LX-LISC V1 — это плата импульсного повышающего преобразователя с алгоритмом зарядки CC/CV, созданная для двух- и трехбаночных аккумуляторных сборок (2S–3S) зарядным током от 1.5 до 3 Ампер. При питании от обычных 5 Вольт эффективность преобразования (КПД) держится в районе 90%, а после запроса 9 вольт протоколом QC вырастает до 94% эффективности. Причина такой энергоэффективности кроется в синхронной топологии схемы: в отличие от несинхронных аналогов, где выбросы ЭДС запирает кремниевый диод с падением напряжения около 0.7 Вольта, здесь трудится полевой MOSFET-транзистор. Сопротивление его открытого канала ничтожно мало, что сводит паразитные потери на тепло практически к минимуму.
Но несмотря на синхронную топологию, платка всё равно является горячей штучкой и при довольно больших токах генерирует приличное количество тепла. Если входной ток платы составляет 3 Ампера при напряжении 5 Вольт, общая потребляемая мощность доходит до 15 Ватт. С учётом КПД в 90%, на силовых компонентах будет выделяться около 1.5 Ватта тепловой энергии (5*3*0.1 = 1.5). Это очень внушительная цифра для текстолита размером с два больших ноготка. Специализированный контроллер Injoinic IP2326 имеет встроенную термозащиту, но срабатывает она на уровне 115–120 градусов. А вот температура плавления китайского термоклея, изоленты или пластика корпуса куда ниже! Поэтому плата запросто может проплавить дыру в корпусе или отвалиться от клеевой фиксации задолго до того, как сработает тепловая защита чипа. Так что советую помнить про этот нюанс и при использовании данного модуля обязательно позаботиться о его охлаждении. Кстати, о нём:
Если мы перевернём плату и подсветим её, то увидим небольшой лужёный квадратик. Прямо под ним, с обратной стороны текстолита, как раз и находится сам чип. Он выполнен в корпусе с открытой металлической (чаще всего медной) подложкой, на которой распаян кремниевый кристалл. Сделано это для эффективного отвода тепла, и топология здесь точно такая же, как у обычных силовых транзисторов. Но вы можете подумать: «А куда уходит это тепло, если на плате нет радиаторов?» Всё просто: через сквозные переходные отверстия излишки тепла сбрасываются на массивный силовой полигон меди.
По сути, микросхема прогревает всю плату целиком, равномерно распределяя эти 1.5 Ватта. Инженеры пошли на такой шаг, чтобы сэкономить на копеечных компонентах (вроде алюминиевого радиатора) и выжать минимальный ценник за готовое устройство. Так что этот модуль можно спокойно прикрепить через диэлектрическую, но теплопроводную подложку к любой железяке. Работать плата будет, и даже без неё... но, возможно, только первые 5 минут. Если мы перевернём плату, мы увидим такую картину:
Здесь уже находятся основные компоненты: резисторы, конденсаторы, светодиоды, сам контроллер Injoinic IP2326, катушка индуктивности и разъём Type-C. Но где же силовые транзисторы? Топология же синхронная! А они спрятаны прямо внутри чипа и по-любому занимают половину площади кристалла. Вот по этой причине китайские инженеры так серьёзно запарились над охлаждением микросхемы.
Также о скрытом транзисторе косвенно свидетельствуют сгруппированные ножки микросхемы. Помимо понятных нам компонентов, на плате есть перемычка, отвечающая за режим работы. Когда она разомкнута, контроллер понимает, что к нему подключили сборку из двух последовательных аккумуляторов (2S). Если же перемычку запаять, микросхема переключается на 3S-сборку. Судя по всему, замыканием этих контактов мы меняем конфигурацию резистивного делителя, который и перенастраивает плату. Чисто теоретически, если изменить номиналы этих резисторов, можно управлять выходным напряжением стабилизации. Вполне вероятно, что плату получится адаптировать даже под зарядку LiFePO4 аккумуляторов. Но чтобы точно понять, какие элементы за это отвечают, потребуется провести полный реверс-инжиниринг топологии, а этот процесс довольно сложный и требует предельной осторожности.
Кстати, для тех, кому интересна подобная тематика: прямо сейчас я занимаюсь реверс-инжинирингом популярного умного паяльника FNIRSI HS-01. Кому любопытно заглянуть под капот этого девайса — в комментариях будет ссылка на репозиторий проекта!
Так же, как вы могли заметить, когда я фотографировал низ платы, свет был прямым, а когда фотографировал маркировки — косым. При прямом свете очень хорошо видны дорожки на плате, а при косом — идеально читаются маркировки микросхем. Так что:
А на этой фотографии уже видна сама разводка платы:
Тут тоже видно кое-какие детали платы
Также хочется добавить, что на плате есть контакты рядом с надписью NTC. Так вот, с обратной стороны они выглядят следующим образом:
Тут всё просто: GND — это «земля» (минус), NTC — точка подключения внешнего терморезистора (10 кОм), а LED — контакт для выносного индикаторного светодиода. К ним можно ничего подключать, работать будет ещё как
На этом, в принципе, всё, что я хотел рассказать, я рассказал. Всем 73!