EG1151チップベースの国産大電力調整可能なステップアップ/ダウンDCDC電源モジュールをオープンソース化。TypeCインターフェース入力をサポート、PD3.1デセプション最大48V対応、XT60およびDC5.5インターフェース入力も搭載。最大入出力電圧63V、最大入出力電流20A、過電流保護および過温保護対応、最高効率96.8%。
このモジュールで使用されているすべての部品は国産です。
使用されているPD3.1デセプションチップのモデルはFS312BHで、PD充電器から最大48Vをデセプションできます。充電器がこの電圧をサポートしていない場合は、最も近い電圧を自動的に選択します。例えば、PD充電器が最大28Vをサポートしている場合は、28Vを出力します。（本記事執筆時点では、市場のPD3.1充電器は最大28Vまでしか出力できないようです）
TypeCインターフェース入力で28Vを必要とする場合、充電器がPD3.1 28Vをサポートしているだけでなく、データケーブルにE-markチップが搭載されており、PD3.1 ERP28Vプロトコルをサポートしている必要があります。
注意：3つの入力インターフェースは同時に使用できません。入力インターフェース間は並列接続です！
ビデオデモ：https://www.bilibili.com/video/BV1fS411P7Cp/
資料ダウンロードリンクは記事の最後にあります！
本モジュールの設計最大電流は20Aですが、実際のテストでは最大約18A程度までしか達成できません。18Aの時点で電圧降下がすでに顕著です！
出来栄えは平凡です。大家の皆様、批判はご遠慮ください。改善できる点があればコメント欄でご提案ください。友好的な交流を歓迎します。
立创オープンソースプラットフォームオープンソースリンク： https://oshwhub.com/zeruns/eg1151-da-gong-lv-tong-bu-zheng-liu-sheng-jiang-ya-mo-kuai-zhi-chi-typec-pd-kuai-chong-shu-ru
電子/マイコン技術交流QQグループ：2169025065
EG1151の紹介
EG1151は4スイッチステップダウン-ステップアップ型DC-DC電源管理チップです。内部に基準電源、発振器、誤差増幅器、電流制限保護、短絡保護、ハーフブリッジドライバなどの機能を統合しています。入出力電圧の具体的な関係と異なる負荷条件に応じて、相応の制御戦略を採用できます。入力電圧全体の変動範囲内で安定した電圧出力を提供します。特にバッテリー駆動で電圧が一定でない場合など、広い電圧範囲で大電流のステップアップ/ダウンが必要な場合に非常に適しており、蓄電池の充電もサポートしています。
特性：
- 広い入力電圧範囲：7V～150V
- 高効率、最大95%
- 低電圧保護
- 過温保護
- 蓄電池充電対応
- 出力短絡保護
- パッケージ形式：QFN32
実物写真
ケースはTaobaoで購入したアルミケースで、前後のカバーは自分で設計してから3D印刷しました。ケースと前後カバーの3Dモデルも資料に含まれています。
チップはんだ付けのコツ
EG1151チップのパッケージはQFN32で、FS312BHチップのパッケージはDFN2X2-6Lです。これら2つのパッケージはどちらも非常に小さく、はんだ付けが難しくコツが必要です。
これら2つのパッケージをはんだ付けする際、PCBが沈金プロセスの場合は、まずはんだパッドにはんだを塗布し、めっきプロセスの場合はチップのリードにはんだを塗布してください。中低温はんだ（高温はんだを使用するとはんだ付けが難しい）を使用することをお勧めします。中央のはんだパッドには多すぎるはんだを塗布しないでください。少量で十分です。そうしないとチップが浮き上がり、周囲のリードが接触できなくなります。多すぎる場合は、はんだごてをきれいにしてゆっくりはんだを吸い取るか、はんだ吸取線を使用してください。はんだを塗布した後、はんだパッドに少量のはんだペーストを塗り、チップを置き、加熱台に置くか、ホットエアガンで吹きます。はんだが溶けたら、ピンセットでチップを軽く動かし、自動的に位置に戻れば大丈夫です。冷めた後、はんだブリッジがないか確認し、ある場合ははんだごてで処理してください。
テスト
XT60インターフェースで24V電源を入力し、XT60出力インターフェースにマルチメーターと電子負荷を接続します。
TypeCインターフェース入力を使用し、Kuotaiの140W PD3.1充電器に接続すると、28V電圧のデセプションに成功したことが確認できます。
最大63Vまで出力できます。
10A電流を10分間出力した後のモジュールの熱画像。MOS管の温度は約100℃、ヒューズとヒューズホルダーの接触抵抗が大きい可能性があるため、ヒューズ部分の発熱も大きくなっています：
使用したテスト機器：
- Hewlett Packard 34401A 6.5桁マルチメーター：https://blog.zeruns.com/archives/772.html
- Ruideng RD6012P数値制御調整可能電源：https://blog.zeruns.com/archives/740.html
- Rigol DHO914S示波器：https://blog.zeruns.com/archives/764.html
- Juwei Electronics電子負荷：https://s.click.taobao.com/EdLEpkt
- Uni-Trend UTi261M熱画像カメラ開封レビュー：https://blog.zeruns.com/archives/798.html
変換効率テスト
テストで得られた最高効率は96.869%です。
テストデータは以下の表の通りです：
| 入力電圧(V) | 入力電流(A) | 入力電力(W) | 出力電圧(V) | 出力電流(A) | 出力電力(W) | 変換効率(%) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 36.000 | 6.932 | 249.552 | 48.194 | 4.996 | 240.777 | 96.484 |
| 60.000 | 6.264 | 375.840 | 35.669 | 9.995 | 356.512 | 94.857 |
| 48.000 | 9.434 | 452.832 | 28.841 | 14.993 | 432.413 | 95.491 |
| 60.000 | 5.941 | 356.460 | 18.430 | 17.988 | 331.519 | 93.003 |
| 60.000 | 4.270 | 256.200 | 12.129 | 18.990 | 230.330 | 89.902 |
