность |
| TL494 | Boost | 8.5-50 | 10-60 | 12 | 90-96 | 67×48 | Высокая мощность 200-400Вт |
| XL6009 | Boost | 3-32 | 5-48 | 4 (1.5-2 реально) | 85-96 | 36×17 | Высокие напряжения, лучше MT3608 |
Вывод: какой преобразователь положить в ящик
Друзья, если бы меня попросили выбрать всего три модуля, которые должны быть у каждого радиолюбителя, я бы выбрал:
Помните: правильный выбор DC-DC преобразователя — это как выбор правильного инструмента. Можно забить гвоздь микроскопом, но лучше взять молоток. Можно питать Arduino от TL494 на 400 ватт, но зачем?
Ознакомьтесь со всей коллекцией DC-DC преобразователей и выберите свой идеальный модуль. А если что-то не получилось — не расстраивайтесь, у всех нас есть коробка с "потенциально полезными" сгоревшими модулями. Это нормально, это опыт!
Пусть ваши проекты работают стабильно, а преобразователи не перегреваются! 🔧⚡
_na_5v_3a_lm2596s-192x200.jpg "Стабилизатор понижающий DC-DC (2 USB 6-40В) на 5В 3А LM2596S")
-192x200.jpg "Повышающий преобразователь DC-DC на TL494 (400W)")
Написать комментарий