RP-0505D — компактный изолированный DC/DC-преобразователь от компании Recom Power
- Цена: 12$
- Перейти в магазин
Для одного из проектов были приобретены и протестированы модули DC/DC-преобразователя RP-0505D. Модель RP-0505D от компании Recom Power представляет собой компактный изолированный преобразователь, предназначенный для трансформации входного напряжения 5 В в двухполярное ±5 В
Модуль относится к серии ECONOLINE (RP) и широко используется в электронике, где нужна гальваническая развязка.
Что касается применения — деталь довольно специфическая, но давайте по порядку, начнём с технических характеристик. У меня версия с входным напряжением 5 В и выходом ±5 В, ±100 мА.

Основные характеристики
Входное напряжение: 4.5–5.5 В
Выход: +5 В и -5 В (двухполярный)
Мощность: 1 Вт
Ток: до 100 мА на канал
КПД: ~74–76%
Изоляция: до 5.2 кВ
Температурный диапазон: -40…+85°C
Корпус: SIP-7 (сквозной монтаж)
Этот вариант DC/DC-преобразователя не является высокомощным преобразователем, но его заявленная мощность 1 Вт достаточная для текущей задачи.
Так же перед заказом большой партии решено было заказать десяток штук на проверку характеристик.
Что интересовало
1. проверка на пробой 1000 В
2. время нарастания-время спада напряжения, тут много зависит от входной-выходной емкости.
3. диапазон рабочих напряжений, наличие какой-либо стабилизации.
3. нагрев под текущей нагрузкой, около 50-70 мА
4. Работа на нагрузке выше заявленной в характеристиках.
Была собрана плата для тестирования по схеме из даташита с одним отличием: на выходе вместо рекомендованных керамических конденсаторов использовались электролитические. Схема испытательного стенда представляет собой гибрид двух решений.
Позже электролитические конденсаторы будут удалены, и я дополнительно проведу измерения с керамическими. Однако на данном этапе меня и заказчика интересовало, как преобразователь будет работать именно с электролитическими конденсаторами



По заявленным параметрам преобразователь без проблем соответствует характеристикам из даташита
ссылка.
Однако до конца не ясно, в каких реальных пределах модуль сохраняет работоспособность и каким образом реализована стабилизация напряжения, если она вообще предусмотрена. Также представляло интерес его поведение при полном коротком замыкании.
Тестирование я решил начать с самого простого, проверка преобразователя на пробой.
Тест прошел с легкостью, полное отсутствие проводимости как относительно земли так и относительно плюса/минуса питания.
Хорошо, что тут не понадобилась проверка изоляции на 5 кВ — иначе я бы просто слился с проекта
У меня ни щупов под 5 кВ нет, ни мегомметра на 5 кВ. А покупать всё это ради одного заказа — ну такое… оно потом будет лежать без дела и пылиться.
Второе — проверка скорости срабатывания: как быстро появляется напряжение на выходе относительно появления на входе.
Жёлтый луч — это первый канал, на нём показан выход преобразователя. Синий — второй канал осциллографа, это вход преобразователя.
Так как в тестах использовался изолированный дифференциальный щуп, а у таких щупов бывают задержки, первая и вторая осциллограммы — это проверка самого щупа на сигнале 1 кГц(номер 1 и 2).
Задержка полностью отсутствуют, и сигналы наложены друг на друга.
Последующие осциллограммы уже сняты с самого преобразователя DC/DC, при подаче входного напряжения и при снятии входного напряжения.
Преобразователь работает на нагрузку, током 50мА на канал.
Это работа выхода минусового выхода, я не прикладывал подробные осциллограммы, так как измерения показали что выходы почти зеркальны.

Таблица измерений на холостом ходу и под нагрузкой (ток 50 мА по положительному и отрицательному плечу преобразователя).
Как таковая стабилизация отсутствует.

Проверка нагрева при замкнутых выходах (на землю и между собой).
Также проведена проверка температуры в рабочем режиме (5 В, 50 мА).
После длительного (около 10 минут) замыкания и его снятия работа преобразователя восстановилась. При замкнутых выходах ток потребления составил около 350 мА.

Ещё немного о пульсациях, наводках и измерениях.
На осциллограммах соблюдены одинаковые условия: питание 5 В, нагрузка на оба плеча — по 50 мА. При измерениях полоса осциллографа была ограничена до 20 МГц.
Жёлтый канал — измерения высоковольтным дифференциальным щупом. У него относительно высокий собственный шум и коэффициент деления 1:100.
Синий канал — измерения обычным щупом с делением 1:10. У него собственные шумы заметно ниже, но при таком способе измерения не корректны, так как присутствует общая земля от внешнего питания и земля осциллографа. (я сделаю дополнительные измерения запитав осциллограф от повербанка)
Пульсации удовлетворительные, к сожалению нет в наличии низковольтного дифференциального щупа, что бы сделать измерения с минимальным уровнем шумов.

