Miniaturní zvyšující/step-up měnič se čtyřmi součástkami a výstupem 5V/600mA ideální pro napájení čidel (kvalita vzduchu) nebo adresovatelných RGB LED pásků z baterky a fungující i jako spínač.

Chci měřit kvalitu vzduchu, ale chci napájet celé zařízení jenom z LiPolky. To byla první myšlenka, která mě dovedla k návrhu miniaturní destičky sloužící jako zvyšující nebo také step-up měnič. Ten navíc může být použitý i jako spínač, který sám neodebírá téměř nic.

V článku se dozvíte i informace z praktického měření.

Na desce o velikosti 15.3 x 10.2 mm je spínací obvod DIO6605 pracující na frekvenci 1.2 MHz, cívka, dva kondenzátory (vstup a výstup) a dva hřebínky. To je všechno. S takto malou deskou jsem schopen napájet zařízení se vstupním napětím 5V a až 600mA.

A že funguje jako nicnežeroucí spínač? Ano, vyvedl jsem i EN pin na hřebínek. Pokud je EN připojen k VIN (nebo je napětí vyšší než 1.6V – například z ESP8266/ESP32/RaspberryPi), je měnič zapnut. Pokud je napětí nižší než 0.4V, je ve vypnutém stavu a takto odebírá méně než 1uA ! Zároveň je samozřejmě vypnuté i zařízení, které je z měniče napájeno.

Koukám na datasheet a…
1) od 2.7V (píšeš 3.7)
2) pokud bys vytáhl ven i EN, třeba s přerušitelným můstkem k Vin, tak by to bylo krásně využitelné pro on-demand spínané napájení různých 5V čidel (třeba SEN5x)

— Martin Kiklhorn @martin@kiklhorn.cz (@kiklhorn) March 10, 2023

Vlastní spotřeba je v zapnutém režimu je typicky 30uA, já změřil od 40 – 55uA (souhlasí s datasheetem).

Zvyšující měnič pracující v rozsahu vstupního napětí od 2.7 – 4.5V jsem podrobil i tvěma testům.

Naběh měniče s připojenou zátěží (e-load v CC režimu) 200mA při vstupním napětí 4V.

Jak můžete vidět na obrázku výše, měnič s tím neměl problém.

Dalším testem bylo připojení zátěže (opět e-load v CC režimu) 500mA, tedy skok z 0mA na 500mA. Kromě poklesu výstupního napětí o cca 100mV se na výstupu nestalo nic neočekávaného. Vstupní napětí bylo 4V.

A jak je na tom měnič s účinností? Ta se pohybuje od 94% (Vin 4V, Iout 100mA) do 88 % (Vin 4V, Iout 500mA), Tyto hodnoty se samozřejmě mohou lišit v závislosti na vstupním napětí. Při měření jsem samozřejmě eliminoval vliv přívodních vodičů na kterých je také úbytek napětí.

Desku jsem navrhl jako „multifootprintovou“, v mém případě to znamená, že jsem ještě neměl vybrané ousčástky, ale deska už šla do výroby.

A tak na pozici cívky najdete dva footprinty v sobě stejně tak i na pozici kondenzátorů. A ještě jsem desku změnšil z původního rozměru 18×10 na 15x10mm.

Osazený modul můžete zakoupit na https://www.laskakit.cz/laskakit-bat-boost-menic-5v-0-6a-dio6605b/

Modul osobně budu používat pro napájení SEN5x a adresovatelných RGB LED pásků.