국산 EG1151 칩 기반의 대전력 조정 가능한 승강압 DCDC 전원 모듈을 오픈소스로 공개합니다. TypeC 인터페이스 입력을 지원하며, PD3.1 기만으로 최대 48V를 지원하고, XT60 및 DC5.5 인터페이스 입력도 있으며, 최대 입출력 전압 63V, 최대 입출력 전류 20A, 과전류 보호 및 과온 보호 지원, 최고 효율 96.8%입니다.
이 모듈에 사용된 모든 부품은 국산입니다.
사용된 PD3.1 기만 칩 모델은 FS312BH이며, 최대 PD 충전기 출력 48V를 기만할 수 있습니다. 충전기가 이 전압을 지원하지 않으면 가장 가까운 전압을 자동으로 선택합니다. 예를 들어 PD 충전기가 최대 28V를 지원하면 28V를 출력합니다. (이 글 작성 시점에 시장의 PD3.1 충전기는 최대 28V만 출력할 수 있는 것 같습니다)
TypeC 인터페이스로 28V 입력이 필요하면 충전기가 PD3.1 28V를 지원할 뿐만 아니라 데이터 케이블에 E-mark 칩이 있어야 하며, PD3.1 ERP28V 프로토콜을 지원해야 합니다.
주의: 세 개의 입력 인터페이스를 동시에 사용할 수 없으며, 입력 인터페이스 간은 병렬 연결입니다!
비디오 데모: https://www.bilibili.com/video/BV1fS411P7Cp/
자료 다운로드 링크는 문서 끝에 있습니다!
이 모듈의 설계 최대 전류는 20A이지만, 실제 테스트 결과 최대 약 18A까지만 가능하며, 18A일 때 이미 전압 강하가 상당합니다!
작품이 미흡하니 비판 부탁드립니다. 개선할 수 있는 부분이 있으시면 댓글 섹션에 제안해 주시기 바라며, 친절한 교류를 환영합니다.
立创 오픈소스 플랫폼 오픈소스 링크: 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
전자/마이크로컨트롤러 기술 교류 QQ 그룹: 2169025065
EG1151 소개
EG1151은 4개 스위치 강압-승압형 DC-DC 전원 관리 칩입니다. 내부에 기준 전원, 발진기, 오류 증폭기, 전류 제한 보호, 단락 보호, 반브릿지 드라이버 등의 기능이 통합되어 있습니다. 입출력 전압의 구체적인 관계와 다양한 부하 조건에 따라 적절한 제어 전략을 채택할 수 있습니다. 입력 전압의 전체 변동 범위에서 안정적인 전압 출력을 제공합니다. 특히 배터리 전원의 전압이 일정하지 않은 경우 광범위한 입력 전압과 대전류 승강압이 필요한 경우에 매우 적합하며, 동시에 축전지 충전을 지원합니다.
특성:
- 광범위 입력 전압: 7V—150V
- 고효율, 최대 95%
- 저전압 보호
- 과온 보호
- 축전지 충전 지원
- 출력 단락 보호
- 패키지 형태: QFN32
실제 사진
외부 케이스는 타오바오에서 구입한 알루미늄 케이스이고, 전후 커버는 직접 설계한 후 3D 프린팅으로 제작했습니다. 외부 케이스와 전후 커버의 3D 모델도 자료에 포함되어 있습니다.
칩 납땜 기술
EG1151 칩 패키지는 QFN32이고, FS312BH 칩 패키지는 DFN2X2-6L이며, 이 두 패키지 모두 매우 작아서 납땜하기가 어렵고 약간의 기술이 필요합니다.
이 두 패키지를 납땜할 때 PCB가 침금 공정이면 먼저 납땜 패드에 납을 입히고, 주석 도금 공정이면 칩 리드에 납을 입힙니다. 중저온 납땜을 사용하는 것이 좋습니다 (고온 납땜을 사용하면 납땜하기 어렵습니다). 중앙의 납땜 패드에는 너무 많은 납을 입히지 마세요. 조금만 입히세요. 그렇지 않으면 칩이 떠올라 주변 리드가 접촉하지 않습니다. 너무 많이 입혔으면 납땜 인두를 깨끗이 닦고 천천히 납을 빨아들이거나 납 제거 테이프를 사용하세요. 납을 입힌 후 납땜 패드에 납땜유를 조금 짜내고 칩을 올려놓은 다음 가열 플레이트에 올려놓거나 열풍 건으로 불어서 납이 녹으면 핀셋으로 칩을 살짝 움직여서 자동으로 정렬되면 됩니다. 식힌 후 납땜 다리가 없는지 확인하고, 있으면 납땜 인두로 처리하세요.