Поэтому проведем измерение, подключим осциллограф питание от повербанк. не подключая общую землю осциллографа и питание схемы.
К второму синему каналу подключим щуп 1:1, 5 В, нагрузка на оба плеча — по 50 мА
Для разнообразия измерения сделал в минусовом плече преобразователя.
Пропали самые высокочастотные наводки и осциллограммы измерений более чистые.
Оба плеча преобразователя без нагрузки.
На осциллограммах также заметно проникновение переключение шима, эти выбросы в пределах допустимого, но с ними еще можно побороться.

Проверка при максимальных токах выше заявленных характеристик
Входное напряжение 5.0 В ток в плюсовом плече 45мА, в минусовом плече 245мА.
общий ток потребления схемы около 400мА
Тут я решил продолжить измерения в минусовом плече, просто для разнообразия.
Под такой нагрузкой преобразователь уже слабо справляется, напряжение на выходе упало до 4.2 В, высокочастотные пульсации выросли более чем в два раза.+-
Модуль нагревается примерно до 75 °C. Это не критично, но данная информация приведена для понимания температурных режимов работы при повышенных токах потребления.

Выводы:
Модуль изолированного DC/DC-преобразователя с входным напряжением 5 В и двухполярным выходом ±5 В соответствует заявленным характеристикам — по крайней мере в той части, которую удалось проверить. На сайте mouser есть файл библиотеки под KiCad(и под другие популярные программы).
Для поставленных задач модуль подходит полностью, даже с запасом. Единственный заметный минус — его стоимость.
Модуль можно рекомендовать к применению в конструкциях, где требуется изолированное питание.
P.S. Я попытался разобрать один модуль, но ничего хорошего из этого не вышло — в итоге осталась лишь кучка мусора. Модуль полностью залит довольно твёрдым компаундом, сама электроника выполнена на двухсторонней плате, и при попытке сковырнуть или спиливать компаунд компоненты легко повреждаются (да и особого смысла аккуратно всё выпиливать не было).
Такая конструкция, обеспечивает хорошую устойчивость к механическим воздействиям, а также к повышенной влажности и температуре.
P.S.2 Искусственный интеллект в фотографиях и тексте не использовался, возможны очепятки и описки )))).
На этом не запланированный обзор можно заканчивать, по традиции на вопросы отвечу, обзор дополню. Измерения делал для себя и заказчика, а потом подумал, что мешает на полученных результатах сделать обзор, возможно кому то такие модули понадобятся.
Спонсор настроения написания обзора на отдыхе ))))
Модуль относится к серии ECONOLINE (RP) и широко используется в электронике, где нужна гальваническая развязка.
Что касается применения — деталь довольно специфическая, но давайте по порядку, начнём с технических характеристик. У меня версия с входным напряжением 5 В и выходом ±5 В, ±100 мА.

Основные характеристики
Входное напряжение: 4.5–5.5 В
Выход: +5 В и -5 В (двухполярный)
Мощность: 1 Вт
Ток: до 100 мА на канал
КПД: ~74–76%
Изоляция: до 5.2 кВ
Температурный диапазон: -40…+85°C
Корпус: SIP-7 (сквозной монтаж)
Этот вариант DC/DC-преобразователя не является высокомощным преобразователем, но его заявленная мощность 1 Вт достаточная для текущей задачи.
Так же перед заказом большой партии решено было заказать десяток штук на проверку характеристик.
Что интересовало1. проверка на пробой 1000 В
2. время нарастания-время спада напряжения, тут много зависит от входной-выходной емкости.
3. диапазон рабочих напряжений, наличие какой-либо стабилизации.
3. нагрев под текущей нагрузкой, около 50-70 мА
4. Работа на нагрузке выше заявленной в характеристиках.
Была собрана плата для тестирования по схеме из даташита с одним отличием: на выходе вместо рекомендованных керамических конденсаторов использовались электролитические. Схема испытательного стенда представляет собой гибрид двух решений.
Позже электролитические конденсаторы будут удалены, и я дополнительно проведу измерения с керамическими. Однако на данном этапе меня и заказчика интересовало, как преобразователь будет работать именно с электролитическими конденсаторами