| 12.001 | 10.913 | 130.967 | 24.003 | 5.002 | 120.063 | 91.674 |
| 25.000 | 9.915 | 247.875 | 23.749 | 10.008 | 237.680 | 95.887 |
| 12.004 | 9.889 | 118.708 | 36.068 | 3.002 | 108.276 | 91.213 |
| 12.004 | 2.291 | 27.501 | 5.070 | 5.000 | 25.350 | 92.178 |
| 12.004 | 9.130 | 109.597 | 10.116 | 10.013 | 101.292 | 92.422 |
| 48.000 | 7.812 | 374.976 | 36.188 | 10.005 | 362.061 | 96.556 |
| 48.000 | 8.658 | 415.584 | 50.315 | 8.001 | 402.570 | 96.869 |
リップルテスト
出力12V無負荷時のリップルピークツーピークは約32mV：
出力12V 10A無負荷時のリップルピークツーピークは約191mV：
出力12V 15A時のリップルピークツーピークは約277mV：
出力36V無負荷時のリップルピークツーピークは約51mV：
出力36V 3A時のリップルピークツーピークは約292mV：
出力60V無負荷時のリップルピークツーピークは約114mV：
出力60V 3A時のリップルピークツーピークは約708mV：
回路図
主電力回路：
PD デセプションと補助電源回路：
PCB
トップレイヤー：
内層1：
内層2：
ボトムレイヤー：
部品購入アドレス
このプロジェクトで使用されているほとんどの部品の購入アドレスはここにあります：- 0603抵抗器コンデンササンプル本：https://s.click.taobao.com/SXT7pkt
- TypeC母座16P：https://s.click.taobao.com/vjLRskt
- EG1151チップ：https://s.click.taobao.com/le3gAkt
- EG1192Lチップ：https://s.click.taobao.com/pG2gAkt
- CJAC80SN10 MOSトランジスタ：https://s.click.taobao.com/aPsWWlt
- XT60PWコネクタ：https://s.click.taobao.com/6jZ7pkt
- フラットワイアインダクタPQ2918 47μH：https://s.click.taobao.com/RDuLHkt
- トロイダルインダクタ 横型 68μH 20A：https://s.click.taobao.com/8JHHcjt
- アルミニウム合金ケース：https://s.click.taobao.com/fYK0zbt
立創商城での購入をお勧めします：https://activity.szlcsc.com/invite/D03E5B9CEAAE70A4.html
立創オープンソースリンク内のBOM表でそこをクリックして立創商城に今すぐ注文すると、使用する電子部品を一括してショッピングカートにインポートできます。
資料ダウンロードアドレス
以下のダウンロードリンクには、立創EDAプロジェクト、回路図PDFファイル、使用する各種チップのデータシート、ケース3Dモデルファイルが含まれています。
Baiduネットディスクダウンロードリンク：https://pan.baidu.com/s/1gNl48K25p6Pr3gi9lsyMAg?pwd=tmsv 抽出コード：tmsv
123クラウドディスクダウンロードリンク：https://www.123pan.com/s/2Y9Djv-r3tvH.html 抽出コード：0cGK
役に立つと思ったら、上記の123クラウドディスクリンク内に入ってチップを投げてくれるか、WeChat記事（公式アカウント：zeruns-gzh）の場合は記事下部の「著者が好き」をクリックしてチップを投げてくれてもいいです。ありがとうございます。
その他のオープンソースプロジェクトのお勧め- 3相電力量採集器をオープンソース化し、家庭の電力使用状況を簡単に監視できます： https://blog.zeruns.com/archives/771.html
- STM32F407ベースのLVGLプロジェクトテンプレート（MSP3526スクリーン）、FreeRTOSバージョンとベアメタルバージョンを含む：https://blog.zeruns.com/archives/788.html
- STM32ベースの同期整流Buck-Boostデジタル電源 オープンソース： https://blog.zeruns.com/archives/791.html
- LM25118自動昇降圧調整可能なDCDC電源モジュール：https://blog.zeruns.com/archives/727.html
- EG1164大電力同期整流昇圧モジュールオープンソース、最高効率97%：https://blog.zeruns.com/archives/730.html
- Hezhou Air700Eベースの4G環境監視ノード（温湿度、気圧などのデータ）、MQTTを介してAlibaba Cloud IoTプラットフォームにアップロード：https://blog.zeruns.com/archives/747.html
- CH32V307ベースのスマート電子負荷オープンソース、組み込みコンテスト作品オープンソース： https://blog.zeruns.com/archives/785.html
推奨読み物
- 高コストパフォーマンスで安いVPS/クラウドサーバーの推奨： https://blog.zeruns.com/archives/383.html
- マインクラフトサーバー構築チュートリアル：https://blog.zeruns.com/tag/mc/
- コード不要でブログウェブサイトを構築！超詳細な個人ブログ構築チュートリアル：https://blog.zeruns.com/archives/783.html
- イントラネット貫通サーバー構築チュートリアル、NPSの構築と使用チュートリアル：https://blog.zeruns.com/archives/741.html
- 雨云 寧波 8272CL 大帯域幅高防クラウドサーバーパフォーマンステスト、最高500Mbps帯域幅と1TBクラウドディスク：https://blog.zeruns.com/archives/789.html
- TikTok商城2.6元の120W充電器テストと分解：https://blog.zeruns.com/archives/786.html