테스트
XT60 인터페이스로 24V 전원을 입력하고, XT60 출력 인터페이스를 멀티미터와 전자 부하에 연결합니다.
TypeC 인터페이스로 입력하고, Kuotai의 140W PD3.1 충전기에 연결하면 28V 전압을 성공적으로 기만한 것을 볼 수 있습니다.
최대 63V까지 출력할 수 있습니다.
10A 전류로 10분 후 모듈의 열화상 이미지이며, MOS 트랜지스터 온도는 약 100도, 퓨즈와 퓨즈 홀더의 접촉 저항이 다소 크므로 퓨즈 부분의 발열도 상당합니다:
사용된 테스트 장비:
- HP 34401A 6.5자리 멀티미터: https://blog.zeruns.com/archives/772.html
- Ruideng RD6012P 수치 조정 전원: https://blog.zeruns.com/archives/740.html
- Rigol DHO914S 오실로스코프: https://blog.zeruns.com/archives/764.html
- Juwei 전자 부하: https://s.click.taobao.com/EdLEpkt
- Uni-Trend UTi261M 열화상 카메라 언박싱 리뷰: https://blog.zeruns.com/archives/798.html
변환 효율 테스트
테스트 결과 최고 효율은 96.869%입니다.
테스트 데이터는 다음 표와 같습니다:
| 입력 전압(V) | 입력 전류(A) | 입력 전력(W) | 출력 전압(V) | 출력 전류(A) | 출력 전력(W) | 변환 효율(%) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
리플 테스트
출력 12V 무부하 시 리플 피크-피크 값은 약 32mV:
출력 12V 10A 무부하 시 리플 피크-피크 값은 약 191mV:
출력 12V 15A 시 리플 피크-피크 값은 약 277mV:
출력 36V 무부하 시 리플 피크-피크 값은 약 51mV:
출력 36V 3A 시 리플 피크-피크 값은 약 292mV:
출력 60V 무부하 시 리플 피크-피크 값은 약 114mV:
출력 60V 3A 시 리플 피크-피크 값은 약 708mV:
회로도
주 전력 회로:
PD 기만 및 보조 전원 회로:
PCB
상층:
내층 1:
내층 2:
하층:
부품 구매 주소
이 프로젝트에 사용된 대부분의 부품 구매 주소는 여기에 있습니다:- 0603 저항 및 커패시터 샘플 북: https://s.click.taobao.com/SXT7pkt
- TypeC 암 커넥터 16P: https://s.click.taobao.com/vjLRskt
- EG1151 칩: https://s.click.taobao.com/le3gAkt
- EG1192L 칩: https://s.click.taobao.com/pG2gAkt
- CJAC80SN10 MOS 트랜지스터: https://s.click.taobao.com/aPsWWlt
- XT60PW 커넥터: https://s.click.taobao.com/6jZ7pkt
- 편평 와이어 인덕터 PQ2918 47μH: https://s.click.taobao.com/RDuLHkt
- 토로이드 인덕터 수평형 68μH 20A: https://s.click.taobao.com/8JHHcjt
- 알루미늄 합금 외부 케이스: https://s.click.taobao.com/fYK0zbt
立创商城에서 부품을 구매할 것을 권장합니다: https://activity.szlcsc.com/invite/D03E5B9CEAAE70A4.html
立创 오픈소스 링크의 BOM 표에서 "立创商城에서 즉시 주문"을 클릭하면 필요한 부품을 한 번에 장바구니로 가져올 수 있습니다.
자료 다운로드 주소
아래 다운로드 링크에는 다음이 포함됩니다: 立创 EDA 프로젝트, 회로도 PDF 파일, 사용된 각 칩의 데이터시트, 외부 케이스 3D 모델 파일.
바이두 네트디스크 다운로드 링크: https://pan.baidu.com/s/1gNl48K25p6Pr3gi9lsyMAg?pwd=tmsv 추출 코드: tmsv
123 클라우드 디스크 다운로드 링크: https://www.123pan.com/s/2Y9Djv-r3tvH.html 추출 코드: 0cGK
도움이 되었다면 위의 123 클라우드 디스크 링크에서 팁을 주실 수 있습니다. WeChat 기사(공식 계정: zeruns-gzh)인 경우 기사 하단의 "작가 좋아요"를 클릭하여 팁을 주실 수 있습니다. 감사합니다.
기타 오픈소스 프로젝트 추천- 3상 전력 수집기를 오픈소스로 공개했습니다. 집의 전력 사용 상황을 편리하게 모니터링할 수 있습니다: https://blog.zeruns.com/archives/771.html
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