По заявленным параметрам преобразователь без проблем соответствует характеристикам из даташита
ссылка.
Однако до конца не ясно, в каких реальных пределах модуль сохраняет работоспособность и каким образом реализована стабилизация напряжения, если она вообще предусмотрена. Также представляло интерес его поведение при полном коротком замыкании.
Тестирование я решил начать с самого простого, проверка преобразователя на пробой.
Тест прошел с легкостью, полное отсутствие проводимости как относительно земли так и относительно плюса/минуса питания.
Хорошо, что тут не понадобилась проверка изоляции на 5 кВ — иначе я бы просто слился с проекта У меня ни щупов под 5 кВ нет, ни мегомметра на 5 кВ. А покупать всё это ради одного заказа — ну такое… оно потом будет лежать без дела и пылиться.
Второе — проверка скорости срабатывания: как быстро появляется напряжение на выходе относительно появления на входе.
Жёлтый луч — это первый канал, на нём показан выход преобразователя. Синий — второй канал осциллографа, это вход преобразователя.
Так как в тестах использовался изолированный дифференциальный щуп, а у таких щупов бывают задержки, первая и вторая осциллограммы — это проверка самого щупа на сигнале 1 кГц(номер 1 и 2).
Задержка полностью отсутствуют, и сигналы наложены друг на друга.
Последующие осциллограммы уже сняты с самого преобразователя DC/DC, при подаче входного напряжения и при снятии входного напряжения.
Преобразователь работает на нагрузку, током 50мА на канал.
Это работа выхода минусового выхода, я не прикладывал подробные осциллограммы, так как измерения показали что выходы почти зеркальны.
Таблица измерений на холостом ходу и под нагрузкой (ток 50 мА по положительному и отрицательному плечу преобразователя).
Как таковая стабилизация отсутствует.

Проверка нагрева при замкнутых выходах (на землю и между собой).
Также проведена проверка температуры в рабочем режиме (5 В, 50 мА).
После длительного (около 10 минут) замыкания и его снятия работа преобразователя восстановилась. При замкнутых выходах ток потребления составил около 350 мА.

Ещё немного о пульсациях, наводках и измерениях.
На осциллограммах соблюдены одинаковые условия: питание 5 В, нагрузка на оба плеча — по 50 мА. При измерениях полоса осциллографа была ограничена до 20 МГц.
Жёлтый канал — измерения высоковольтным дифференциальным щупом. У него относительно высокий собственный шум и коэффициент деления 1:100.
Синий канал — измерения обычным щупом с делением 1:10. У него собственные шумы заметно ниже, но при таком способе измерения не корректны, так как присутствует общая земля от внешнего питания и земля осциллографа. (я сделаю дополнительные измерения запитав осциллограф от повербанка)
Пульсации удовлетворительные, к сожалению нет в наличии низковольтного дифференциального щупа, что бы сделать измерения с минимальным уровнем шумов.

Поэтому проведем измерение, подключим осциллограф питание от повербанк. не подключая общую землю осциллографа и питание схемы.
К второму синему каналу подключим щуп 1:1, 5 В, нагрузка на оба плеча — по 50 мА
Для разнообразия измерения сделал в минусовом плече преобразователя.
Пропали самые высокочастотные наводки и осциллограммы измерений более чистые.
Оба плеча преобразователя без нагрузки.На осциллограммах также заметно проникновение переключение шима, эти выбросы в пределах допустимого, но с ними еще можно побороться.

Проверка при максимальных токах выше заявленных характеристик
Входное напряжение 5.0 В ток в плюсовом плече 45мА, в минусовом плече 245мА.
общий ток потребления схемы около 400мА
Тут я решил продолжить измерения в минусовом плече, просто для разнообразия.
Под такой нагрузкой преобразователь уже слабо справляется, напряжение на выходе упало до 4.2 В, высокочастотные пульсации выросли более чем в два раза.+-
Модуль нагревается примерно до 75 °C. Это не критично, но данная информация приведена для понимания температурных режимов работы при повышенных токах потребления.
Выводы:
Модуль изолированного DC/DC-преобразователя с входным напряжением 5 В и двухполярным выходом ±5 В соответствует заявленным характеристикам — по крайней мере в той части, которую удалось проверить. На сайте mouser есть файл библиотеки под KiCad(и под другие популярные программы).
Для поставленных задач модуль подходит полностью, даже с запасом. Единственный заметный минус — его стоимость.
Модуль можно рекомендовать к применению в конструкциях, где требуется изолированное питание.
P.S. Я попытался разобрать один модуль, но ничего хорошего из этого не вышло — в итоге осталась лишь кучка мусора. Модуль полностью залит довольно твёрдым компаундом, сама электроника выполнена на двухсторонней плате, и при попытке сковырнуть или спиливать компаунд компоненты легко повреждаются (да и особого смысла аккуратно всё выпиливать не было).
Такая конструкция, обеспечивает хорошую устойчивость к механическим воздействиям, а также к повышенной влажности и температуре.
P.S.2 Искусственный интеллект в фотографиях и тексте не использовался, возможны очепятки и описки )))).
На этом не запланированный обзор можно заканчивать, по традиции на вопросы отвечу, обзор дополню. Измерения делал для себя и заказчика, а потом подумал, что мешает на полученных результатах сделать обзор, возможно кому то такие модули понадобятся.
Спонсор настроения написания обзора на отдыхе ))))
Дополнительная информация

Самые обсуждаемые обзоры
раньше подобное применялось на операционных усилителях
сужу по заголовку и первой картинке
саму статью прочитаю позже
автору +5!
при этом «минус» питания является «землёй» для входа и выхода, но минусом питающего ОУ напряжения.
с точки зрения наводок от импульсных преобразователей и КПД — делитель не самое неудачное решение в этой нише
А при использовании двухполярного питания необходимость в такой развязке отпадает, а уровень спектральных искажений сигнала снижается до их уровня в каскадах схемы. А это ключевое требование к усилительным схемам.
Развязка блоков платы. Пример есть плата основная электроника работает от внешних 24В (холодная часть) А есть драйвер и преобразователь напряжение частота живущие в горячей части которые «общаются» с холодной через оптопары и питаются вот через такой модуль.
Вообще про изолированные модули DC-DC — на Али были копеечные фирменные/изолированные DC/DC (Япония, Murata).
Они были сняты с оборудования — сначала про них не знали и они стоили рубль/кучка. Потом они попали на пару популярных YouTube каналов (в России) и цена начала расти. То есть, лежали фирменные DC-DC за копейки и никто про них не знал. У кого есть YouTube можете посмотреть ПОДОБНЫЙ DC-DC у Lisin YT.
www.promelec.ru/catalog/1699/1701/1706/
чипдип
www.chipdip.ru/catalog-show/dc-dc-preobrazovateli-konvertory-1249
https://de.aliexpress.com/item/1005010205264877.html
ещё не пробовал
Нагрев стандартный для такого класса устройств, выход в рамках допусков.
Герметичность вообще при чём? Или всё устройство заливается компаундом, или нет
Я работал в Минске в компании, занимающейся разработкой и производством охранно-пожарных сигнализаций. У нас была простая модель — двухшлейфная сигнализация с радиоканалом, а позже — с GSM-модулем. Система получилась удачной: с низким уровнем отказов и хорошими продажами. Однако на фоне конкурентов она выглядела внутри довольно архаично: трансформаторный блок питания, линейные стабилизаторы, и лишь сама электроника была более-менее современной.
К чему это всё? Почему наша сигнализация работала надёжно, а у конкурентов часто выходила из строя? Всё просто: трансформаторный блок питания и линейные стабилизаторы имеют низкий КПД — значительная часть энергии уходит в тепло. Но именно этого тепла хватало для постоянного подогрева всего корпуса, благодаря чему остальная схема стабильно работала в неотапливаемых гаражах, подвалах и складах, частных домах, дачах где высокая влажность и более шести месяцев в году температура ниже +20 °C.
Постоянный нагрев препятствовал образованию конденсата, а тот, что всё же появлялся, быстро испарялся. В сигнализациях же с современной схемотехникой КПД выше, нагрева почти нет — и, соответственно, приходится отдельно решать проблему влаги.
Потребление электричества выше, но и выше наработка устройства на отказ, а в сигнализации важна именно надежность устройства.
сильно был удивлен как при таком количестве пыли, ничего не бахнуло.
Как там вообще люди работают не представляю, может сейчас что поменялось в эпоху роботов и ИИ
Изучил даташит, посмотрел материалы в интернете, пообщался с ИИ и собрал для себя необходимую информацию. Коллеги, которые рекомендовали эти модули, также поделились своим опытом.
Провёл измерения для себя и заказчика и решил поделиться результатами с сообществом. Если бы подобный обзор уже существовал в открытом доступе, мне было бы значительно проще. Но раз его не было — сделал обзор за вас.
Также использовал такой же модуль, но на 5в для питания Ардуинки при изготовлении реле давления воды, объединив его с плавным пуском насоса.